Mikrobiológia

kis méretük ellenére, ami megakadályozta, hogy fénymikroszkópokkal lássák őket, a dohánymozaikbetegséget okozó baktériumnál (TMD) kisebb szűrhető összetevő felfedezése 1892-re nyúlik vissza. Abban az időben Dmitrij Ivanovszki orosz botanikus felfedezte a TMD forrását egy Charles Chamberland és Louis Pasteur által 1884-ben Párizsban feltalált porcelánszűrő eszközzel. A porcelán Chamberland szűrők pórusmérete 0,1 µm, ami elég kicsi ahhoz, hogy eltávolítsa az összes ≥0,2 µm baktériumot a készüléken áthaladó folyadékokból., A TMD-fertőzött dohánynövényekből nyert kivonatot a betegség okának meghatározására készítették. Kezdetben úgy gondolták, hogy a betegség forrása bakteriális. Mindenki számára meglepő volt, amikor Ivanovski Chamberland szűrővel megállapította, hogy a TMD okát nem távolították el, miután a kivonatot a porcelán szűrőn keresztül továbbították. Tehát ha egy baktérium nem volt a TMD oka, mi okozhatja a betegséget? Ivanovski arra a következtetésre jutott, hogy a TMD oka rendkívül kicsi baktérium vagy bakteriális spórának kell lennie., Más tudósok, köztük Martinus Beijerinck, folytatták a TMD okának vizsgálatát. 1899-ben Beijerinck volt az, aki végül arra a következtetésre jutott, hogy a kórokozó nem baktérium, hanem valószínűleg vegyi anyag, mint egy biológiai méreg, amelyet ma toxinként írunk le. Ennek eredményeként a vírus szót, latinul a méregre, a TMD okának leírására használták néhány évvel Ivanovski kezdeti felfedezése után., Annak ellenére, hogy nem látta a TMD-t okozó vírust, és nem vette észre, hogy az ok nem baktérium, Ivanovskit a vírusok eredeti felfedezőjének, a virológia területének alapítójának tekintik.

ma elektronmikroszkóppal láthatjuk a vírusokat (1.ábra), és sokkal többet tudunk róluk. A vírusok különálló biológiai entitások; evolúciós eredetük azonban még mindig spekuláció kérdése. A taxonómia szempontjából nem tartoznak az élet fájába, mert acelluláris (nem sejtekből áll)., A túlélés és a szaporodás érdekében a vírusoknak meg kell fertőzniük egy sejtes gazdaszervezetet, ami az intracelluláris parazitákat kötelezővé teszi. A vírus genomja belép egy gazdasejtbe, és irányítja a virionoknak nevezett új vírusrészecskék, fehérjék és nukleinsavak előállítását. Új virionok készülnek a gazdasejtben a víruskomponensek összeszerelésével. Az új virionok a vírusgenomot egy másik gazdasejtbe szállítják, hogy újabb fertőzési kört hajtsanak végre. Az 1. táblázat összefoglalja a vírusok tulajdonságait.

1. táblázat., Jellemzők Vírusok

Fertőző, sejtes kórokozók

Obligát intracelluláris parazita a műsorvezető, cella típus sajátossága

DNS vagy RNS genomot (nem mind)

Genom körül egy fehérje capsid, valamint egyes esetekben, egy foszfolipid membrán kirakott vírusos glikoproteinek

a Hiányzó gének a sok termék szükséges a sikeres szaporodás, amely megköveteli, hogy a kizsákmányolás a fogadó sejt genom szekvenciát jelent, reprodukálni

