VIRUS
1. HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS VIRUS.
2. MORFOLOGÍA DE LOS VIRUS.
3. REPRODUCCIÓN DE VIRUS
virus - las formas más pequeñas de materia viva. En cierto sentido, una partícula viral no es un organismo vivo, sino una masa relativamente grande. nucleoproteína, penetrando en la célula y “multiplicándose” en ella, formando poblaciones hijas. Estos son elementos móviles genéticos. Fuera de la célula, los virus son inertes, algunos incluso forman cristales (por ejemplo, los virus de los insectos forman poliedros fuera de la célula, que consisten en proteínas, dentro de las cuales se encuentran los virus). Todos los virus existen en dos formas cualitativamente diferentes: extracelular ( virión) e intracelular ( virus).
Los virus se reproducen sólo en células vivas. Selección El patógeno en un cultivo celular infectado es uno de los principales métodos para diagnosticar infecciones virales. La mayoría de los virus se distinguen por la presencia de especificidad de tejido y tipo., por ejemplo, el poliovirus se reproduce solo en las células renales de los primates (el poliovirus es un virus de ARN-soda. El agente causante de la poliomielitis. Afecta a las neuronas del bulbo raquídeo y los cuernos anteriores de la médula espinal. Forma paralítica. Poliomielitis espinal: daño a neuronas de los cuernos anteriores de la médula espinal (daño asimétrico en las extremidades inferiores). Poliomielitis bulbar: daño a las neuronas del bulbo raquídeo con participación de centros que controlan el funcionamiento de los músculos respiratorios. Altamente contagioso. Transmisión fecal-oral. ; la transmisión por contacto es posible. Una persona infectada excreta el virus en 5 semanas. El sitio primario de reproducción se localiza en el epitelio de la boca, la faringe, el intestino delgado, en el tejido linfoide del anillo de Pirgov-Waldeyer y las placas de Peyer; secundario viremia, el patógeno ingresa al sistema nervioso central, el virus se distribuye en países del hemisferio norte con clima templado). Los virus de la influenza y el sarampión se cultivan en embriones de pollo. En la actualidad, los cultivos de tejidos se utilizan para diagnosticar muchas infecciones virales. El diagnóstico rápido de infecciones virales se basa en la detección de Ag virales mediante diversos métodos serológicos: el uso de anticuerpos marcados con fluoresceínas, ELISA, RNGA, RSK, etc. Los métodos en fase sólida (ELISA, RIA) detectan diferencialmente IgM e IgG.
Si intentamos ordenar los virus según su grado de complejidad en una serie homóloga, entonces, en esencia, pueden llenar fácilmente el vacío entre la materia orgánica inanimada y las formas de vida celular. Al comienzo de esta serie habrá virus mínimos simples, que constan únicamente de proteínas y un tipo de ácido nucleico (ADN o ARN). A esto le siguen virus complejos que también contienen carbohidratos y lípidos. Les siguen los microorganismos unicelulares: la clamidia, que, al igual que las formas de vida celular, contienen ambos tipos de ácido nucleico y tienen un aparato ribosómico.
Ivanovsky D.I. es considerado el descubridor de los virus en 1892. Informó sobre la posibilidad de transferencia del mosaico del tabaco por el jugo de plantas enfermas pasado a través de filtros bacterianos de Chamberlant. – agente filtrante (virus). En 1897, Löffler y Frosch, utilizando el principio de filtrabilidad aplicado por Ivanovsky, demostraron que la fiebre aftosa se transmite de un animal a otro mediante un agente que pasa a través de filtros., atrapando los microorganismos más pequeños. Poco después se descubrieron muchos virus humanos y animales: mixoma (Sanarelli, 1898), peste equina africana (Fadian, 1900), fiebre amarilla (Reed y Carol, 1901), enfermedad aviar (Centanni, Lode y Gruber, 1901), peste porcina clásica (Schweinitz y Dorcet, 1903), rabia (Remlinger y Riffat-Bey, 1903), leucemia del pollo (Ellerman y Bang, 1908) polio (Landsteiner y Popper, 1909). En 1911, Routh descubrió un virus que provoca tumores malignos en los pollos. El descubrimiento del virus del sarcoma de Rous y otras observaciones similares dieron motivos para considerar a los virus como factores importantes en la oncogénesis.
En 1915-1917 D´ mi Rell y F. Twort describieron los bacteriófagos. Los virus se veían sólo con un microscopio electrónico (el primer microscopio eléctrico fue diseñado por Ruska en 1931-1933).
Origen de los virus. Actualmente, existen varias hipótesis que explican el origen de los virus.
1. Bacteriófagos que contienen ADN y algunos virus eucariotas que contienen ADN, posiblemente provenga de elementos móviles (transposones) (segmentos móviles (secciones de ADN) capaces de llevar a cabo su propia transferencia (transposición) de un sitio a otro dentro de un cromosoma o al ADN extracromosómico (plásmido) dentro de una célula. Algunos transposones (conjugativos) pueden pasar a otras células en un proceso similar a la conjugación). Y plásmidos .
2. origen de algunos virus de ARN asociado con viroides. Viroides están muy estructurados fragmentos circulares de ARN, replicado por la ARN polimerasa celular. Se cree que Los viroides son "intrones escapados" - cortados durante el empalme, secciones insignificantes de ARNm que accidentalmente adquirieron la capacidad de replicarse. Los viroides no codifican proteínas. Se cree que la adquisición de regiones codificantes (marco de lectura abierto) por parte de los viroides condujo a la aparición de los primeros virus de ARN. De hecho, se conocen ejemplos de virus que contienen regiones pronunciadas similares a los viroides (virus de la hepatitis Delta).
Resumen sobre biología
Tema: Virus.
El hombre encuentra a los virus, en primer lugar, como agentes causantes de las enfermedades más comunes que afectan a toda la vida en la Tierra: personas, animales, plantas e incluso organismos unicelulares: bacterias, hongos, protozoos. La proporción de infecciones virales en la patología infecciosa humana ha aumentado considerablemente: ha alcanzado casi el 80%. Esto se debe al menos a tres razones:
En primer lugar, existen medidas exitosas para combatir infecciones de otros orígenes (por ejemplo, antibióticos altamente eficaces para las infecciones bacterianas) y, en este contexto, la proporción entre infecciones virales y bacterianas ha cambiado significativamente;
En segundo lugar, ha aumentado el número absoluto de enfermedades con algunas infecciones virales (por ejemplo, hepatitis viral);
En tercer lugar, se están desarrollando nuevos métodos para diagnosticar infecciones virales, se están mejorando los existentes y se está aumentando su umbral de sensibilidad.
Como resultado, se “descubrieron nuevas infecciones” que, por supuesto, ya existían antes, pero que no se detectaron.
I. Historia del descubrimiento y métodos de estudio de los virus.
Figura 1. – Ivanovsky D.I.
En 1852, el botánico ruso D.I. Ivanovsky fue el primero en obtener un extracto infeccioso de plantas de tabaco afectadas por la enfermedad del mosaico. Cuando dicho extracto se pasaba a través de un filtro capaz de retener bacterias, el líquido filtrado aún conservaba propiedades infecciosas. En 1898, el holandés Beijerinck acuñó la nueva palabra virus para describir la naturaleza infecciosa de ciertos líquidos vegetales filtrados. Aunque se habían logrado avances significativos en la obtención de muestras de virus altamente purificadas y se había determinado que la naturaleza química de los virus eran nucleoproteínas, las partículas en sí seguían siendo esquivas y misteriosas porque eran demasiado pequeñas para ser vistas con un microscopio óptico. Es por eso que los virus estuvieron entre las primeras estructuras biológicas que se examinaron con un microscopio electrónico inmediatamente después de su invención en los años 30 de nuestro siglo.
Cinco años más tarde, mientras se estudiaban las enfermedades del ganado, concretamente la fiebre aftosa, se aisló un microorganismo filtrable similar. Y en 1898, al reproducir los experimentos de D. Ivanovsky por el botánico holandés M. Beijerinck, llamó a tales microorganismos "virus filtrables". De forma abreviada, este nombre comenzó a designar a este grupo de microorganismos.
