Mikrobiologie (Čeština)

Navzdory své malé velikosti, která jim zabránila, že jsou vidět s světelného mikroskopu, objev filtrovat složky menší než bakterie, která způsobuje tabákové mozaiky onemocnění (TMD) se datuje do roku 1892. V té době, Dmitri Ivanovski, ruský botanik, objevil zdroj TMD pomocí porcelánu filtrování zařízení poprvé vynalezen Charles Chamberland a Louis Pasteur v Paříži v roce 1884. Porcelán Chamberland filtry o velikosti pórů 0,1 µm, která je dostatečně malý, aby odstranit všechny bakterie ≥0,2 µm od nějaké kapaliny, prochází zařízením., K určení příčiny onemocnění byl vyroben extrakt získaný z tabákových rostlin infikovaných TMD. Zpočátku byl zdroj onemocnění považován za bakteriální. Bylo překvapující, když Ivanovski pomocí komorového filtru zjistil, že příčina TMD nebyla odstraněna po průchodu extraktu porcelánovým filtrem. Takže pokud bakterie nebyla příčinou TMD, co by mohlo způsobit onemocnění? Ivanovski dospěl k závěru, že příčinou TMD musí být extrémně malá bakterie nebo bakteriální spor., Další vědci, včetně Martinuse Beijerincka, pokračovali ve vyšetřování příčiny TMD. To byl Beijerinck, v roce 1899, který nakonec dospěl k závěru, původce nebyla bakterie, ale místo, případně chemické látky, jako biologický jed bychom popsat dnes jako toxin. V důsledku toho bylo slovo virus, latina pro jed, použito k popisu příčiny TMD několik let po počátečním objevu Ivanovski., I když nebyl schopen vidět virus, který způsobil TMD, a neuvědomil si, že příčinou nebyla bakterie, Ivanovski je připočítán jako původní objevitel virů a zakladatel oblasti virologie.

dnes můžeme vidět viry pomocí elektronových mikroskopů (Obrázek 1) a víme o nich mnohem více. Viry jsou odlišné biologické entity; jejich evoluční původ je však stále otázkou spekulací. Pokud jde o taxonomii, nejsou zahrnuty do stromu života, protože jsou acelulární (nespočívají z buněk)., Aby viry přežily a rozmnožily, musí infikovat buněčného hostitele, což je činí povinnými intracelulárními parazity. Genom virus vstoupí do hostitelské buňky a řídí produkci virových složek, proteinů a nukleových kyselin, potřebných k vytvoření nových virových částic tzv. virionů. Nové viriony se vyrábějí v hostitelské buňce sestavením virových složek. Nový virionů dopravy virového genomu do jiné hostitelské buňky, aby provedla další kolo infekce. Tabulka 1 shrnuje vlastnosti virů.

Tabulka 1., Vlastnosti Virů

Infekční, acelulární patogeny,

Obligátní intracelulární parazity hostitele a buňka-typ specifičnost

DNA nebo RNA genom (nikdy ne obojí)

Genomu je obklopen kapsidový protein a, v některých případech, k fosfolipidové membráně poseté virové glykoproteiny

Nedostatek geny pro mnoho produktů potřebných pro úspěšné rozmnožování, vyžaduje využívání hostitele-genomy buněk reprodukovat,

Hostitelé a Přenosu viru

Viry mohou infikovat každý typ hostitelských buněk, včetně těch, rostliny, zvířata, houby, prvoci, bakterie a archea. Většina virů bude schopna infikovat buňky jednoho nebo několika druhů organismu. Tomu se říká hostitelská řada. Mít široký rozsah hostitelů však není běžné a viry obvykle infikují pouze konkrétní hostitele a pouze specifické typy buněk v rámci těchto hostitelů. Viry, které infikují bakterie, se nazývají bakteriofágy nebo jednoduše fágy. Slovo phage pochází z řeckého slova pro hltat., Jiné viry jsou právě identifikovány jejich hostitelskou skupinou, jako jsou zvířecí nebo rostlinné viry. Jakmile je buňka infikována, účinky viru se mohou lišit v závislosti na typu viru. Viry mohou způsobit abnormální růst buňky nebo buněčné smrti, změnit genom buňky nebo způsobit malý znatelný účinek v buňce.

