Современные достижения в области исследования вирусов сообщение
Обновлено: 02.07.2024
Вирусы были открыты в конце 19 века, но до сих пор многие аспекты существования этих «инфекционных захватчиков, прежде всего, их взаимодействия с живыми организмами, остаются загадкой для ученых.
Вирусы падают с неба. Буквально.
Известно, что вирусы приобретают иммунитет к лекарственным препаратам даже в тех уголках планеты, где эти препараты никогда не использовались. Но почему так происходит, ученые не могли сказать вплоть до открытия, сделанного в прошлом году. Оказывается, вирусы преодолевают огромные расстояния, путешествуя по атмосфере.
В статье, опубликованной в журнале Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology, исследователи доказывают, что вирусы прицепляются к частичкам пыли или воды и могут подниматься до верхних слоев тропосферы. Достижение отметки в 2-3 км над поверхностью Земли позволяет вирусам путешествовать на значительные расстояния.
Авторы исследования утверждают, что тропосфера просто кишит вирусами. Благодаря воздушным потокам, на квадратный метр поверхности может ежедневно падать сотни миллионов вирусов.
Инфекция – причина наркомании, алкоголизма…
Наркотические зависимости человека могут провоцироваться древней вирусной инфекцией.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, утверждают, что генетические следы вируса под названием HK2 у людей с зависимостями встречаются значительно чаще. Его следы находят у 5-10% людей, это, по мнению ученых, свидетельствует о недавнем, по эволюционным меркам, происхождении инфекции – около 250 000 лет назад.
У современных людей эта генетическая информация может играть роль в высвобождении нейромедиатора дофамина, отвечающего за реакцию мозга на удовольствия. Необходимы дальнейшие исследования, изучающие влияние генов HK2 на человеческое поведение во время зависимости, заключают ученые.
…и болезни Альцгеймера?
Теория, утверждающая, что вирусы могут играть роль в развитии болезни Альцгеймера, получила поддержку в журнале Neuron. Исследователи изучили около 1000 образцов мозга как страдающих болезнью Альцгеймера, так и тех, у кого ее не было. Они обнаружили, что ткани мозга, пораженного болезнью Альцгеймера, содержат количество вирусов герпеса вплоть до двух раз превышающее это количество в тканях здорового мозга.
Еще не совсем понятно, какую роль вирус может играть в развитии болезни Альцгеймера, отмечают исследователи. Вирус может быть частью причины болезни, а может только ускорять ее развитие. При этом нельзя исключать возможности, что он вообще не играет роли в развитии болезни, а находится в пораженном мозге по другим причинам, утверждают исследователи.
Герпесом научились манипулировать
Журнал PLOS Pathogens опубликовал статью, в которой ученые рассказали, что смогли обнаружить способ заставить вирус герпеса переходить в пассивную форму, а также нашли белок, ответственный за переход в активную форму.
Зачем нужны эти манипуляции? Вирус простого герпеса (herpes simplex) встречается у 80% людей на планете, однако, чаще всего симптомы не проявляются, так как вирус находится в пассивной форме и его нашей иммунной системе сложнее обнаружить. Манипулирование вирусом поможет в лечении и предотвращении инфекций герпеса, утверждают ученые. Открытие позволит предотвращать выход из пассивной формы, а также при необходимости пробуждать вирус, чтобы иммунная система могла его обнаружить и уничтожить.
В мозге человека обнаружен древний Arc
Как утверждают исследователи в статье, опубликованной в журнале Cell, вирусы играют важную роль в обеспечении процесса мышления человека.
Нейроны мозга человека содержат генетические следы древней вирусной инфекции, которая, вероятно, играет важную роль в мыслительном процессе. Ген, названный Arc, ответственен за способность нервных клеток передавать информацию друг другу.
Важнейшие функции мозга, такие как мышление и осознание себя, могут быть возможны только благодаря этому процессу, утверждают исследователи. Если он работает некорректно, синапсы – связи между нейронами - также не смогут выполнять свою функцию.
