Методи за борба с вирусни заболявания.
Диагностика на вирусни заболявания.
Методи за предаване на вирусни заболявания.
1. При размножаване на растения ваксинация, на подложката. Важно е маточниците да са чисти от вируси.
2. Контактна инфекция. В резултат на контакти с листа, например чрез счупване на власинки (трихоми) по време на триене на листа, чрез инструменти за обработка, градински инструменти, облекло на работниците, особено при прищипване, рязане на цветя. (вирус на пъстротата на лалетата).
3. Векторно предаване. Най-често срещаният начин. Вирусите могат да се предават от насекоми, нематоди и гъбички. Най-честите преносители на сивата трева са листните въшки, щикалките, трипсите и белокрилките. (вирус на картофи, краставица, грах, вирус на мозайка по цвекло)
Симптомите на вирусни заболявания могат да варират значително в зависимост от голямо разнообразие от състояния, така че диагностицирането на вирусни заболявания може да бъде трудно.
1. Визуална проверка.Най-бързият, но най-малко точен метод.
2. Серологичен метод.Ако вирусът се въведе в кръвта на животно, в кръвния серум се образуват специфични протеини - антитела срещу този вирус, превръщайки го в безвредно състояние. За да се диагностицира заболяването, капка сок от засегнатото растение се смесва с капка диагностичен серум от кръвта на животно, което преди това е било лекувано с известен вирус. Ако сокът съдържа вирусът, тогава в резултат на реакцията на вируса и антителата в сместа се образува флокулентна утайка, по интензитета на която може да се съди за относителното количество вирус в растителния сок.
3. Индикативен метод.Основава се на заразяване на индикаторно растение със сок от тестваното растение. Индикаторите реагират с определени ясни симптоми на инфекция с този вирус. Това е по-чувствителен, но и по-трудоемък метод.
4. Метод за анализ на включването. С помощта на бръснарско ножче се отрязва част от епидермиса с листни косми и под микроскоп се търсят вирусни включвания в космените клетки.
1. Унищожаване на болни растения.
2. Използвайте само здрав посадъчен материал.
3. Борба с насекомите, пренасящи вируси.
4. Подобряване здравето на растенията по метода на меристемната култура.
5. Дезинфекция на посадъчен материал с помощта на термотерапия.
включено карамфил Отбелязани са около 9 вирусни заболявания:
Вирус на храстовидност.Има рязко скъсяване на междувъзлията, спящите пъпки започват да растат, образувайки много странични издънки и растенията не цъфтят.
Вирус на мека мозайка.Има леки петна по листата, леки ивици по цветята.
Вирус на пръстеновидно петно.Листата имат хлоротични концентрични пръстени
Clove streak вирус.Листата имат белезникави, жълти, кафяви ивици или ивици.
Тези вируси се предават от много видове листни въшки и нематоди.
Вирус на жълто джудже Лука. Allium virus 1. Има къси жълти ивици в основата на листата и по цветните издънки. Листата пожълтяват, стрелите се изкривяват. Цветните глави стават по-малки, луковиците са малки, а растенията имат вид на джудже.
включено ябълкови дървета Отбелязани са няколко вида вируси:
Вирус на ябълкова мозайка.На листата има лека мозайка под формата на малки неправилни кремави или жълти петна. През лятото на мястото на петна има некроза. Понякога се наблюдава деформация на листната петура.
Розет вирус.На издънките се образуват розетки от много малки, грозни листа.
Вирус на увисване на клоните.Растението има "плачещ" вид. Издънките увисват, дървесината в тях е мека поради липсата на процеси на лигнификация. Клетъчният тургор е намален и се забелязва забавяне на растежа.
Вирус на метла или храстовидност.На някои клони има прекомерно развитие на множество издънки.
Вирус на напукване на плодове.Цъфтежът е късен, цветовете са малко, плодовете са единични, засегнатите леторасти умират. Плодовете имат звездовидни пукнатини около чашката.
Aster ringed spot virus.Предизвиква образуването на хлоротични пръстени и зигзагообразни линии по листата на астра - Callistephus sinensis, циния, многогодишна астра.
История на изследването
Съществуването на вирус (като нов вид патоген) е доказано за първи път през 1892 г. от руския учен Д.И.Ивановски и др. След дългогодишно изследване на болестите по тютюневите растения, в работа от 1892 г. Д. И. Ивановски стига до извода, че тютюневата мозайка се причинява от „бактерии, преминаващи през филтъра на Chamberlant, които обаче не могат да растат върху изкуствени субстрати. ”
Пет години по-късно, при изучаване на болести по говеда, а именно шап, е изолиран подобен филтруем микроорганизъм. И през 1898 г., когато възпроизвежда експериментите на Д. Ивановски от холандския ботаник М. Бейеринк, той нарича такива микроорганизми „филтрируеми вируси“. В съкратена форма това име започва да обозначава тази група микроорганизми.