En 1901 se descubrió la primera enfermedad viral humana: la fiebre amarilla. Este descubrimiento fue realizado por el cirujano militar estadounidense W. Reed y sus colegas.
En 1911, Francis Rous demostró la naturaleza viral del cáncer: el sarcoma de Rous (sólo en 1966, 55 años después, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por este descubrimiento).
El experimento de Hershey. El experimento se llevó a cabo con el bacteriófago T2, cuya estructura ya había sido aclarada mediante microscopía electrónica. Resultó que el bacteriófago consta de una capa de proteína, dentro de la cual se encuentra el ADN. El experimento se planeó de tal manera que se pudiera descubrir qué es, la proteína o el ADN, el portador de la información hereditaria.
Hershey y Chase cultivaron dos grupos de bacterias: uno en un medio que contenía fósforo-32 radiactivo en el ion fosfato y el otro en un medio que contenía azufre-35 radiactivo en el ion sulfato. Los bacteriófagos, añadidos al medio ambiente con las bacterias y multiplicándose en ellas, absorbieron estos isótopos radiactivos, que sirvieron como marcadores en la construcción de su ADN y proteínas. El fósforo está contenido en el ADN, pero está ausente en las proteínas, y el azufre, por el contrario, está contenido en las proteínas (más precisamente, en dos aminoácidos: cisteína y metionina), pero no en el ADN. Así, algunos bacteriófagos contenían proteínas marcadas con azufre, mientras que otros contenían ADN marcado con fósforo.
Una vez que se aislaron los bacteriófagos radiomarcados, se agregaron a un cultivo de bacterias frescas (libres de isótopos) y se permitió que los bacteriófagos infectaran estas bacterias. Después de esto, el medio que contenía las bacterias se agitó vigorosamente en un mezclador especial (se ha demostrado que esto separa las membranas de los fagos de la superficie de las células bacterianas) y luego las bacterias infectadas se separaron del medio. Cuando en el primer experimento se añadieron a las bacterias bacteriófagos marcados con fósforo-32, resultó que la marca radiactiva estaba en las células bacterianas. Cuando, en el segundo experimento, se añadieron a las bacterias bacteriófagos marcados con azufre-35, la marca se encontró en la fracción del medio con cubiertas proteicas, pero no estaba presente en las células bacterianas. Esto confirmó que el material que infectó a la bacteria era ADN. Dado que dentro de las bacterias infectadas se forman partículas virales completas que contienen proteínas virales, este experimento se consideró una de las pruebas decisivas de que la información genética (información sobre la estructura de las proteínas) está contenida en el ADN.
En 1969, Alfred Hershey recibió el Premio Nobel por sus descubrimientos de la estructura genética de los virus.
En 2002 se creó el primer virus sintético en la Universidad de Nueva York.
EN BIOLOGÍA
SOBRE EL TEMA DE:
"VIRUS"
Estudiante clase 9B
Valdái
región de novgorod
Vladimir Shajov
Vladímirovich
Maestro: Ignatyeva
Tat `yana Alexandrovna
Introducción
A). Primera cita;
b). Componentes de virus;
V). lisogenia;
GRAMO). Apertura de Hershey y Chase;
ΙΙΙ. Mandamientos de los virus.
Ι V. ¿Cómo funcionan los virus?
A). Naturaleza del virus;
b). Los virus son el reino de los organismos vivos;
GRAMO). composición química de virus;
V. ¿Quiénes son sus padres?
VYo. Interacción del virus con la célula.
VYo. Clasificación de virus.
VΙΙΙ. El papel de los virus en la vida humana. Métodos de transmisión de enfermedades virales.
Ι X. Lista de casos negros de virus:
A). Gripe;
b). Viruela;
V). Polio;
GRAMO). Rabia;
d). Hepatitis viral;
mi). Virus tumorales;
y). SIDA.
X. Datos estadísticos sobre enfermedades virales y vacunas (vacunas) en la escuela secundaria n.º 2 de Valdai
XΙ. Características de la evolución de los virus en la etapa actual.
Conclusión.
Bibliografía.
Introducción.
Sobre los reinos que vemos y no vemos.
El concepto de “reino” de cuento de hadas se ha arraigado en la ciencia. Está el reino de las plantas, el de los animales y el reino invisible de los virus. Los dos primeros reinos coexisten relativamente pacíficamente entre sí, pero el tercero es invisible, agresivo y traicionero. A sus representantes no les gusta vivir en paz ni entre ellos ni con los demás. Los virus viven mientras luchan y mueren por inacción. Son muy exigentes con la comida y viven "prestados" de células de animales, plantas e incluso bacterias. Los virus principalmente causan daño y muy rara vez se benefician, por así decirlo, se benefician a través del daño.
El reino de los virus se descubrió hace relativamente poco tiempo: 100 años es la edad de un niño en comparación con las matemáticas, 100 años es mucho tiempo en comparación con la ingeniería genética. La ciencia no tiene edad: la ciencia, como las personas, tiene juventud, la ciencia nunca envejece.
En 1892, el científico ruso D.I. Ivanovsky describió las propiedades inusuales de los patógenos del tabaco (mosaico del tabaco), que pasan a través de filtros bacterianos.
Unos años más tarde, F. Leffler y P. Frosch descubrieron que el agente causante de la fiebre aftosa (una enfermedad del ganado) también pasa a través de filtros bacterianos. Y en 1917, F. d'Herrel descubrió un bacteriófago, un virus que infecta las bacterias. Así se descubrieron los virus de plantas, animales y microorganismos.
Estos tres acontecimientos marcaron el comienzo de una nueva ciencia: la virología, que estudia formas de vida no celulares.
Los virus, aunque son muy pequeños e imposibles de ver, son objeto de estudio científico:
Para los médicos, los virus son los agentes causantes más comunes de enfermedades infecciosas: influenza, sarampión, viruela, fiebres tropicales.
Para un patólogo, los virus son los agentes etiológicos (causa) del cáncer y la leucemia, los procesos patológicos más comunes y peligrosos.
Para un veterinario, los virus son los culpables de las epizootias (enfermedades masivas) de la fiebre aftosa, la peste aviar, la anemia infecciosa y otras enfermedades que afectan a los animales de granja.
Para un agrónomo, los virus son los agentes causantes de la raya manchada del trigo, el mosaico del tabaco, la enana amarilla de la papa y otras enfermedades de las plantas agrícolas.
Para un florista, los virus son los factores que provocan la aparición de los sorprendentes colores de los tulipanes.
Para el médico microbiólogo, los virus son agentes que provocan la aparición de variedades tóxicas (venenosas) de difteria u otras bacterias, o factores que contribuyen al desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos.
Para un microbiólogo industrial, los virus son plagas de bacterias, productores, antibióticos y enzimas.
Para un genetista, los virus son portadores de información genética.
Para un darwinista, los virus son factores importantes en la evolución del mundo orgánico.
Para un ecologista, los virus son factores implicados en la formación de sistemas afines del mundo orgánico.
Para un biólogo, los virus son las formas de vida más simples y poseen todas sus manifestaciones principales.
Para un filósofo, los virus son la ilustración más clara de la dialéctica de la naturaleza, una piedra de toque para pulir conceptos como vivo y no vivo, parte y todo, forma y función.
Tres circunstancias principales determinaron el desarrollo de la virología moderna, convirtiéndola en una especie de punto (o brote) de crecimiento en las ciencias biomédicas.
Los virus son los agentes causantes de las enfermedades más importantes de los seres humanos, los animales de granja y las plantas, y su importancia aumenta constantemente a medida que disminuye la incidencia de enfermedades bacterianas, protozoarias y fúngicas.
Ahora se reconoce que los virus son agentes causantes del cáncer, la leucemia y otros tumores malignos. Por lo tanto, la solución de los problemas de la oncología depende ahora del conocimiento de la naturaleza de los patógenos del cáncer y de los mecanismos de las transformaciones cancerígenas (que producen tumores) de las células normales.
Los virus son las formas de vida más simples, poseen sus principales manifestaciones, una especie de abstracción de la vida y, por lo tanto, sirven como el objeto más agradecido de la biología en general y de la biología molecular en particular.