Теперь ученым предстоит понять, как ген Arc стал частью генома животных и человека и за передачу какой именно информации он ответственен.
К началу XXI века описано более 6 тыс. вирусов, принадлежащих к более, чем 2000 видам, 287 родам, 73 семействам и 3 порядкам. Для многих вирусов изучены их структура, биология, химический состав и механизмы репликации. Продолжается открытие и исследование новых вирусов, которые не перестают поражать своим разнообразием. Так в 2003 году был открыт самый большой из известных вирусов – мимивирус.
Открытие большого числа вирусов потребовало создания их коллекций, и музеев. Наиболее крупные среди них - в России (государственная коллекция вирусов в Институте вирусологии им. Д.И.Ивановского в Москве), США (Вашингтон), Чехии (Прага), Японии (Токио), Великобритании (Лондон), Швейцарии (Лозанна) и ФРГ (Брауншвейг). В рамках общей, то есть молекулярной вирусологии продолжается изучение фундаментальных основ взаимодействия вирусов и клеток. Достижения молекулярной биологии, вирусологии, генетики, биохимии и биоинформатики показали, что значение вирусов не ограничивается только тем, что они вызывают инфекционные заболевания.
Было показано, что особенности репликации некоторых вирусов приводят к захвату вирусом клеточных генов и переносу их в геном другой клетки – горизонтальному переносу генетической информации, что может иметь последствия, как в эволюционном плане, так и в плане злокачественного перерождения клеток.
При секвенировании генома человека и других млекопитающих было выявлено большое число повторяющихся нуклеотидных последовательностей, представляющих собой дефектные вирусные последовательности – ретротранспозоны (эндогенные ретровирусы), которые могут содержать регуляторные последовательности, влияющие на экспрессию соседних генов. Их обнаружение и изучение привело к активному обсуждению и исследованию роли вирусов в эволюции всех организмов, в частности в эволюции человека.
Открытие вирусологами вирусов-сателлитов, сателлитных РНК и вироидов расширило понимание явления молекулярного паразитизма, изначально описанного для вирусов, и заставило предположить, что оно играло существенную роль в эволюции макромолекул.
Новым направлением вирусологии является экология вирусов. Обнаружение вирусов в природе, их идентификация и оценка их количества представляют собой очень сложную задачу. В настоящее время выработаны некоторые методические приемы, позволяющие оценить количество некоторых групп вирусов, в частности бактериофагов, в природных образцах и проследить их судьбу. Получены предварительные данные, свидетельствующие о том, что вирусы оказывают существенное влияние на многочисленные биогеохимические процессы и эффективно регулируют численность и видовое разнообразие бактерий и фитопланктона. Однако изучение вирусов в этом аспекте только началось, и нерешенных проблем в этой области науки еще очень много.
Достижения общей вирусологии дали мощный толчок развитию ее прикладных направлений. Вирусология превратилась в обширную область знаний, важную для биологии, медицины и сельского хозяйства.
Вирусологи осуществляют диагностику вирусных инфекций человека и животных, изучают их распространение, разрабатывают методы профилактики и лечения. Крупнейшим достижением явилось создание вакцин против полиомиелита, оспы, бешенства, гепатита В, кори, жёлтой лихорадки, энцефалитов, гриппа, паротита, краснухи. Создана вакцина против вируса папилломы, с которым связано развитие одного из видов рака. Благодаря вакцинации полностью ликвидирована натуральная оспа. Осуществляются международные программы полной ликвидации полиомиелита и кори. Разрабатываются методы профилактики и лечения гепатитов и иммунодефицита (СПИД) человека. Накапливаются данные о веществах с антивирусной активностью. На их основе создан ряд лекарственных препаратов для лечения СПИДа, вирусных гепатитов, гриппа, заболеваний, вызванных вирусом герпеса.
Изучение вирусов растений и особенностей их распространения по растению привело к созданию нового направления в сельском хозяйстве – получению безвирусного посадочного материала. Меристемные технологии, позволяющие вырастить растения, свободные от вирусов, в настоящее время применяются для картофеля, ряда плодовых и цветочных культур.