През следващите години изучаването на вирусите играе жизненоважна роля в развитието на епидемиологията, имунологията, молекулярната генетика и други клонове на биологията. Така експериментът Hershey-Chase става решаващо доказателство за ролята на ДНК в предаването на наследствени свойства. През годините поне още шест Нобелови награди за физиология или медицина и три Нобелови награди за химия са присъдени за изследвания, пряко свързани с изучаването на вируси.
Структура
Просто организираните вируси се състоят от нуклеинова киселина и няколко протеина, които образуват обвивка около нея - капсид. Пример за такива вируси е вирусът на тютюневата мозайка. Неговият капсид съдържа един вид протеин с малко молекулно тегло. Сложно организираните вируси имат допълнителна обвивка - протеин или липопротеин; понякога външните обвивки на сложните вируси съдържат въглехидрати в допълнение към протеините. Примери за сложно организирани вируси са патогените на грипа и херпеса. Тяхната външна обвивка е фрагмент от ядрената или цитоплазмената мембрана на клетката гостоприемник, от която вирусът излиза в извънклетъчната среда.
Ролята на вирусите в биосферата
Вирусите са една от най-често срещаните форми на съществуване на органична материя на планетата по отношение на числеността: водите на световния океан съдържат колосален брой бактериофаги (около 250 милиона частици на милилитър вода), общият им брой в океана е около 4 10 30, а броят на вирусите (бактериофагите) в дънните седименти на океана практически не зависи от дълбочината и е много висок навсякъде. Океанът е дом на стотици хиляди видове (щамове) вируси, по-голямата част от които не са описани, още по-малко проучени. Вирусите играят важна роля в регулирането на размера на популацията на някои видове живи организми (например дивият вирус намалява броя на арктическите лисици няколко пъти за период от няколко години).
Мястото на вирусите в живата система
Произход на вирусите
Вирусите са колективна група, която няма общ прародител. В момента има няколко хипотези, обясняващи произхода на вирусите.
Произходът на някои РНК вируси се свързва с вироиди. Вироидите са силно структурирани кръгови РНК фрагменти, които се репликират от клетъчната РНК полимераза. Смята се, че вироидите са "избягали интрони" - незначителни участъци от иРНК, изрязани по време на сплайсинг, които случайно са придобили способността да се репликират. Вироидите не кодират протеини. Смята се, че придобиването на кодиращи региони (отворена четяща рамка) от вироиди е довело до появата на първите РНК вируси. Наистина, има известни примери за вируси, съдържащи ясно изразени вироидоподобни участъци (вирус на хепатит Delta).
Примери за икосаедрични вирионни структури.
А. Вирус, който няма липидна обвивка (например пикорнавирус).
B. Вирус с обвивка (напр. херпесен вирус).
Числата показват: (1) капсид, (2) геномна нуклеинова киселина, (3) капсомер, (4) нуклеокапсид, (5) вирион, (6) липидна обвивка, (7) протеини на мембранната обвивка.
Балтиморска класификация
Нобеловият лауреат биологът Дейвид Балтимор предложи своя собствена схема за класифициране на вируси въз основа на разликите в механизма на производство на иРНК. Тази система включва седем основни групи:
- (I) Вируси, които съдържат двойноверижна ДНК и нямат етап на РНК (например херпесвируси, поксвируси, паповавируси, мимивируси).
- (II) Двойноверижни РНК вируси (напр. ротавируси).
- (III) Вируси, съдържащи едноверижна ДНК молекула (напр. парвовируси).
- (IV) Вируси, съдържащи едноверижна РНК молекула с положителна полярност (например пикорнавируси, флавивируси).
- (V) Вируси, съдържащи едноверижна РНК молекула с отрицателна или двойна полярност (например ортомиксовируси, филовируси).
- (VI) Вируси, съдържащи едноверижна РНК молекула и имащи в жизнения си цикъл етапа на ДНК синтез върху РНК матрица, ретровируси (например HIV).
- (VII) Вируси, съдържащи двойноверижна ДНК и имащи в жизнения си цикъл етапа на синтез на ДНК върху матрица на РНК, ретроидни вируси (например вирус на хепатит В).
Понастоящем и двете системи се използват едновременно за класифициране на вируси като взаимно допълващи се.
По-нататъшното разделение се извършва въз основа на такива характеристики като структура на генома (наличие на сегменти, кръгова или линейна молекула), генетично сходство с други вируси, наличие на липидна мембрана, таксономична принадлежност на организма гостоприемник и т.н.
Вирусите в популярната култура
В литературата
- S.T.A.L.K.E.R. (фентъзи роман)
В киното
- Resident Evil" и неговите продължения.
- В научнофантастичния филм на ужасите „28 дни по-късно“ и неговите продължения.