Los virus son omnipresentes y se pueden encontrar en todos los lugares donde hay vida. Incluso se podría decir que los virus son una especie de “indicadores de vida”. Son nuestros compañeros constantes y desde el día que nacimos nos acompañan siempre y en todas partes. El daño que causan es muy grande. Baste decir que más de la mitad de todas las enfermedades humanas están "en nuestra conciencia", y si recordamos que estas más pequeñas también afectan a los animales, las plantas e incluso a sus parientes más cercanos en el microcosmos: las bacterias, entonces quedará claro. que la lucha contra los virus es una de las tareas prioritarias. Pero para poder combatir con éxito las insidiosas criaturas invisibles, es necesario estudiar en detalle sus propiedades.
Yo. Hipótesis del origen de los virus.
Se han propuesto tres hipótesis principales.
La posibilidad de una evolución degenerativa se ha establecido y demostrado repetidamente, y quizás el ejemplo más sorprendente de ello sea el origen de algunos orgánulos celulares de eucariotas a partir de bacterias simbióticas. En la actualidad, basándose en el estudio de la homología de los ácidos nucleicos, se puede considerar establecido que los cloroplastos de los protozoos y las plantas se originan a partir de los ancestros de las actuales bacterias azul-verdes, y las mitocondrias, de los ancestros de las bacterias violetas. También se discute la posibilidad del origen de los centríolos a partir de simbiontes procarióticos. Por lo tanto, no se puede excluir tal posibilidad en el caso del origen de los virus, especialmente de los grandes, complejos y autónomos como el virus de la viruela.
Sin embargo, el mundo de los virus es demasiado diverso para reconocer la posibilidad de una evolución degenerativa tan profunda para la mayoría de sus representantes, desde los virus de la viruela, los herpes y los iridovirus hasta los adenosatélites, desde los reovirus hasta los satélites del virus de la necrosis del tabaco o el virus delta que contiene ARN. - un satélite del virus de la hepatitis EN, por no hablar de estructuras genéticas autónomas como los plásmidos o los viroides. La diversidad del material genético de los virus es uno de los argumentos a favor del origen de los virus a partir de formas precelulares. De hecho, el material genético de los virus "agota" todas sus formas posibles: ARN y ADN monocatenarios y bicatenarios, sus tipos lineales, circulares y fragmentarios. La naturaleza, por así decirlo, probó todas las variantes posibles de material genético en virus antes de elegir finalmente sus formas canónicas: el ADN bicatenario como guardián de la información genética y el ARN monocatenario como transmisor. Y, sin embargo, es más probable que la diversidad del material genético en los virus indique el origen polifilético de los virus que la preservación de formas precelulares ancestrales, cuyo genoma evolucionó a lo largo de un camino poco probable desde el ARN al ADN, desde formas monocatenarias a formas dobles. -los varados, etc.
La tercera hipótesis, de 20 a 30 años, parecía improbable e incluso recibió el irónico nombre de hipótesis de los genes desbocados. Sin embargo, los hechos acumulados proporcionan cada vez más argumentos nuevos a favor de esta hipótesis. Varios de estos hechos se discutirán en una parte especial del libro. Aquí observamos que es esta hipótesis la que explica fácilmente no solo el origen polifilético bastante obvio de los virus, sino también la similitud de estructuras tan diversas como virus, satélites y plásmidos completos y defectuosos. Este concepto también implica que la formación de virus no fue un evento único, sino que ocurrió muchas veces y continúa ocurriendo en la actualidad. Ya en la antigüedad, cuando comenzaron a formarse formas celulares, junto con ellas y junto con ellas, se conservaron y desarrollaron formas no celulares, representadas por virus, estructuras genéticas autónomas pero dependientes de las células. Los virus actualmente existentes son producto de la evolución, tanto de sus ancestros más antiguos como de estructuras genéticas autónomas de reciente aparición. Es probable que los fagos con cola sean un ejemplo de los primeros, mientras que los plásmidos R sean un ejemplo de los segundos.
Yo. Historia del descubrimiento de los virus.
Primera cita.
En los años 80 del siglo en el sur de Rusia, las plantaciones de tabaco fueron sometidas a una formidable invasión. Las puntas de las plantas murieron, aparecieron manchas claras en las hojas, el número de campos afectados aumentó de año en año y se desconocía la causa de las enfermedades.
Los profesores de la Universidad de San Petersburgo, los mundialmente famosos A. N. Beketov y A. S. Felintsin, enviaron una pequeña expedición a Besarabia y Ucrania con la esperanza de comprender las causas de la enfermedad. La expedición incluía a D.I. Ivanovsky y V.V. Polovtsev.
DI. El científico ruso de Ivanovo descubrió el virus del mosaico del tabaco en 1892.
Ivanovsky pasó varios años buscando los agentes causantes de la enfermedad. Recopiló datos, hizo observaciones y preguntó a los campesinos sobre los síntomas de la enfermedad. Y experimentó. Recogió hojas de varias plantas enfermas. Después de 15 días, aparecieron manchas blanquecinas en estas hojas. Esto significa que la enfermedad es verdaderamente contagiosa y puede transmitirse de planta a planta. Ivanovsky eliminó constantemente a los posibles portadores de la enfermedad: el sistema de raíces de las plantas, semillas, flores, polen... Los experimentos demostraron que el problema no estaba en ellos: el patógeno afecta a las plantas de otra manera.
Entonces el joven científico realiza un experimento sencillo. Recoge hojas enfermas, las tritura y las entierra en zonas con plantas sanas. Después de un tiempo, las plantas enferman. Entonces, el primer éxito es que se ha encontrado el camino de una planta enferma a una sana. El patógeno se transmite a través de las hojas que caen al suelo, pasa el invierno e infecta los cultivos en primavera.
Pero nunca supo nada sobre el patógeno en sí. Sus experimentos sólo mostraron una cosa: hay algo infeccioso en el jugo. Durante estos años, varios otros científicos de todo el mundo lucharon por identificar este "algo". A. Mayer en Holanda propuso que el principio infeccioso son las bacterias.
Sin embargo, Ivanovsky demostró que Mayer se equivocaba al creer que las bacterias eran portadoras de la enfermedad.
Después de filtrar el jugo infeccioso a través de filtros de porcelana de poros finos, depositó bacterias sobre ellos. Ahora las bacterias han sido eliminadas... pero el jugo sigue siendo infeccioso.
Pasan seis años e Ivanovsky descubre que se ha topado con un agente desconocido que causa la enfermedad: no se reproduce en medios artificiales, penetra por los poros más finos y muere al calentarse. ¡Veneno filtrable! Ésta fue la conclusión del científico.
Pero el veneno es una sustancia y el agente causante de la enfermedad del tabaco era una criatura. Se reprodujo bien en las hojas de las plantas.
Así, Ivanovsky descubrió un nuevo reino de organismos vivos, el más pequeño de todos los organismos vivos y, por tanto, invisible al microscopio óptico. Pasando por los filtros más finos, permaneciendo en el jugo durante años sin perder virulencia. En 1889, el botánico danés Martin Willem Beyrink, a quien Mayer se interesó por la enfermedad del tabaco, llamó virus a la criatura recién descubierta y añadió que el virus es un “principio líquido, vivo e infeccioso”.
Componentes del virus
En 1932, el entonces director del Instituto Rockefeller de Nueva York, Simon Flekener, sugirió que el joven bioquímico estadounidense Wendill Stanley debería trabajar con virus. Stanley empezó recogiendo una tonelada de hojas de tabaco infectadas con el virus del mosaico del tabaco y decidió extraer jugo de toda la montaña. Exprimió una botella de jugo y comenzó a examinarlo utilizando los métodos químicos que tenía a su disposición. Expuso diferentes fracciones del jugo a varios reactivos, con la esperanza de obtener una proteína viral pura (Stanley estaba convencido de que el virus era una proteína). Durante mucho tiempo no pudo deshacerse de las proteínas de las células vegetales. Un día, después de haber probado diferentes métodos de acidificación y salazón, Stanley obtuvo una fracción proteica casi pura, cuya composición difería de las proteínas de las células vegetales. El científico se dio cuenta de que frente a él estaba aquello por lo que tanto se había esforzado. Stanley aisló una proteína inusual, la disolvió en agua y guardó la solución en el refrigerador. A la mañana siguiente, en lugar de un líquido transparente, el matraz contenía hermosos cristales sedosos en forma de aguja. De una tonelada de hojas, Stanley extrajo una cucharada de esos cristales. Luego Stanley derramó algunos cristales, los disolvió en agua, humedeció una gasa con esta agua y la frotó sobre las hojas de plantas sanas. La savia de la planta estuvo sometida a toda una serie de influencias químicas. Después de tal “procesamiento masivo”, lo más probable es que los virus deberían haber muerto.