Viry mohou být přenášeny přímým kontaktem, nepřímým kontaktem s kontaminované předměty, nebo prostřednictvím vektor: zvíře, které přenáší patogen z jednoho hostitele na druhého., Členovci, jako jsou komáři, klíšťata a mouchy, jsou typickými vektory virových onemocnění a mohou působit jako mechanické vektory nebo biologické vektory. Mechanický přenos nastává, když členovec nese virový patogen na vnější straně těla a přenáší ho na nového hostitele fyzickým kontaktem. Biologický přenos nastává, když členovec nese virový patogen uvnitř svého těla a přenáší ho na nového hostitele kousnutím.

u lidí je široká škála virů schopna způsobit různé infekce a nemoci., Některé z nejnebezpečnějších vznikající patogeny u člověka jsou viry, přesto máme několik procedur nebo léků se vypořádat s virovou infekcí, což je obtížné vymýtit.

viry, které mohou být přenášeny z hostitele zvířete na lidského hostitele, mohou způsobit zoonózy. Například virus influenzy ptáků pochází z ptáků, ale může způsobit onemocnění u lidí. Reverzní zoonózy jsou způsobeny infekcí zvířete virem, který vznikl u člověka.,

virové struktury

viriony (virové částice) jsou obecně malé a nelze je pozorovat pomocí pravidelného světelného mikroskopu., Jsou mnohem menší než prokaryotické a eukaryotické buňky; jedná se o adaptaci umožňující virům infikovat tyto větší buňky (viz Obrázek 2). Velikost virionu se může pohybovat od 20 nm u malých virů až do 900 nm u typických velkých virů (viz obrázek 3). Nedávné objevy však identifikovaly nové obří virové druhy, jako je Pandoravirus salinus a Pithovirus sibericum, s velikostí blížící se velikosti bakteriální buňky.

V roce 1935, po vývoji elektronového mikroskopu, Wendell Stanley byl prvním vědcem, který krystalizuje se struktura viru tabákové mozaiky a zjistil, že to je složené z RNA a bílkovin. V roce 1943 izoloval virus chřipky B, který přispěl k rozvoji vakcíny proti chřipce (chřipce). Stanley objevy, odemknout tajemství přírody virů, které byly záhadné vědci za více než 40 let a jeho přínos na poli virologie led, aby mu byla udělena Nobelova Cena v roce 1946.,

v důsledku pokračující výzkum podstaty viry, nyní víme, že se skládají z nukleové kyseliny (buď RNA, nebo DNA, ale nikdy obě) obklopeny proteinu kabát nazývá capsid (viz Obrázek 4). Interiér kapsidový není naplněn cytosolu, jako v cele, ale místo toho obsahuje nejnutnější z hlediska genomu a enzymy potřebné k přímé syntéze nových virionů. Každý kapsidový je složené z proteinových podjednotek tzv. capsomeres vyrobené z jednoho nebo více různých typů capsomere proteiny, které interlock tvoří pečlivě zabaleny capsid.,

existují dvě kategorie virů založené na obecném složení. Viry tvořené pouze z nukleové kyseliny a kapsidy se nazývají nahé viry nebo viry s nonenveloped. Viry tvořené kapsidou balenou nukleovou kyselinou obklopenou lipidovou vrstvou se nazývají obalené viry (viz obrázek 4). Virová obálka je malá část fosfolipidové membrány získané jako virionové pupeny z hostitelské buňky. Virová obálka může být buď intracelulární nebo cytoplazmatického původu.,

rozprostírající se ven a pryč od kapsidy na některých nahých virech a obalených virech jsou proteinové struktury nazývané hroty. Na špičkách tyto hroty jsou struktury, které umožňují viru, který chcete připojit a zadejte buňku, jako je virus chřipky hemaglutinin hroty (H) nebo enzymy jako neuraminidázy (N) virus chřipky hroty, které umožňují viru oddělit od povrchu buňky při uvolnění nových virionů. Chřipkové viry jsou často identifikovány jejich H A N hroty., Například viry chřipky H1N1 byly zodpovědné za pandemie v letech 1918 a 2009, h2n2 za pandemii v roce 1957 a H3N2 za pandemii v roce 1968.

Viry se liší ve tvaru jejich capsids, který může být buď spirálová, polyedrické, nebo komplexní. Šroubovité kapsidový tvoří tvar viru tabákové mozaiky (TMV), nahá spirálová virus, a virus Ebola, zahalila spirálová virus., Kapsida je válcovitá nebo tyčovitá, s genomem těsně uvnitř délky kapsidy. Polyedrické capsids tvoří tvary polioviru a rhinovirus, a skládá se z nukleové kyseliny obklopen polyedrické (many-sided) kapsidový v podobě dvacetistěn. Icosahedral capsid je trojrozměrná, 20-stranná struktura s 12 vrcholy. Tyto kapsidy poněkud připomínají fotbalový míč. Jak spirálové, tak mnohostěnné viry mohou mít obálky., Virové tvarů vidět v určitých typů bakteriofágů, jako je T4 fága, a poxviruses, jako je virus vakcínie, mohou mít vlastnosti obou polyedrické a spirálové virů tak, že jsou popsány jako komplex virové tvar (viz Obrázek 5). V bakteriofága komplexní podobě, v genomu se nachází v polyedrické hlavu a plášť spojuje hlavu k ocasu vlákna a ocas kolíky, které pomáhají virus připojit na receptory hostitelské buňky povrchu. Poxviruses, které mají složité tvary jsou často cihel ve tvaru, s složité povrchové vlastnosti, které nejsou vidět v jiných kategoriích capsid.,