- Сюжетът на филма за бедствия "Епидемия" включва измислен вирус "мотаба", чието описание напомня на истинския вирус Ебола.
- Във филма "Добре дошли в Zombieland".
- Във филма "Пурпурната топка".
- Във филма "Превозвачи".
- Във филма "Аз съм легенда".
- Във филма "Зараза".
- Във филма "Доклад".
- Във филма "Карантина".
- Във филма "Карантина 2: Терминал".
- В поредицата "Регенезис".
- В телевизионния сериал "Живите мъртви".
- В телевизионния сериал "Затворено училище".
- Във филма "Превозвачи".
В анимация
През последните години вирусите често се превръщат в „герои“ на анимационни филми и анимационни сериали, сред които са например „Osmosis Jones“ (САЩ), 2001 г., „Ози и Дрикс“ (САЩ, 2002-2004 г.) и „ Вирусът атакува” (Италия, 2011).
Бележки
- На английски. На латински въпросът за множественото число на тази дума е спорен. Думата е лат. вируспринадлежи към рядка разновидност на второ склонение, думи от среден род на -us: Nom.Acc.Voc. вирус, ген. viri, Dat.Abl. виро. Lat също е наклонен. вулгуси лат. пелагус; в класическия латински множественото число е фиксирано само за последния: лат. кожа, форма от старогръцки произход, където η<εα.
- Таксономия на вирусите на уебсайта на Международния комитет по таксономия на вирусите (ICTV).
- (английски)
- Cello J, Paul AV, Wimmer E (2002). „Химичен синтез на cDNA на полиовирус: генериране на инфекциозен вирус в отсъствието на естествен шаблон.“ Наука 297 (5583): 1016–8. DOI:10.1126/наука.1072266. PMID 12114528.
- Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (август 1989 г.). „Голямо изобилие от вируси, открити във водна среда.“ Природата 340 (6233): 467–8. DOI: 10.1038/340467a0. PMID 2755508.
- Елементи - научни новини: Унищожавайки бактериалните клетки, вирусите активно участват в циркулацията на веществата в дълбините на океана
Вирусите (биологията дешифрира значението на този термин по следния начин) са извънклетъчни агенти, които могат да се възпроизвеждат само с помощта на живи клетки. Освен това те са способни да заразяват не само хора, растения и животни, но и бактерии. Бактериалните вируси обикновено се наричат бактериофаги. Не толкова отдавна бяха открити видове, които се заразяват един друг. Те се наричат „сателитни вируси“.
Обща характеристика
Вирусите са многобройна биологична форма, тъй като съществуват във всяка екосистема на планетата Земя. Те се изучават от наука като вирусологията - дял от микробиологията.
Всяка вирусна частица има няколко компонента:
Генетични данни (РНК или ДНК);
Капсид (протеинова обвивка) - изпълнява защитна функция;
Вирусите имат доста разнообразна форма, варираща от най-простата спирала до икосаедрична. Стандартните размери са около една стотна от размера на малка бактерия. Повечето екземпляри обаче са толкова малки, че дори не се виждат под светлинен микроскоп.
Те се разпространяват по няколко начина: вирусите, живеещи в растенията, пътуват с помощта на насекоми, които се хранят със сокове от трева; Животинските вируси се предават от кръвосмучещи насекоми. Те се предават по много начини: по въздушно-капков път или по полов път, както и чрез кръвопреливане.
Произход
В днешно време съществуват три хипотези за произхода на вирусите.
Можете да прочетете накратко за вирусите (нашата база от знания за биологията на тези организми, за съжаление, далеч не е съвършена) в тази статия. Всяка от изброените по-горе теории има своите недостатъци и недоказани хипотези.
Вирусите като форма на живот
Има две дефиниции за формата на живот на вирусите. Според първия извънклетъчните агенти са комплекс от органични молекули. Второто определение гласи, че вирусите са специална форма на живот.
Вирусите (биологията предполага появата на много нови видове вируси) се характеризират като организми на границата на живота. Те са подобни на живите клетки по това, че имат свой собствен уникален набор от гени и се развиват въз основа на метода на естествения подбор. Те също могат да се възпроизвеждат, създавайки свои копия. Тъй като вирусите не се считат от учените за жива материя.
За да синтезират свои собствени молекули, извънклетъчните агенти се нуждаят от клетка гостоприемник. Липсата на собствен метаболизъм не им позволява да се размножават без външна помощ.
Балтиморска класификация на вирусите
Биологията описва достатъчно подробно какво представляват вирусите. Дейвид Балтимор (носител на Нобелова награда) разработи своя собствена класификация на вирусите, която все още е успешна. Тази класификация се основава на това как се произвежда иРНК.
Вирусите трябва да произвеждат иРНК от собствените си геноми. Този процес е необходим за репликацията на собствената нуклеинова киселина и образуването на протеини.