Las hojas frotadas enfermaron, y al cabo de un par de semanas un mosaico característico de manchas blancas cubrió todas las plantas, luego repitió esta operación nuevamente, y después de la cuarta o quinta “transfusión” del virus, exprimió el jugo de las hojas, lo sometí al mismo tratamiento químico y nuevamente obtuve exactamente los mismos cristales. Las extrañas propiedades del virus se han complementado con una cosa más: la capacidad de cristalizar.
El efecto de cristalización fue tan sorprendente que Stanley abandonó durante mucho tiempo la idea de que el virus fuera una criatura. Dado que todas las enzimas (catalizadores de reacción en los organismos vivos) son proteínas, y el número de muchas enzimas también aumenta a medida que el organismo se desarrolla y pueden cristalizar, Stanley concluyó que los virus son proteínas puras, más bien enzimas.
Los científicos pronto se convencieron de que era posible cristalizar no sólo el virus del mosaico del tabaco, sino también otros virus.
Wendell Stanley recibió el Premio Nobel en 1946.
Cinco años después, los bioquímicos ingleses F. Bowden y N. Pirie encontraron un error en la definición de Stanley. El 94% del contenido del virus del mosaico del tabaco estaba formado por proteínas y el 6% por ácido nucleico. En realidad, el virus no era una proteína, sino una nucleoproteína, una combinación de proteína y ácido nucleico.
Tan pronto como los biólogos dispusieron de microscopios electrónicos, los científicos descubrieron que los cristales de virus están formados por varios cientos de miles de millones de partículas muy juntas. Hay tantas partículas en un cristal del virus de la polio que pueden infectar a todos los habitantes de la Tierra más de una vez. Cuando fue posible examinar partículas virales individuales en un microscopio electrónico, resultó que tienen diferentes formas: esféricas, en forma de bastón, en forma de sándwich y en forma de maza, pero la capa exterior de los virus siempre está compuesta de proteínas. y el contenido interno está representado por ácido nucleico.
lisogenia
Cuando los virólogos se familiarizaron más con la vida de los virus, descubrieron otra propiedad inesperada. Anteriormente se creía que cualquier partícula del virus, una vez que entra en una célula, comienza a multiplicarse allí y, al final, la célula muere. Pero en 1921, y luego a mediados de los años 30. años, se describió una imagen extraña en el Instituto Pasteur de París. Se agregaron bacteriófagos a las bacterias. Después de un tiempo, las células deberían haber muerto, pero, sorprendentemente, algunas de ellas permanecieron vivas y continuaron multiplicándose, a pesar de que estaban plagadas de fagos. De alguna manera estas células se volvieron inmunes a los fagos. Los científicos aislaron esas células, las purificaron de fagos, luego comenzaron a sembrarlas regularmente y un día descubrieron que en un cultivo bacteriano libre de fagos, de la nada, reaparecían partículas de fagos.
Habiendo desaparecido por un tiempo, como si se escondieran dentro de la célula, los fagos nuevamente declararon su existencia. Los mismos fagos se probaron en cultivos bacterianos frescos, aún no infectados. Los fagos todavía se comportaban de manera inusual. Algunos de ellos, como era de esperar, provocaron la muerte celular, pero muchos desaparecieron dentro de las células, y tan pronto como esto sucedió, las células adquirieron la capacidad de resistir la infección por otros virus similares.
El proceso de desaparición de los virus se llamó lisogenización y las células infectadas con dichos virus comenzaron a llamarse lisogénicas. Todos los intentos de detectar todo tipo de fagos en el interior de las bacterias lisogénicas fracasaron. El virus se adhirió a alguna estructura celular y no se multiplicó sin ella.
Con la ayuda de un micromanipulador, los científicos Lvov y Tutman separaron una célula de la masa total de bacterias lisogénicas y comenzaron a observarla. La célula se dividió una vez, dando lugar a dos células jóvenes, que, a su vez, dieron a luz a la descendencia después del tiempo requerido. La célula sospechosa de albergar un virus bacteriano no se diferenciaba de las demás. Quince generaciones de bacterias cambiaron, pero los científicos pacientes observaron constantemente usando un microscopio, reemplazándose entre sí en ciertos intervalos. Durante la decimonovena división, una de las células estalla de la misma manera que estallan las bacterias comunes infectadas con un virus común.
Los científicos han determinado que las células lisogénicas, aunque portan un virus o parte de él, por el momento este virus no es infeccioso. A este virus intracelular lo llamaron provirus o, si hablamos de bacteriófagos, profago.
Luego demostraron que el provirus, una vez en la bacteria, no desaparece. Después de 18 generaciones fue descubierto. Sólo podíamos suponer que durante todo este tiempo el profago se estaba multiplicando junto con la bacteria.
Posteriormente, se demostró que los profagos normalmente no pueden reproducirse por sí solos, como lo hacen todos los demás virus, sino que sólo se reproducen cuando la propia bacteria se reproduce.
Y finalmente, el tercer honor de este descubrimiento pertenece a Lvov, Siminovich y Kyldgard: un método para aislar un provirus de un estado de equilibrio. Al exponer las células lisogénicas a pequeñas dosis de rayos ultravioleta, fue posible restaurar la capacidad de sus profagos para reproducirse independientemente de las células. Estos fagos liberados se comportaron exactamente como se comportaron sus antepasados: multiplicaron y destruyeron células. Lvov sacó de esto la única conclusión correcta: la radiación ultravioleta interrumpe la conexión del profago con algunas de las estructuras intracelulares, después de lo cual se produce la aceleración habitual de la reproducción de los fagos.
Apertura de Hershey y Chase.
En 1952 apareció un trabajo sensacional de dos investigadores estadounidenses, Alfred Hershey y Martha Chase.
Hershey y Chase decidieron comprobar qué tan precisa era la imagen dibujada por investigadores anteriores. Los fagos eran visibles en la superficie celular bajo un microscopio electrónico. Pero en esos años nadie podía verlos dentro de las celdas. Además, era imposible ver el proceso de penetración de los fagos en la célula. Tan pronto como una célula con fagos adherentes fue colocada bajo un haz de electrones, los electrones mataron a todos los seres vivos, y lo que se reflejó en la pantalla del microscopio fue solo la máscara mortuoria de los seres que alguna vez estuvieron vivos.
Los métodos de la química de la radiación ayudaron a los científicos. Los tubos de ensayo con una suspensión proporcionaron la porción necesaria de fagos marcados con fósforo y azufre radiactivos. Cada 60 segundos se tomaron muestras y se determinó por separado el contenido de fósforo y azufre, tanto dentro como fuera de las células.
Después de dos minutos y medio, se observó que la cantidad de fósforo "caliente" en la superficie de las células era del 24% y el azufre en el exterior era tres veces mayor: 76%. Después de otros dos minutos, quedó claro que no había equilibrio entre el fósforo y el azufre, y posteriormente el azufre obstinadamente no quería entrar en las células, sino que permanecía fuera. Después de 10 minutos (tiempo suficiente para que al menos el 99% de los fagos se unieran y penetraran en el interior de la bacteria), las células fueron sometidas a una intensa sacudida: se arrancó todo lo que estaba adherido desde el exterior y luego se separaron las células bacterianas. de las partículas del fago mediante centrifugación. En este caso, las células bacterianas más pesadas se depositaron en el fondo de los tubos de ensayo y las partículas ligeras de fagos permanecieron en estado líquido. El llamado nadosake.
A continuación, fue necesario medir la radiactividad del sedimento y del sobrenadante por separado. Los científicos pudieron distinguir la radiación de azufre de la de fósforo y, a partir de la cantidad de radiactividad, no les resultó difícil calcular cuántos fagos entraron en las células y cuántos quedaron fuera. Para el control, inmediatamente realizaron una determinación biológica del número de fagos en el sobrenadante. La definición biológica da una cifra del 10%.