Исключительное значение на данном этапе имеют знания, накопленные о структуре вирусов и их геномов для развития генной инженерии. Ярким примером этого является использование бактериофага лямбда для получения библиотек клонированных последовательностей. Кроме того, на основе геномов разных вирусов создано и продолжает создаваться большое количество генно-инженерных векторов для доставки чужеродной генетической информации в клетки. Эти векторы используются для научных исследований, для накопления чужеродных белков, особенно в бактериях и растениях, и для генной терапии. В генной инженерии применяются некоторые вирусные ферменты, которые теперь производятся на коммерческой основе.
1 Современные достижения в области исследования вирусов Выполнила работу ученица 10 класса Каденцева Ольга
2 Вирусы Вирусы мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека и животных. Являются внутриклеточными паразитами, не способными к жизнедеятельности вне живых клеток. Болезни, которые вызываются вирусами, легко передаются от больных к здоровым и быстро распространяются. Накоплено много доказательств того, что вирусы являются причиной и различных хронических заболеваний.
4 . Вирусология Вирусологи осуществляют диагностику вирусных инфекций человека и животных, изучают их распространение, разрабатывают методы профилактики и лечения. Крупнейшим достижением явилось создание вакцин против полиомиелита, оспы, бешенства, гепатита В, кори, жёлтой лихорадки, энцефалитов, гриппа, паротита, краснухи. Создана вакцина против вируса папилломы, с которым связано развитие одного из видов рака. Благодаря вакцинации полностью ликвидирована натуральная оспа. Осуществляются международные программы полной ликвидации полиомиелита и кори. Разрабатываются методы профилактики и лечения гепатитов и иммунодефицита (СПИД) человека. Накапливаются данные о веществах с антивирусной активностью. На их основе создан ряд лекарственных препаратов для лечения СПИДа, вирусных гепатитов и др.
5 . Задачи вирусологии Изучение морфологии и химического состава вирусов Систематика и номенклатура вирусов Приемы диагностики и профилактики вирусных болезней Изучение особенностей репродукции и изменчивости вирусов Задачи вирусологии Патогенез и иммуногенез при вирусных болезнях
6 . На данный момент учение о вирусах достигло огромного успеха. По прошествии 100 с лишним лет после открытия вирусов вирусология утвердилась в качестве самостоятельной дисциплины в учебных планах подготовки ветеринарных врачей. Быстрый прогресс в области вирусологии, молекулярной биологии, генетики, а также других смежных наук позволяет надеяться, что в ближайшее десятилетие будут созданы материальные основы для эффективного вмешательства в инфекционный процесс на различных его стадиях для успешной борьбы с вирусными инфекциями
7 . Нобелевские лауреаты в области исследования вирусов
8 . Харальд Цур Хаузен Нобелевская премия 2008 года в награду за открытие вируса, вызывающего рак
9 . Люк Монтанье и Франсуаза Баррэ-Синусси Нобелевская премия 2008 года в награду за открытие ВИЧ
10 . Харви Олтер, Майкл Хоутон и Чарльз Райс Нобелевская премия 2020 года за открытие вируса гепатита С
Сравнительная характеристика вакцин, разработанных в России. Эффективность.
Название вакцины
Определение
Страна-производитель
Это первая вакцина в мире, поступившая в свободный оборот.
Эффективность вакцины
В ее основе – синтетические аналоги участков вирусных белков, пептиды. полностью отсутствуют биологические носители вируса, что, по идее, должно делать ее еще менее аллергенной.
Центр имени Гамалеи.
Вакцина представляет собой химически инактивированную цельновирусную вакцину против COVID-19.
Эффективность составляет 91,4 %, предупреждает развитие тяжелой формы заболевания в 100 % случаев.
Эффективность составляет около 100%.
Центр имени Чумакова.
ФГБУ НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава.
Эффективность вакцины составила 91,6% (95% ДИ 85,6–95,2). Наблюдаемая эффективность вакцины превышала 87% во всех возрастных и половых подгруппах.
Читайте также: