Resultados da Aprendizagem
- Descrever como os vírus foram descobertos pela primeira vez e como eles são detectados
- Discutir três hipóteses sobre como o vírus evoluiu
Os vírus são noncellular parasitárias de entidades que não podem ser classificados dentro de qualquer reino. Podem infectar organismos tão diversos como bactérias, plantas e animais. Na verdade, os vírus existem numa espécie de submundo entre um organismo vivo e uma entidade não viva. Os seres vivos crescem, metabolizam e reproduzem-se. Em contraste, os vírus não são celulares, não têm metabolismo ou crescem, e não podem se dividir por divisão celular. Os vírus podem copiar, ou replicar—se; no entanto, eles são inteiramente dependentes de recursos derivados de suas células hospedeiras para produzir vírus da progênie-que são montados em sua forma madura. Ninguém sabe exatamente quando ou como os vírus evoluíram ou a partir de que Fonte ancestral, porque os vírus não deixaram um registro fóssil. Alguns virologistas afirmam que os vírus modernos são um mosaico de pedaços e pedaços de ácidos nucleicos colhidos de várias fontes ao longo de seus respectivos caminhos evolucionários.
Figura 1. O vírus do mosaico do tabaco (à esquerda), visto aqui por microscopia eletrônica de transmissão, foi o primeiro vírus a ser descoberto. O vírus causa doenças no tabaco e em outras plantas, como a orquídea (direita). (crédito: USDA ARS; crédito b: a modificação da obra pelo USDA Forest Service, Department of Plant Pathology Arquivo North Carolina State University; escala-barra de dados a partir de Matt Russell)
a Descoberta e a Detecção
Vírus foram descobertos pela primeira vez após o desenvolvimento de um filtro de porcelana—o Chamberland-Pasteur filtro, que pode remover todas as bactérias visível no microscópio a partir de qualquer amostra de líquido. Em 1886, Adolph Meyer demonstrou que uma doença das plantas do tabaco—a doença do mosaico do tabaco—poderia ser transferida de uma planta doente para uma saudável através de extratos de plantas líquidas. Em 1892, Dmitri Ivanowski mostrou que esta doença poderia ser transmitida desta forma, mesmo após o filtro Chamberland-Pasteur ter removido todas as bactérias viáveis do extrato. Ainda assim, foram muitos anos antes de se provar que esses agentes infecciosos “filtráveis” não eram simplesmente bactérias muito pequenas, mas eram um novo tipo de partículas muito pequenas, causadoras de doenças.
A maioria dos viriões, ou partículas virais únicas, são muito pequenas, com cerca de 20 a 250 nanómetros de diâmetro. No entanto, alguns vírus recentemente descobertos a partir de amebae alcance até 1000 nm de diâmetro. Com a exceção de viriões grandes, como o poxvírus e outros vírus de DNA grande, os vírus não podem ser vistos com um microscópio de luz. Não foi até que o desenvolvimento do microscópio eletrônico, no final da década de 1930 que os cientistas conseguiram sua primeira boa vista da estrutura do vírus do mosaico do tabaco (TMV) (Figura 1), discutido acima, e outros vírus (Figura 2). A estrutura superficial dos viriões pode ser observada por microscopia eletrônica de varredura e transmissão, enquanto que as estruturas internas do vírus só podem ser observadas em imagens de um microscópio eletrônico de transmissão. O uso de microscopia eletrônica e outras tecnologias tem permitido a descoberta de muitos vírus de todos os tipos de organismos vivos.
Figura 2. Nestes micrografos de transmissão de elétrons, (a) um vírus é menor que a célula bacteriana que infecta, enquanto (B) estas células de E. coli são anãs por células do cólon cultivadas. (credit a: modification of work by U. S. Dept. of Energy, Office of Science, LBL, PBD; credit b: modification of work by J. P. Nataro and S. Sears, unpub. data, CDC; dados de barras de escala de Matt Russell)
evolução de vírus
embora os biólogos tenham acumulado uma quantidade significativa de conhecimento sobre como os vírus atuais evoluem, muito menos é conhecido sobre como os vírus se originaram em primeiro lugar. Ao explorar a história evolutiva da maioria dos organismos, os cientistas podem olhar para registros fósseis e evidências históricas semelhantes. No entanto, os vírus não fossilizam, então os pesquisadores só podem fazer hipóteses sobre a história evolutiva dos vírus, investigando como os vírus de hoje evoluem e usando informações bioquímicas e genéticas para criar histórias de vírus especulativos.
embora a maioria dos achados concordem que os vírus não têm um único ancestral comum, os estudiosos ainda têm que encontrar uma única hipótese sobre as origens do vírus que é totalmente Aceita no campo—e que explica totalmente os vírus e suas características. Há, no entanto, três hipóteses que subiram como as mais aceites.:
- devolução ou hipótese regressiva. Esta hipótese propõe explicar a origem dos vírus sugerindo que os vírus evoluíram a partir de células livres. No entanto, muitos componentes de como este processo pode ter ocorrido são um mistério.hipótese escapista ou progressiva. Esta hipótese é responsável por vírus que possuem um RNA ou um genoma de DNA e sugere que os vírus se originaram do RNA e moléculas de DNA que escaparam de uma célula hospedeira. No entanto, esta hipótese não explica os complexos capsídeos e outras estruturas em partículas virais.hipótese de auto-replicação. Esta hipótese postula um sistema de auto-Replicação semelhante ao de outras moléculas auto-replicantes, provavelmente evoluindo ao lado das células em que dependem como hospedeiros; estudos de alguns patógenos vegetais suportam esta hipótese.
outro problema para aqueles que estudam origens virais e evolução é a sua elevada taxa de mutação, particularmente no caso de retrovírus RNA como HIV/AIDS.à medida que a tecnologia avança, os cientistas irão desenvolver e refinar novas hipóteses para explicar a origem dos vírus—ou criar novas hipóteses. O campo emergente chamado virus molecular systematics tenta fazer exatamente isso através de comparações de material genético sequenciado. Estes pesquisadores esperam um dia entender melhor a origem dos vírus, uma descoberta que poderia levar a avanços nos tratamentos para as doenças que produzem.
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