Класификацията на вирусите (биологията взема предвид техния произход) според Балтимор е следната:
Вируси с двойноверижна ДНК без стадий на РНК. Те включват мимивируси и херпевируси.
Едноверижна ДНК с положителна полярност (парвовируси).
Двуверижна РНК (ротавируси).
Едноверижна РНК с положителна полярност. Представители: флавивируси, пикорнавируси.
Едноверижна РНК молекула с двойна или отрицателна полярност. Примери: филовируси, ортомиксовируси.
Едноверижна положителна РНК, както и наличие на ДНК синтез върху РНК матрица (HIV).
Двуверижна ДНК и наличие на ДНК синтез върху РНК матрица (хепатит В).
Период на живот
Примери за вируси в биологията се срещат почти на всяка крачка. Но жизненият цикъл на всеки протича почти еднакво. Без клетъчна структура те не могат да се възпроизвеждат чрез делене. Следователно те използват материали, намиращи се вътре в клетката на техния гостоприемник. Така те възпроизвеждат голям брой свои копия.
Вирусният цикъл се състои от няколко етапа, които се припокриват.
На първия етап вирусът се прикрепя, т.е. образува специфична връзка между своите протеини и рецепторите на клетката гостоприемник. След това трябва да проникнете в самата клетка и да прехвърлите своя генетичен материал в нея. Някои видове също носят катерици. Впоследствие настъпва загуба на капсида и геномната нуклеинова киселина се освобождава.
Човешки болести
Всеки вирус има специфичен механизъм на действие върху своя гостоприемник. Този процес включва клетъчен лизис, което води до клетъчна смърт. Когато голям брой клетки умират, цялото тяло започва да функционира зле. В много случаи вирусите може да не навредят на човешкото здраве. В медицината това се нарича латентност. Пример за такъв вирус е херпесът. Някои латентни видове могат да бъдат полезни. Понякога тяхното присъствие предизвиква имунен отговор срещу бактериални патогени.
Някои инфекции могат да бъдат хронични или през целия живот. Тоест, вирусът се развива въпреки защитните функции на тялото.
Епидемии
Хоризонталното предаване е най-често срещаният тип разпространение на вируса сред човечеството.
Скоростта на предаване на вируса зависи от няколко фактора: гъстотата на населението, броя на хората с слаб имунитет, както и качеството на лекарствата и метеорологичните условия.
Защита на тялото
Видовете вируси в биологията, които могат да засегнат човешкото здраве, са безброй. Първата защитна реакция е вродения имунитет. Състои се от специални механизми, които осигуряват неспецифична защита. Този вид имунитет не е в състояние да осигури надеждна и дългосрочна защита.
Когато гръбначните животни развият придобит имунитет, те произвеждат специални антитела, които се прикрепят към вируса и го правят безопасен.
Придобитият имунитет обаче не се формира срещу всички съществуващи вируси. Например ХИВ непрекъснато променя своята аминокиселинна последователност, така че избягва имунната система.
Лечение и профилактика
Вирусите са много често срещано явление в биологията, така че учените са разработили специални ваксини, съдържащи „вещества убийци“ за самите вируси. Най-често срещаният и ефективен метод за контрол е ваксинацията, която създава имунитет към инфекции, както и антивирусни лекарства, които могат селективно да инхибират вирусната репликация.
Биологията описва вирусите и бактериите предимно като вредни обитатели на човешкото тяло. В момента с помощта на ваксинация е възможно да се преодолеят повече от тридесет вируса, които са се заселили в човешкото тяло и още повече в тялото на животните.
Превантивните мерки срещу вирусни заболявания трябва да се извършват своевременно и ефективно. За да направи това, човечеството трябва да води здравословен начин на живот и да се опита по всякакъв начин да повиши имунитета. Държавата трябва да организира своевременно карантини и да осигури добро медицинско обслужване.
Растителни вируси
Изкуствени вируси
Способността да се създават вируси в изкуствени условия може да има много последствия. Вирусът не може напълно да изчезне, докато има чувствителни към него тела.
Вирусите са оръжия
Вирусите и биосферата
В момента извънклетъчните агенти могат да се „похвалят“ с най-голям брой индивиди и видове, живеещи на планетата Земя. Те изпълняват важна функция, като регулират популациите на живите организми. Много често те образуват симбиоза с животни. Например, отровата на някои оси съдържа компоненти от вирусен произход. Основната им роля в съществуването на биосферата обаче е животът в морето и океана.
Една чаена лъжичка морска сол съдържа приблизително един милион вируси. Основната им цел е да регулират живота във водните екосистеми. Повечето от тях са абсолютно безвредни за флората и фауната
Но това не са всички положителни качества. Вирусите регулират процеса на фотосинтеза, като по този начин увеличават процента на кислород в атмосферата.