Klasifikace a Taxonomie Virů

Ačkoliv viry nejsou klasifikovány do tří domén života, jejich počet je dostatečně velký, aby vyžadují klasifikaci. Od roku 1971, Mezinárodní Unie Mikrobiologických Společností Virologie Divize má za úkol rozvoj, zdokonalování a udržování universal virus taxonomie Mezinárodní Výbor pro Taxonomii Virů (ICTV)., Protože viry mohou mutovat tak rychle, to může být obtížné zařadit do rodu a druhu přídomek pomocí binomické nomenklatury systému. Systém virové nomenklatury ICTV tedy klasifikuje viry do rodin a rodů založených na virové genetice, chemii, morfologii a mechanismu násobení. K dnešnímu dni ICTV klasifikovala známé viry v sedmi řádech, 96 rodech a 350 rodech. Virová příjmení končí in –viridae (např. Parvoviridae) a názvy rodů končí in −virus (např. Parvovirus). Názvy virových řádů, rodin a rodů jsou kurzívou., Když odkazujeme na virový druh, často používáme rodový a druhový epithet, jako je Pandoravirus dulcis nebo Pandoravirus salinus.

baltimorský klasifikační systém je alternativou k nomenklatuře ICTV. Baltimorský systém klasifikuje viry podle jejich genomů (DNA nebo RNA, single versus double stranded a způsob replikace). Tento systém tak vytváří sedm skupin virů, které mají společnou genetiku a biologii.

kromě formálních systémů nomenklatury jsou viry často neformálně seskupeny do kategorií založených na chemii, morfologii nebo jiných charakteristikách, které mají společné. Kategorie mohou zahrnovat nahou nebo obalenou strukturu, jednovláknové (ss) nebo dvouvláknové (ds) dna nebo genomy SS nebo ds RNA, segmentované nebo nesegmentované genomy a pozitivní ( + ) nebo negativní (-) RNA. Například, herpes viry mohou být klasifikovány jako obalené dsDNA virus; virus lidské imunodeficience (HIV) je +obalené ssRNA virus, a virus tabákové mozaiky je +ssRNA virus., K popisu skupin podobných virů mohou být také použity další charakteristiky, jako je hostitelská specificita, tkáňová specificita, kapsidový tvar a speciální geny nebo enzymy. Tabulka 2 uvádí některé z nejčastějších virů, které jsou lidskými patogeny podle typu genomu.

Tabulka 2.,agic fever
Togaviridae	Rubivirus	Rubella
Retroviridae	Lentivirus	Acquired immune deficiency syndrome (AIDS)
−ssRNA, enveloped	Filoviridae	Zaire Ebolavirus	Hemorrhagic fever
	Orthomyxoviridae	Influenzavirus A, B, C	Flu
	Rhabdoviridae	Lyssavirus	Rabies

Klasifikace Virových Onemocnění

Zatímco ICTV byl pověřen biologické klasifikace virů, to také hraje důležitou roli v klasifikaci nemocí způsobených viry. Pro usnadnění sledování lidských nemocí souvisejících s virem vytvořila ICTV klasifikace, které souvisejí s mezinárodní klasifikací nemocí (ICD), standardní taxonomií onemocnění, kterou udržuje a aktualizuje Světová zdravotnická organizace (WHO)., ICD přiřadí alfanumerický kód až šesti znaků každému typu virové infekce, stejně jako všechny ostatní typy onemocnění, zdravotních stavů a příčin smrti. Tento ICD kód je použit ve spojení s dalšími dvěma systémy kódování (Aktuální Procesní Terminologie a Zdravotní péče, Společný Postup Kódování Systému) kategorizovat podmínky pacienta pro léčbu a pojistné náhrady.,

například, když pacient hledá léčbu virové infekce, lékaři ICD kódy běžně používají k objednání laboratorních testů a předepisování léčby specifické pro virus podezřelý z vyvolání nemoci. Tento kód ICD pak lékařské laboratoře používají k identifikaci testů, které musí být provedeny k potvrzení diagnózy. Kód ICD používá systém řízení zdravotní péče k ověření, že veškerá léčba a laboratorní práce jsou pro daný virus vhodné., Lékařské kodéry používají kódy ICD k přiřazení správného kódu pro provedené postupy a lékařské billery zase používají tyto informace ke zpracování nároků na úhradu pojišťovnami. Vital-records chovatelé používají ICD kódy zaznamenávat příčinu smrti na úmrtních listech, a epidemiologové používají ICD kódy pro výpočet morbidity a statistiky úmrtnosti.