gazdaszervezetek és vírusátvitel

a vírusok megfertőzhetik a gazdasejt minden típusát, beleértve a növényeket, állatokat, gombákat, protisztokat, baktériumokat és archaeákat is. A legtöbb vírus csak egy vagy néhány faj sejtjeit képes megfertőzni. Ezt host tartománynak hívják. A széles gazdatartomány azonban nem gyakori, és a vírusok jellemzően csak bizonyos gazdaszervezeteket és csak bizonyos sejttípusokat fertőznek meg a gazdaszervezeteken belül. A baktériumokat megfertőző vírusokat bakteriofágoknak vagy egyszerűen fágoknak nevezik. A fág szó a görög devour szóból származik., Más vírusokat csak a gazdacsoport, például állati vagy növényi vírusok azonosítanak. Miután egy sejt fertőzött, a vírus hatásai a vírus típusától függően változhatnak. A vírusok a sejt rendellenes növekedését vagy sejthalálát okozhatják, megváltoztathatják a sejt genomját, vagy kevés észrevehető hatást okozhatnak a sejtben.

a vírusok közvetlen érintkezéssel, közvetett érintkezéssel vagy vektorral továbbíthatók: olyan állat, amely kórokozót továbbít az egyik gazdatestből a másikba., Az ízeltlábúak, mint például a szúnyogok, a kullancsok és a legyek, a vírusos betegségek tipikus vektorai, és mechanikus vektorokként vagy biológiai vektorokként működhetnek. A mechanikai átvitel akkor következik be, amikor az ízeltlábú vírus kórokozót hordoz a test külső részén, és fizikai érintkezés útján továbbítja egy új gazdaszervezetnek. A biológiai átvitel akkor következik be, amikor az ízeltlábú a vírus kórokozóját a testében hordozza, és harapással továbbítja az új gazdaszervezetnek.

emberben a vírusok széles köre képes különböző fertőzéseket és betegségeket okozni., Az emberek leghalálosabb feltörekvő kórokozói közül néhány vírus, de kevés kezelésünk vagy gyógyszerünk van a vírusfertőzések kezelésére, megnehezítve azok felszámolását.

az állati gazdaszervezetről emberi gazdaszervezetre továbbítható vírusok zoonózist okozhatnak. Például a madárinfluenza vírus a madarakból származik, de betegséget okozhat az emberekben. A fordított zoonózisokat egy állat fertőzése okozza egy emberből származó vírus által.,

virális struktúrák

általában a virionok (vírusrészecskék) kicsiek, és nem figyelhetők meg rendszeres fénymikroszkóppal., Sokkal kisebbek, mint a prokarióta és eukarióta sejtek; ez egy olyan adaptáció, amely lehetővé teszi a vírusok számára, hogy megfertőzhessék ezeket a nagyobb sejteket (lásd a 2.ábrát). A virion mérete a kis vírusok esetében 20 nm-től 900 nm-ig terjedhet a tipikus, nagy vírusok esetében (lásd a 3.ábrát). A legújabb felfedezések azonban olyan új óriás vírusfajokat azonosítottak, mint a Pandoravírus salinus és a Pithovirus sibericum, amelyek mérete megközelíti a baktériumsejtekét.

1935-ben, az elektronmikroszkóp kifejlesztése után Wendell Stanley volt az első tudós, aki kristályosította a dohánymozaikvírus szerkezetét, és felfedezte, hogy RNS-ből és fehérjéből áll. 1943-ban izolálta az Influenza B vírust, amely hozzájárult az influenza (Influenza) vakcina kifejlesztéséhez. Stanley felfedezései felfedezték a vírusok természetének rejtélyét, amelyek több mint 40 éve rejtélyes tudósok voltak, és a virológia területén való hozzájárulása ahhoz vezetett, hogy 1946-ban Nobel-díjat kapott.,

eredményeként kutatások folytatásában, a természet, a vírusok, most már tudjuk, ezek közé tartozik a nukleinsav – (vagy RNS vagy DNS-t, de nem mind) körül egy fehérje kabát úgynevezett capsid (4. Ábra). A kapszid belseje nem cytosollal van feltöltve, mint egy sejtben, hanem a genom és az új virionok szintéziséhez szükséges enzimek puszta szükségleteit tartalmazza. Minden kapszid áll fehérje alegységek úgynevezett kapszomerek készült egy vagy több különböző típusú kapszomér fehérjék, amelyek összekapcsolódnak alkotnak szorosan csomagolt kapszid.,