Los resultados de los experimentos de Hershey y Chase son extremadamente importantes para el desarrollo posterior de la genética. Demostraron el papel del ADN en la herencia.
ΙΙΙ. Mandamientos de los virus.
Los virus pasan a través de filtros que atrapan las bacterias. Se les dio el nombre de "virus filtrables", pero resultó que no solo los virus, sino también las bacterias en forma de L pasan a través de filtros bacterianos (menos de 0,5 micrómetros) (fueron estudiados por el académico V.D. Timakov y sus alumnos). Luego se descubrió toda una clase de bacterias más pequeñas: los micoplasmas. Así, los virus “filtrables” se convirtieron en sólo virus.
Por tanto, una célula viva es el único hábitat posible para virus, rickettsias, clamidia y algunos protozoos. Pero ahora ha quedado claro que los virus no necesitan una célula completa para reproducirse; sólo necesitan una parte específica de ella.
IV.¿Cómo funcionan los virus?
Al comparar seres vivos y no vivos, es necesario prestar especial atención a los virus, ya que tienen las propiedades de ambos. ¿Qué son los virus?
Los virus son tan pequeños que no pueden verse ni siquiera con el microscopio óptico más potente. Fueron examinados sólo después de la creación de un microscopio electrónico, cuya resolución es 100 veces mayor que la del microscopio óptico.
Ahora sabemos que las partículas de virus no son células; son una colección de ácidos nucleicos (que forman las unidades de herencia, o genes) encerrados en una cubierta proteica.
Los tamaños de los virus oscilan entre 20 y 300 nm. En promedio, son 50 veces más pequeños que las bacterias. No se pueden ver con un microscopio óptico porque su longitud es más corta que la longitud de onda de la luz.
Sección esquemática.
adicional
caparazón
caspsomero
centro
Los virus constan de varios componentes:
a) núcleo - material genético (ADN o ARN). El aparato genético del virus transporta información sobre varios tipos de proteínas que son necesarias para la formación de un nuevo virus: el gen que codifica la transcriptasa inversa y otros.
b) una cubierta proteica llamada cápside.
La cáscara suele estar formada por subunidades repetidas idénticas: los capsómeros. Los capsómeros forman estructuras con un alto grado de simetría.
c) membrana lipoproteica adicional.
Se forma a partir de la membrana plasmática de la célula huésped. Ocurre sólo en virus relativamente grandes (influenza, herpes).
A diferencia de las células vivas ordinarias, los virus no consumen alimentos ni producen energía. No pueden reproducirse sin la participación de una célula viva. El virus comienza a multiplicarse solo después de penetrar en un determinado tipo de célula. El virus de la polio, por ejemplo, sólo puede vivir en las células nerviosas de los humanos o de animales muy organizados como los monos.
El estudio de los virus que infectan a determinadas bacterias en el intestino humano ha demostrado que el ciclo de reproducción de estos virus se desarrolla de la siguiente manera: una partícula viral se adhiere a la superficie de la célula, después de lo cual el ácido nucleico del virus (ADN) penetra en la célula. , y la cubierta proteica permanece afuera. El ácido nucleico viral, una vez dentro de la célula, comienza a reproducirse, utilizando sustancias de la célula huésped como material de construcción. Luego, nuevamente a partir de los productos del metabolismo celular, se forma una capa de proteína alrededor del ácido nucleico viral: así es como se forma una partícula viral madura. Como resultado de este proceso, algunas partículas vitales de la célula huésped se destruyen, la célula muere, su membrana estalla y se liberan partículas virales, listas para infectar otras células. Los virus fuera de la célula son cristales, pero cuando entran en la célula “cobran vida”.
Entonces, una vez familiarizados con la naturaleza de los virus, veamos qué tan bien satisfacen los criterios formulados para los seres vivos. Los virus no son células y, a diferencia de los organismos vivos con estructura celular, no tienen citoplasma. No obtienen energía del consumo de alimentos. Parecería que no pueden considerarse organismos vivos. Sin embargo, al mismo tiempo, los virus presentan las propiedades de los seres vivos. Son capaces de adaptarse a su entorno mediante selección natural. Esta propiedad se descubrió al estudiar la resistencia de los virus a los antibióticos. Digamos que un paciente con neumonía viral es tratado con algún tipo de antibiótico, pero se le administra en una cantidad insuficiente para destruir todas las partículas virales. Además, aquellas partículas virales que resultaron ser más resistentes al antibiótico y su descendencia heredan esta resistencia. Por lo tanto, en el futuro, este antibiótico, la cepa creada por selección natural, no será eficaz.
Pero quizás la principal prueba de que los virus pertenecen al mundo vivo es su capacidad de mutar. En 1859, la epidemia de influenza asiática se extendió ampliamente por todo el mundo. Esto fue el resultado de una mutación de un gen en una partícula viral en un paciente en Asia. La forma mutante pudo superar la inmunidad a la influenza que la mayoría de las personas desarrollan como resultado de una infección previa. También es ampliamente conocido otro caso de mutación viral asociada al uso de la vacuna contra la polio. Esta vacuna consiste en un virus de la polio vivo que ha sido debilitado para que no cause ningún síntoma en humanos. Una infección leve, que una persona prácticamente no nota, crea cepas virales del mismo tipo contra la enfermedad. En 1962 se notificaron varios casos graves de polio, aparentemente causados por esta vacuna. Se vacunaron varios millones: en algunos casos, una cepa viral débil mutó hasta adquirir un alto grado de virulencia. Dado que la mutación es característica únicamente de los organismos vivos, los virus deben considerarse vivos, aunque están organizados de forma sencilla y no tienen todas las propiedades de un ser vivo.
Entonces, hemos enumerado los rasgos característicos de los organismos vivos que los distinguen de la naturaleza inanimada, y ahora nos resulta más fácil imaginar qué objetos estudia la biología.
Composición química de los virus.
Los virus organizados simplemente son nucleoproteínas, es decir. Consisten en un ácido nucleico (ADN o ARN) y varias proteínas que forman una capa alrededor del ácido nucleico. La cubierta proteica se llama cápside. Un ejemplo de estos virus es el virus del mosaico del tabaco. Su cápside contiene sólo una proteína con una pequeña masa molar. Los virus organizados de forma compleja tienen una capa, proteína o lipoproteína adicional. A veces, las capas externas de virus complejos contienen carbohidratos además de proteínas, por ejemplo, los patógenos de la influenza y el herpes. Y su capa exterior es un fragmento de la membrana nuclear o citoplasmática de la célula huésped, desde donde el virus sale al entorno extracelular. El genoma de los virus puede estar representado por ADN y ARN tanto monocatenarios como bicatenarios. El ADN de doble cadena se encuentra en los virus de la viruela humana, la viruela ovina, la viruela porcina y los adenovirus humanos; el ARN de doble cadena sirve como plantilla genética en algunos virus de insectos y otros animales. Los virus que contienen ARN monocatenario están muy extendidos.
descubrimiento de virus
La virología es una ciencia joven, su historia se remonta a poco más de 100 años. Habiendo iniciado su andadura como la ciencia de los virus que causan enfermedades en humanos, animales y plantas, la virología se está desarrollando actualmente en la dirección de estudiar las leyes básicas de la biología moderna a nivel molecular, partiendo del hecho de que los virus son parte de la biosfera. y un factor importante en la evolución del mundo orgánico.
Historia de la virología Es inusual que uno de sus temas, las enfermedades virales, comenzó a estudiarse mucho antes de que se descubrieran los virus. La historia de la virología comienza con la lucha contra las enfermedades infecciosas y sólo posteriormente con el descubrimiento gradual de las fuentes de estas enfermedades. Esto lo confirman los trabajos de Edward Jenner (1749-1823) sobre la prevención de la viruela y los trabajos de Louis Pasteur (1822-1895) sobre el agente causante de la rabia.
