rezultatele învățării

• descrieți modul în care virusurile au fost descoperite pentru prima dată și modul în care sunt detectate
• discutați trei ipoteze despre modul în care au evoluat virușii

Figura 1. Virusul mozaicului tutunului (stânga), văzut aici prin microscopie electronică de transmisie, a fost primul virus descoperit. Virusul provoacă boli în tutun și alte plante, cum ar fi orhideea (dreapta). (credit a: USDA ARS; credit b: modificarea lucrărilor de către USDA Forest Service, Departamentul de arhivă a patologiei plantelor Universitatea de Stat din Carolina de Nord; date la scară de la Matt Russell)

descoperirea și detectarea

virusurile au fost descoperite pentru prima dată după dezvoltarea unui filtru de porțelan-filtrul Chamberland—Pasteur-care ar putea elimina toate bacteriile vizibile în microscop din orice probă lichidă. În 1886, Adolph Meyer a demonstrat că o boală a plantelor de tutun—boala mozaicului tutunului—ar putea fi transferată de la o plantă bolnavă la una sănătoasă prin extracte de plante lichide. În 1892, Dmitri Ivanowski a arătat că această boală ar putea fi transmisă în acest fel chiar și după ce filtrul Chamberland-Pasteur a eliminat toate bacteriile viabile din extract. Cu toate acestea, au trecut mulți ani înainte de a se dovedi că acești agenți infecțioși „filtrabili” nu erau pur și simplu bacterii foarte mici, ci erau un nou tip de particule foarte mici, cauzatoare de boli.

majoritatea virionilor sau particulelor de virus unic sunt foarte mici, cu diametrul de aproximativ 20 până la 250 nanometri. Cu toate acestea, unii viruși recent descoperiți din amoeba au un diametru de până la 1000 nm. Cu excepția virionilor mari, cum ar fi poxvirusul și alte virusuri ADN mari, virușii nu pot fi văzuți cu un microscop luminos. Abia la dezvoltarea microscopului electronic la sfârșitul anilor 1930, oamenii de știință au obținut prima lor viziune bună asupra structurii virusului mozaicului tutunului (TMV) (Figura 1), discutat mai sus, și a altor viruși (Figura 2). Structura suprafeței virionilor poate fi observată atât prin microscopie electronică de scanare, cât și prin transmisie, în timp ce structurile interne ale virusului pot fi observate numai în imagini de la un microscop electronic de transmisie. Utilizarea microscopiei electronice și a altor tehnologii a permis descoperirea multor viruși de toate tipurile de organisme vii.

Figura 2. În aceste micrografii electronice de transmisie, (a) un virus este afectat de celula bacteriană pe care o infectează, în timp ce (b) aceste celule E. coli sunt afectate de celulele de colon cultivate. (credit a: modificarea muncii de către Departamentul SUA. de energie, Biroul de știință, LBL, PBD; credit b: modificarea lucrării de J. P. Nataro și S. Sears, unpub. date, CDC; date scale-bar de la Matt Russell)

evoluția virusurilor

deși biologii au acumulat o cantitate semnificativă de cunoștințe despre modul în care evoluează virusurile actuale, se știe mult mai puțin despre modul în care virușii au apărut în primul rând. Când explorează istoria evolutivă a majorității organismelor, oamenii de știință pot privi înregistrările fosile și dovezi istorice similare. Cu toate acestea, virușii nu se fosilizează, astfel încât cercetătorii pot doar să facă ipoteze despre istoria evolutivă a virușilor investigând modul în care evoluează virușii de astăzi și folosind informații biochimice și genetice pentru a crea istorii speculative ale virusului.în timp ce majoritatea constatărilor sunt de acord că virușii nu au un singur strămoș comun, cercetătorii nu au găsit încă o singură ipoteză despre originile virusului care să fie pe deplin acceptată în domeniu—și care să explice pe deplin virușii și caracteristicile lor. Există, totuși, trei ipoteze care au crescut ca fiind cele mai acceptate:

• Devoluție sau ipoteză regresivă. Această ipoteză propune să explice originea virușilor sugerând că virușii au evoluat din celule vii libere. Cu toate acestea, multe componente ale modului în care s-ar fi putut produce acest proces sunt un mister.
• ipoteza Escapistă sau progresivă. Această ipoteză explică virușii care au fie un ARN, fie un genom ADN și sugerează că virușii provin din molecule de ARN și ADN care au scăpat dintr-o celulă gazdă. Cu toate acestea, această ipoteză nu explică capsidele complexe și alte structuri ale particulelor virale.
• ipoteza de auto-replicare. Această ipoteză prezintă un sistem de auto-replicare similar cu cel al altor molecule care se auto-reproduc, evoluând probabil alături de celulele pe care se bazează ca gazde; studiile unor agenți patogeni ai plantelor susțin această ipoteză.

O altă problemă pentru cei care studiază originile și evoluția virală este rata lor ridicată de mutație, în special în cazul retrovirusurilor ARN precum HIV / SIDA.pe măsură ce tehnologia avansează, oamenii de știință vor dezvolta și rafina ipoteze suplimentare pentru a explica originea virușilor—sau pentru a crea noi ipoteze. Domeniul emergent numit sistematica moleculară a virusului încearcă să facă exact acest lucru prin comparații ale materialului genetic secvențiat. Acești cercetători speră să înțeleagă într-o zi mai bine originea virușilor, o descoperire care ar putea duce la progrese în tratamentele pentru afecțiunile pe care le produc.

contribuie!

îmbunătățiți această paginăaflați mai multe