az Általános összetételen alapuló vírusok két kategóriája létezik. A csak nukleinsavból és kapszidból képződött vírusokat meztelen vírusoknak vagy nonenveloped vírusoknak nevezzük. A lipidréteggel körülvett nukleinsav-tartalmú kapsziddal képződött vírusokat burkolt vírusoknak nevezzük (lásd a 4.ábrát). A vírusos boríték a foszfolipid membrán kis része, amelyet egy gazdasejtből származó virionrügyként nyernek. A vírus boríték lehet intracelluláris vagy citoplazmatikus eredetű.,

néhány meztelen vírus és burokvírus esetében a kapszidtól kifelé és távol terjedő fehérjeszerkezetek, amelyeket tüskéknek neveznek. A tippeket ezek a tüskék, struktúrák, amelyek lehetővé teszik, hogy a vírus, hogy csatolja majd írjuk be a sejt, mint az influenza vírus hemagglutinin tüskék (H) vagy enzimek, mint a neuraminidáz (N) influenza vírus tüskék, amelyek lehetővé teszik, hogy a vírus, hogy vegye le a sejtfelszíni során kiadás új virions. Az influenzavírusokat gyakran azonosítják H és N tüskéik., Például a H1N1 influenzavírusok 1918-ban és 2009-ben felelősek voltak a pandémiákért, a H2N2 az 1957-es pandémiáért, a H3N2 pedig az 1968-as pandémiáért.

a Vírusok változik az alakja a capsids, amely vagy spirális, poliéder, vagy összetett. A spirális kapszid a dohánymozaik vírus (TMV), a meztelen spirális vírus, az Ebola vírus, a burkolt spirális vírus formáját képezi., A kapszid hengeres vagy rúd alakú,a genom csak a kapszid hosszában illeszkedik. A poliéder kapszidjai poliovírus és rhinovírus formáit alkotják, és ikozaéder formájában poliéder (sokoldalas) kapsziddal körülvett nukleinsavból állnak. Az ikozaéderes kapszid egy háromdimenziós, 20 oldalú szerkezet, 12 csúcsokkal. Ezek a kapszidok kissé hasonlítanak egy futballlabdára. Mind a spirális, mind a poliéderes vírusok borítékokkal rendelkezhetnek., A bakteriofágok bizonyos típusaiban, például a T4 fágban, valamint a poxvírusokban, mint például a vaccinia vírus, látható vírusos formák lehetnek mind a poliéderes, mind a spirális vírusok jellemzői, így összetett vírus alakként írják le őket (lásd az 5.ábrát). A bakteriofág komplex formában a genom a poliéderfejen belül helyezkedik el, a köpeny pedig összeköti a fejet a farokrostokkal és a farokcsapokkal, amelyek segítik a vírust a gazdasejt felszínén található receptorokhoz kötődni. A komplex formájú poxvirusok gyakran tégla alakúak, bonyolult felületi jellemzőkkel, amelyek a kapszid többi kategóriájában nem láthatók.,

A vírusok osztályozása és taxonómiája

bár a vírusokat nem osztályozzák az élet három területén, számuk elég nagy ahhoz, hogy besorolást igényeljenek. 1971 óta, a Nemzetközi szövetség, a Mikrobiológiai Társadalmak Virológiai Divízió adott a feladat kidolgozása, finomítása, fenntartása, illetve egy univerzális vírus taxonómia, hogy a Nemzetközi Bizottság a Taxonómia a Vírusok (ICTV)., Mivel a vírusok ilyen gyorsan mutálódhatnak, nehéz lehet őket a binomiális nómenklatúra rendszerével nemzetségbe és fajba besorolni. Így az ICTV vírusnómenklatúra rendszere a vírusokat családokba és nemzetségekbe sorolja a vírusgenetika, a kémia, a morfológia és a szaporodás mechanizmusa alapján. Az ICTV eddig hét rendbe, 96 családba és 350 nemzetségbe sorolta az ismert vírusokat. A víruscsaládok neve –viridae (pl. Parvoviridae) és a nemzetségek nevei −vírussal végződnek (pl. parvovírus). A vírusrendek, családok és nemzetségek nevei mind dőlt betűvel vannak jelölve., Amikor vírusos fajra utalunk, gyakran használunk olyan nemzetséget és fajokat, mint a Pandoravírus dulcis vagy a Pandoravírus salinus.