Desde tiempos inmemoriales, la viruela ha sido el azote de la humanidad y se ha cobrado miles de vidas. Las descripciones de la infección por viruela se encuentran en manuscritos de textos antiguos chinos e indios. La primera mención de las epidemias de viruela en el continente europeo se remonta al siglo VI d.C. (una epidemia entre los soldados del ejército etíope que asediaba La Meca), tras lo cual hubo un período de tiempo inexplicable en el que no hubo menciones a las epidemias de viruela. La viruela comenzó a extenderse nuevamente por los continentes en el siglo XVII. Por ejemplo, en América del Norte (1617-1619), en el estado de Massachusetts, murieron 9/10 de la población, en Islandia (1707), después de una epidemia de viruela, solo quedaron 17 mil de 57 mil personas, en la ciudad de Eastham ( 1763) ) de 1331 habitantes quedan 4 personas. En este sentido, el problema de la lucha contra la viruela era muy grave.
Desde la antigüedad se conoce una técnica para prevenir la viruela mediante la vacunación, llamada variolación. Las menciones del uso de la variolación en Europa se remontan a mediados del siglo XVII, con referencias a experiencias anteriores en China, el Lejano Oriente y Turquía. La esencia de la variolización era que el contenido de las pústulas de pacientes que padecían una forma leve de viruela se introducía en una pequeña herida en la piel humana, lo que provocaba una enfermedad leve y prevenía una forma aguda. Sin embargo, seguía existiendo un alto riesgo de contraer una forma grave de viruela y la tasa de mortalidad entre los vacunados alcanzó el 10%. Jenner revolucionó la prevención de la viruela. Fue el primero en darse cuenta de que las personas que tenían viruela vacuna, que era leve, nunca padecían viruela. El 14 de mayo de 1796, Jenner introdujo líquido de las pústulas de la lechera Sarah Selmes, que tenía viruela vacuna, en la herida de James Phipps, que nunca había padecido viruela. En el lugar de la infección artificial, el niño desarrolló pústulas típicas, que desaparecieron al cabo de 14 días. Luego Jenner introdujo material altamente infeccioso de las pústulas de un paciente con viruela en la herida del niño. El niño no se enfermó. Así nació y se confirmó la idea de la vacunación (de la palabra latina vacca - vaca).
En la época de Jenner, la vacunación se entendía como la introducción de material infeccioso de viruela vacuna en el cuerpo humano para prevenir la viruela. El término vacuna se aplicó a una sustancia que protegía contra la viruela. Desde 1840, la vacuna contra la viruela comenzó a obtenerse infectando a los terneros. El virus de la viruela humana no se descubrió hasta 1904. Por tanto, la viruela es la primera infección contra la que se utilizó una vacuna, es decir, la primera infección que se puede prevenir con vacunas. Los avances en la prevención vacunal de la viruela han conducido a su erradicación mundial.Hoy en día, vacunación y vacuna se utilizan como términos generales para referirse a vacunación y material de vacunación.
Pasteur, que esencialmente no sabía nada específico sobre las causas de la rabia, excepto el hecho indiscutible de su naturaleza infecciosa, utilizó el principio de debilitamiento (atenuación) del patógeno. Para debilitar las propiedades patógenas del patógeno de la rabia, se utilizó un conejo, en cuyo cerebro se inyectó tejido cerebral de un perro que murió de rabia. Después de la muerte del conejo, su tejido cerebral se inyectó en el siguiente conejo, y así sucesivamente, hasta que se realizaron unos 100 pases antes de que el patógeno se adaptara al tejido cerebral del conejo. Cuando se inyectó por vía subcutánea en el cuerpo del perro, mostró sólo propiedades patógenas moderadas. Pasteur llamó "fijo" a este patógeno "reeducado", en contraste con el "salvaje", que se caracteriza por una alta patogenicidad. Más tarde, Pasteur desarrolló un método para crear inmunidad, que consistía en una serie de inyecciones con cantidades cada vez mayores de un patógeno fijo. El perro que completó el ciclo completo de inyecciones resultó ser completamente resistente a la infección. Pasteur llegó a la conclusión de que el proceso de desarrollo de una enfermedad infecciosa es esencialmente una lucha entre los microbios y las defensas del organismo. "Cada enfermedad debe tener su propio patógeno y debemos promover el desarrollo de inmunidad a esta enfermedad en el cuerpo del paciente", afirmó Pasteur. Sin comprender aún cómo el cuerpo produce inmunidad, Pasteur pudo utilizar sus principios y dirigir los mecanismos de este proceso en beneficio de los humanos. En julio de 1885, Pasteur tuvo la oportunidad de probar las propiedades de un patógeno "fijo" de la rabia en un niño mordido por un perro rabioso.
El niño recibió una serie de inyecciones de una sustancia cada vez más tóxica, y la última inyección contenía una forma completamente patógena del patógeno. El niño se mantuvo sano. El virus de la rabia fue descubierto por Remlanger en 1903.Cabe señalar que ni el virus de la viruela ni el virus de la rabia fueron los primeros virus descubiertos que infectaban a animales y humanos. El primer lugar pertenece legítimamente al virus de la fiebre aftosa, descubierto por Leffler y Frosch en 1898. Estos investigadores, utilizando múltiples diluciones del agente filtrante, demostraron su toxicidad y llegaron a una conclusión sobre su naturaleza corpuscular.
A finales del siglo XIX quedó claro que varias enfermedades humanas, como la rabia, la viruela, la gripe y la fiebre amarilla, son infecciosas, pero sus agentes causantes no se detectan mediante métodos bacteriológicos. Gracias al trabajo de Robert Koch (1843-1910), quien fue pionero en el uso de técnicas de cultivo bacteriano puro, fue posible distinguir entre enfermedades bacterianas y no bacterianas. En 1890, en el X Congreso de Higienistas, Koch se vio obligado a declarar que "... con las enfermedades enumeradas, no se trata de bacterias, sino de patógenos organizados que pertenecen a un grupo completamente diferente de microorganismos". Esta afirmación de Koch indica que el descubrimiento de los virus no fue un hecho aleatorio. No solo la experiencia de trabajar con patógenos que eran de naturaleza incomprensible, sino también la comprensión de la esencia de lo que estaba sucediendo contribuyó a la formulación de la idea de la existencia de un grupo original de patógenos de enfermedades infecciosas de origen no naturaleza bacteriana. Quedaba por demostrar experimentalmente su existencia.
La primera evidencia experimental de la existencia de un nuevo grupo de patógenos de enfermedades infecciosas la obtuvo nuestro compatriota, el fisiólogo vegetal Dmitry Iosifovich Ivanovsky (1864-1920), mientras estudiaba las enfermedades del mosaico del tabaco. Esto no es sorprendente, ya que a menudo se observaron enfermedades infecciosas de naturaleza epidémica en las plantas. Allá por 1883-84. El botánico y genetista holandés de Vries observó una epidemia de enverdecimiento de las flores y sugirió la naturaleza infecciosa de la enfermedad. En 1886, el científico alemán Mayer, trabajando en Holanda, demostró que la savia de las plantas que padecen la enfermedad del mosaico, cuando se inocula, provoca la misma enfermedad en las plantas. Mayer estaba seguro de que el culpable de la enfermedad era un microorganismo y lo buscó sin éxito. En el siglo XIX, las enfermedades del tabaco causaron enormes daños a la agricultura de nuestro país. En este sentido, un grupo de investigadores fue enviado a Ucrania para estudiar las enfermedades del tabaco, entre los que, como estudiante de la Universidad de San Petersburgo, se encontraba D.I. Ivanovsky. Como resultado del estudio de la enfermedad descrita en 1886 por Mayer como la enfermedad del mosaico del tabaco, D.I. Ivanovsky y V.V.
Polovtsev llegó a la conclusión de que se trata de dos enfermedades diferentes. Uno de ellos, el “urogallo”, es causado por un hongo y el otro es de origen desconocido. Ivanovsky continuó el estudio de la enfermedad del mosaico del tabaco en el Jardín Botánico Nikitsky bajo la dirección del académico A.S. Famítsina. Usando el jugo de una hoja de tabaco enferma, filtrado a través de una vela Chamberlant, que retiene las bacterias más pequeñas, Ivanovsky provocó una enfermedad de las hojas de tabaco. El cultivo del jugo infectado en medios nutritivos artificiales no dio resultados e Ivanovsky llega a la conclusión de que el agente causante de la enfermedad es de naturaleza inusual: se filtra a través de filtros bacterianos y no puede crecer en medios nutritivos artificiales. Calentar el jugo a una temperatura de 60 °C a 70 °C lo privó de infectividad, lo que indicaba la naturaleza viva del patógeno. Ivanovsky denominó por primera vez al nuevo tipo de patógeno “bacterias filtrables” (Figura 1). Resultados del trabajo de D.I. Ivanovsky se utilizaron como base para su disertación, presentada en 1888 y publicada en el libro "Sobre las dos enfermedades del tabaco" en 1892. Este año se considera el año del descubrimiento de los virus.A - Micrografía electrónica tras deposición oblicua con carbono y platino; 65.000´. (Foto de N. Frank.) B - Modelo. (Karlson, Kurzes Lehrbuch der Biochemie, Stuttgart, Thieme, 1980).
Figura 1 - Virus del mosaico del tabaco
Durante un cierto período de tiempo, en publicaciones extranjeras, el descubrimiento de los virus se asoció con el nombre del científico holandés Beijerinck (1851-1931), quien también estudió la enfermedad del mosaico del tabaco y publicó sus experimentos en 1898. Beijerinck colocó el jugo filtrado de Una planta infectada sobre la superficie de un agar, se incubó y obtuvo colonias bacterianas en su superficie. Después de esto, se eliminó la capa superior de agar con colonias bacterianas y la capa interna se usó para infectar una planta sana. La planta está enferma. De esto, Beijerinck concluyó que la causa de la enfermedad no eran bacterias, sino alguna sustancia líquida que podía penetrar dentro del agar, y llamó al patógeno “contagio vivo líquido”. Debido a que Ivanovsky solo describió sus experimentos en detalle, pero no prestó la debida atención a la naturaleza no bacteriana del patógeno, surgió un malentendido de la situación. El trabajo de Ivanovsky se hizo famoso sólo después de que Beijerinck repitiera y ampliara sus experimentos y enfatizara que Ivanovsky fue el primero en demostrar la naturaleza no bacteriana del agente causante de la enfermedad viral más típica del tabaco. El propio Beijerinck reconoció la primacía de Ivanovsky y la prioridad actual del descubrimiento de virus por parte de D.I. Ivanovsky es reconocido en todo el mundo.
Palabra VIRUS significa veneno. Pasteur también utilizó este término para denotar un principio infeccioso. Cabe señalar que a principios del siglo XIX, todos los agentes patógenos se denominaban virus. Sólo después de que quedó clara la naturaleza de las bacterias, los venenos y las toxinas, los términos "ultravirus" y luego simplemente "virus" comenzaron a significar "un nuevo tipo de patógeno filtrable". El término "virus" se arraigó ampliamente en los años 30 de nuestro siglo.
Ahora está claro que los virus se caracterizan por la ubicuidad, es decir, la ubicuidad de distribución. Los virus infectan a representantes de todos los reinos vivientes: humanos, vertebrados e invertebrados, plantas, hongos, bacterias.
El primer informe relacionado con virus bacterianos fue realizado por Hankin en 1896. En la Crónica del Instituto Pasteur afirmó que “... el agua de algunos ríos de la India tiene un efecto bactericida...”, lo que sin duda está relacionado a virus bacterianos. En 1915, Twort en Londres, mientras estudiaba las causas de la lisis de colonias bacterianas, describió el principio de transmisión de la "lisis" a nuevos cultivos a lo largo de una serie de generaciones. Su trabajo, como suele ocurrir, pasó prácticamente desapercibido y dos años más tarde, en 1917, el canadiense de Hérelle redescubrió el fenómeno de la lisis bacteriana asociada a un agente filtrante. Llamó a este agente bacteriófago. De Herelle supuso que sólo había un bacteriófago. Sin embargo, la investigación de Barnett, que trabajó en Melbourne entre 1924 y 1934, mostró una amplia variedad de virus bacterianos en propiedades físicas y biológicas. El descubrimiento de la diversidad de bacteriófagos ha generado un gran interés científico. A finales de los años 30, tres investigadores, el físico Delbrück, los bacteriólogos Luria y Hershey, que trabajaban en Estados Unidos, crearon el llamado "Grupo de fagos", cuyas investigaciones en el campo de la genética de los bacteriófagos condujeron finalmente al nacimiento de un nuevo ciencia - biología molecular.
El estudio de los virus de los insectos se ha quedado muy por detrás de la virología de los vertebrados y los humanos. Ahora está claro que los virus que infectan a los insectos se pueden dividir en tres grupos: los propios virus de los insectos, los virus animales y humanos para los cuales los insectos son huéspedes intermediarios y los virus de las plantas que también infectan a los insectos.
El primer virus de insecto identificado fue el virus de la ictericia del gusano de seda (virus de la poliedrosis del gusano de seda, llamado Bollea stilpotiae). Ya en 1907, Provacek demostró que un homogeneizado filtrado de larvas enfermas era infeccioso para las larvas sanas de gusanos de seda, pero no fue hasta 1947 que el científico alemán Bergold descubrió partículas virales en forma de bastón.
Uno de los estudios más fructíferos en el campo de la virología es el estudio de Reed sobre la naturaleza de la fiebre amarilla en voluntarios del ejército estadounidense en 1900-1901. Se ha demostrado convincentemente que la fiebre amarilla es causada por un virus filtrable que se transmite por mosquitos y mosquitos. También se descubrió que los mosquitos permanecían no infecciosos durante dos semanas después de absorber sangre infecciosa. Así, se determinó el período de incubación externa de la enfermedad (el tiempo necesario para la reproducción del virus en un insecto) y se establecieron los principios básicos de la epidemiología de las infecciones por arbovirus (infecciones virales transmitidas por artrópodos chupadores de sangre).
La capacidad de los virus vegetales para reproducirse en su vector, un insecto, fue demostrada en 1952 por Maramorosh. El investigador, utilizando técnicas de inyección de insectos, demostró de manera convincente la capacidad del virus de la ictericia del aster para multiplicarse en su vector, la cigarra de seis manchas.
En este artículo hablaremos de la historia del descubrimiento de los virus. Este es un tema interesante al que no se le presta mucha atención en el mundo moderno, pero en vano. Primero, entenderemos qué es el virus en sí y luego hablaremos sobre otros aspectos de este tema.
Virus
Un virus es un organismo infeccioso no celular que sólo puede reproducirse dentro de células vivas. Por cierto, del latín esta palabra se traduce literalmente como "veneno". Estas formaciones pueden afectar a todo tipo de organismos vivos, desde plantas hasta bacterias. También hay virus que sólo pueden reproducirse dentro de sus homólogos.
Estudiar
La investigación comenzó en 1892. Luego Dmitry Ivanovsky publicó su artículo en el que describía un agente patógeno de las plantas de tabaco. El virus fue descubierto por Martin Beijerinck en 1898. Desde entonces, los científicos han descrito alrededor de 6.000 virus diferentes, aunque creen que existen más de 100 millones. Tenga en cuenta que estas formaciones son la forma biológica más numerosa que está presente en cualquier ecosistema de la Tierra. Son estudiados por la virología, es decir, la rama de la microbiología.
Breve descripción
Tenga en cuenta que mientras el virus está fuera de la célula o en proceso de nucleación, es una partícula independiente. Normalmente consta de tres componentes. El primero es el material genético, que está representado por ADN o ARN. Tenga en cuenta que algunos virus pueden tener dos tipos de moléculas. El segundo componente es la cubierta proteica, que protege el propio virus y su cubierta lipídica. Por su presencia, los virus se distinguen de bacterias infecciosas similares. Dependiendo del tipo de ácido nucleico, que es esencialmente material genético, los virus se dividen en virus que contienen ADN y virus que contienen ARN. Anteriormente, los priones se clasificaban como virus, pero luego resultó que se trataba de una opinión errónea: se trata de patógenos comunes que consisten en material infeccioso y no contienen ácidos nucleicos. La forma del virus puede ser muy diversa: desde espirales hasta estructuras mucho más complejas. El tamaño de estas formaciones es de aproximadamente una centésima parte de una bacteria. Sin embargo, la mayoría de los virus son tan pequeños que no pueden verse claramente ni siquiera con un microscopio óptico.