a Baltimore osztályozási rendszer az ICTV nómenklatúra alternatívája. A Baltimore-rendszer a vírusokat genomjaik (DNS vagy RNS, egy versus kettős szálú, és a replikáció módja) szerint osztályozza. Ez a rendszer így hét olyan víruscsoportot hoz létre, amelyek közös genetikával és biológiával rendelkeznek.

a nómenklatúra formális rendszerein kívül a vírusokat gyakran informálisan kategóriákba csoportosítják kémia, morfológia vagy más közös jellemzők alapján. A kategóriák lehetnek meztelen vagy burkolt szerkezet, egyszálú (SS) vagy kettős szálú (ds) DNS vagy ss vagy ds RNS genomok, szegmentált vagy nem szegmentált genomok, valamint pozitív szálú (+) vagy negatív szálú (-) RNS. Például a herpeszvírusok dsDNS borítású vírusként osztályozhatók; a humán immundeficiencia vírus (HIV) egy +ssrns borítású vírus, a dohány mozaik vírus pedig + ssrns vírus., A hasonló vírusok csoportjainak leírására más jellemzők is alkalmazhatók, mint például a gazdaszervezet specifikussága, a szövetspecifikusság, a kapszid alakja, valamint a speciális gének vagy enzimek. A 2. táblázat felsorolja a leggyakoribb vírusokat, amelyek genomtípus szerint emberi kórokozók.

2.táblázat.,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

vírusos betegségek osztályozása

míg az ICTV-t a vírusok biológiai osztályozásával bízták meg, fontos szerepet játszott a vírusok által okozott betegségek osztályozásában is. A vírusokkal kapcsolatos emberi betegségek nyomon követésének megkönnyítése érdekében az ICTV olyan osztályozásokat hozott létre, amelyek kapcsolódnak a betegségek nemzetközi osztályozásához (ICD), a betegség standard taxonómiájához, amelyet az Egészségügyi Világszervezet (WHO) tart fenn., Az ICD minden típusú vírusfertőzéshez legfeljebb hat karakterből álló alfanumerikus kódot rendel, valamint minden más típusú betegséget, egészségügyi állapotot és halálozási okot. Ezt az ICD-kódot két másik kódolási rendszerrel (a jelenlegi eljárási terminológiával és az egészségügyi közös eljárás Kódrendszerével) együtt használják a betegek kezelési és biztosítási visszatérítési feltételeinek kategorizálására.,

például, ha egy beteg vírusos fertőzés kezelésére törekszik, az ICD-kódokat a klinikusok rutinszerűen használják laboratóriumi vizsgálatok megrendelésére, és olyan kezeléseket írnak elő, amelyek a betegséget okozó vírusra jellemzőek. Ezt az ICD-kódot az orvosi laboratóriumok használják a diagnózis megerősítésére elvégzendő vizsgálatok azonosítására. Az ICD-kódot az egészségügyi irányítási rendszer használja annak ellenőrzésére, hogy az elvégzett kezelések és laboratóriumi munkák megfelelnek-e az adott vírusnak., Az orvosi kódolók ICD-kódokat használnak az elvégzett eljárások megfelelő kódjának hozzárendelésére, az orvosi számlázók pedig ezt az információt használják a biztosítótársaságok visszatérítési igényeinek feldolgozására. A Vital-records gondozói ICD-kódokkal rögzítik a halál okát a halotti bizonyítványokon, az epidemiológusok pedig ICD-kódokat használtak a morbiditási és halálozási statisztikák kiszámításához.