Forma de vida
Apariencia
La historia del descubrimiento de los virus no dice nada sobre cómo aparecieron en el árbol evolutivo. De hecho, se trata de una cuestión muy interesante que aún no ha sido suficientemente estudiada. Se cree que algunos virus podrían haberse formado a partir de pequeñas moléculas de ADN que podrían transmitirse entre células. Existe otra posibilidad de que los virus se originen a partir de bacterias. Además, debido a su evolución, son un elemento importante en la transferencia horizontal de genes y proporcionan diversidad genética. Algunos científicos consideran que estas formaciones son una forma de vida distintiva debido a ciertas características. En primer lugar, está el material genético, la capacidad de reproducirse y evolucionar de forma natural. Pero al mismo tiempo, los virus no tienen características muy importantes de los organismos vivos, por ejemplo, la estructura celular, que es la propiedad principal de todos los seres vivos. Debido a que los virus tienen sólo una parte de las características de la vida, se clasifican como formas que existen al borde de la vida.
Extensión
Los virus se pueden propagar de diferentes maneras; hay muchas formas diferentes. Pueden transmitirse de una planta a otra a través de insectos que se alimentan de los jugos de las plantas. Un ejemplo son los pulgones. En los animales, los virus pueden transmitirse mediante insectos chupadores de sangre que transportan bacterias. Como sabemos, el virus de la influenza se transmite por el aire al estornudar y toser. Por ejemplo, el rotavirus y el norovirus se pueden transmitir por contacto con alimentos o líquidos contaminados, es decir, por vía fecal-oral. El VIH es uno de los pocos virus que se puede transmitir a través de transfusiones de sangre y contacto sexual.
Cada nuevo virus tiene cierta especificidad en relación con sus huéspedes. En este caso, el rango de huéspedes puede ser estrecho o amplio, dependiendo de cuántas células se vieron afectadas. Los animales responden a la infección con una respuesta inmune que destruye los organismos patógenos. Los virus como forma de vida son bastante adaptables, por lo que no son tan fáciles de destruir. En humanos, la respuesta inmune puede ser una vacuna contra infecciones específicas. Sin embargo, algunos organismos pueden eludir el sistema de seguridad interno de una persona y causar enfermedades crónicas. Estos son el virus de la inmunodeficiencia humana y diversas hepatitis. Como se sabe, los antibióticos no pueden afectar a estos organismos, pero a pesar de ello, los científicos han desarrollado fármacos antivirales eficaces.
Término
Pero antes de hablar de la historia del descubrimiento de los virus, hablemos del término en sí. Como sabemos, la palabra se traduce literalmente como "veneno". Se utilizó en 1728 para identificar un organismo capaz de causar una enfermedad infecciosa. Antes de que Dmitry Ivanovsky descubriera los virus, acuñó el término "virus filtrable", con el que se refería a un agente patógeno de naturaleza no bacteriana que puede atravesar varios filtros en el cuerpo humano. El conocido término “virión” fue acuñado en 1959. Significa una partícula viral estable que ha abandonado la célula y puede infectar más de forma independiente.
Historia de la investigación
Los virus se convirtieron en algo nuevo en microbiología, pero los datos sobre ellos se acumularon gradualmente. Los avances científicos han dejado claro que no todos los virus son causados por patógenos, hongos microscópicos o protistas. Tenga en cuenta que el investigador Louis Pasteur nunca pudo encontrar el agente que causa la rabia. Por eso supuso que era tan pequeño que era imposible examinarlo con un microscopio. En 1884, Charles Chamberlant, un famoso microbiólogo francés, inventó un filtro cuyos poros eran mucho más pequeños que los de las bacterias. Con esta herramienta, puedes eliminar completamente las bacterias de un líquido. En 1892, el microbiólogo ruso Dmitry Ivanovsky utilizó este aparato para estudiar una especie que más tarde recibió el nombre de virus del mosaico del tabaco. Los experimentos de los científicos demostraron que incluso después de la filtración, se conservan las propiedades infecciosas. Sugirió que la infección podría ser causada por una toxina liberada por bacterias. Sin embargo, el hombre no desarrolló más esta idea. En ese momento, era popular la idea de que cualquier patógeno podía identificarse mediante un filtro y cultivarse en un medio nutritivo. Tenga en cuenta que este es uno de los postulados de la teoría de la enfermedad a nivel microbiano.
"Cristales de Ivanovsky"
Usando un microscopio óptico, Ivanovsky observó células vegetales infectadas. Descubrió cuerpos parecidos a cristales, que ahora se denominan grupos de virus. Sin embargo, este fenómeno se llamó entonces "cristales de Ivanovsky". En 1898, un microbiólogo holandés, Martin Beijerinck, repitió los experimentos de Ivanovsky. Decidió que el material infeccioso que pasa a través del filtro era una nueva forma de agente. Al mismo tiempo, confirmó que sólo pueden reproducirse en células en división, pero los experimentos no revelaron que fueran partículas. Luego, Martin llamó a estas partículas "microbios vivos solubles", literalmente hablando, y nuevamente comenzó a utilizar el término "virus". El científico argumentó que los virus son de naturaleza líquida, pero esta conclusión fue refutada por Wendell Stanley, quien demostró que los virus son esencialmente partículas. Al mismo tiempo, Paul Frosch y Friedrich Leffler descubrieron el primer virus animal, es decir, los agentes causantes de la fiebre aftosa. Lo pasaron por un filtro similar.
Ciclo de vida del virus y futuras investigaciones.
A principios del siglo pasado, el bacteriólogo inglés Frederick Twort descubrió un grupo de virus que podían multiplicarse en bacterias. Ahora estos organismos se llaman bacteriófagos. Al mismo tiempo, el microbiólogo canadiense Felix Darelle describió virus que, en contacto con bacterias, pueden formar un espacio a su alrededor con células muertas. Hizo suspensiones, gracias a las cuales pudo determinar la concentración más baja del virus en la que no todas las bacterias mueren. Después de realizar los cálculos necesarios, pudo determinar el número inicial de unidades virales en la suspensión.
El ciclo de vida del virus se estudió activamente a principios del siglo pasado. Luego se supo que estas partículas podrían tener propiedades infecciosas y atravesar el filtro. Sin embargo, necesitan un huésped vivo para reproducirse. Los primeros microbiólogos realizaron investigaciones sobre virus únicamente en plantas y animales. En 1906, Ross Granville Harrison inventó un método único para hacer crecer tejido en la linfa.
Descubrimiento
Al mismo tiempo se descubrieron nuevos virus. Su origen sigue siendo y sigue siendo un misterio hoy en día. Tenga en cuenta que el descubrimiento del virus de la influenza pertenece al investigador estadounidense Ernest Goodpasture. En 1949 se descubrió un nuevo virus. Se desconocía su origen, pero el organismo se cultivó a partir de células embrionarias humanas. Así se descubrió el primer poliovirus cultivado en tejido humano vivo. Gracias a esto se creó la vacuna más importante contra la polio.
La imagen de los virus en microbiología apareció gracias a la invención del microscopio electrónico por parte de los ingenieros Max Knoll y Ernst Ruska. En 1935, un bioquímico estadounidense realizó un estudio que demostró que el virus del mosaico del tabaco se compone principalmente de proteínas. Un poco más tarde, esta partícula se dividió en componentes de proteína y ARN. Se logró cristalizar el virus del mosaico y estudiar su estructura con mucho más detalle. La primera imagen de rayos X se obtuvo a finales de los años 30 gracias a los científicos Barnal y Fankuchen. El avance de la virología se produjo en la segunda mitad del siglo pasado. Fue entonces cuando los científicos descubrieron más de 2.000 tipos diferentes de virus. En 1963, Blumberg descubrió el virus de la hepatitis B. En 1965 se describió el primer retrovirus.
En resumen, me gustaría decir que la historia del descubrimiento de los virus es muy interesante. Le permite comprender muchos procesos y comprenderlos con más detalle. Sin embargo, es necesario tener al menos una comprensión superficial para mantenerse al día, porque el progreso avanza a pasos agigantados.
