Científicos de virología. Clínicamente, el curso de esta enfermedad generalmente coincide con el curso de la enfermedad cuando se infecta con otras cepas del virus de la influenza. Un diagnóstico fiable se establece mediante el serotipo del virus. ¿Para qué sirve el virus de la influenza, cuál es su función?

Y las enfermedades oncológicas, determina los métodos de diagnóstico, terapia y prevención de enfermedades virales.

Gracias al desarrollo de la virología, se han logrado ciertos éxitos en la lucha contra algunas infecciones virales. Por ejemplo, en el siglo XX la viruela fue erradicada del mundo gracias a la vacunación masiva de la población. Sin embargo, existen una serie de enfermedades virales que son incurables en la etapa actual del desarrollo científico; la más famosa de ellas es la infección por VIH.

Historia

La existencia de un virus (como un nuevo tipo de patógeno) fue probada por primera vez en 1892 por el científico ruso D.I. Después de muchos años de investigación sobre las enfermedades de las plantas de tabaco, en un trabajo de 1892, D. I. Ivanovsky llega a la conclusión de que la enfermedad del mosaico del tabaco es causada por "bacterias que pasan a través del filtro Chamberlant, que, sin embargo, no pueden crecer en sustratos artificiales". .” A partir de estos datos se determinaron los criterios por los cuales los patógenos se clasificaban en este nuevo grupo: filtrabilidad a través de filtros “bacterianos”, incapacidad de crecer en medios artificiales y reproducción del cuadro de la enfermedad con un filtrado libre de bacterias y hongos. El agente causante de la enfermedad del mosaico es llamado por D.I. Ivanovsky de diferentes maneras, el término "virus" aún no se había introducido, alegóricamente se los llamaba "bacterias filtrables" o simplemente "microorganismos".

Cinco años más tarde, mientras se estudiaban las enfermedades del ganado, concretamente la fiebre aftosa, se aisló un microorganismo filtrable similar. Y en 1898, al reproducir los experimentos de D. Ivanovsky por el botánico holandés M. Beijerinck, llamó a tales microorganismos "virus filtrables". De forma abreviada, este nombre comenzó a designar a este grupo de microorganismos.

Vídeo sobre el tema.

Naturaleza de los virus

Los virus son muy diversos, variables y generalizados, capaces de infectar a casi todos los representantes de la flora y la fauna e incluso a muchos microorganismos.

La virología general estudia los principios básicos de la estructura y reproducción de los virus, su interacción con la célula huésped, el origen y distribución de los virus en la naturaleza. Una de las ramas más importantes de la virología general es la virología molecular, que estudia la estructura y funciones de los ácidos nucleicos virales, los mecanismos de expresión de genes virales, la naturaleza de la resistencia de los organismos a las enfermedades virales y la evolución molecular de los virus.

La virología privada estudia las características de determinados grupos de virus humanos, animales y vegetales y desarrolla medidas para combatir las enfermedades causadas por estos virus.

En 1962, virólogos de muchos países se reunieron en un simposio en Estados Unidos para resumir los primeros resultados del desarrollo de la virología molecular. En este simposio se utilizaron términos que no eran del todo familiares para los virólogos: arquitectura de viriones, nucleocápsides, capsómeros. Comenzó un nuevo período en el desarrollo de la virología: el período de la virología molecular.

La virología molecular, o biología molecular de virus, es una parte integral de la biología molecular general y al mismo tiempo una rama de la virología. Esto no es sorprendente. Los virus son las formas de vida más simples y, por lo tanto, es natural que se hayan convertido a la vez en objetos de estudio y herramientas de la biología molecular. Usando su ejemplo, se pueden estudiar los principios fundamentales de la vida y sus manifestaciones.

Desde finales de los años 50, cuando comenzó a tomar forma un campo sintético del conocimiento, situado en la frontera entre lo inanimado y lo vivo y dedicado al estudio de lo vivo, los métodos de la biología molecular se vertieron en una corriente abundante en la virología. Estos métodos, basados ​​en la biofísica y la bioquímica de los seres vivos, permitieron estudiar rápidamente la estructura, composición química y reproducción de los virus.

Dado que los virus son objetos ultrapequeños, se necesitan métodos ultrasensibles para estudiarlos. Usando un microscopio electrónico, pudimos ver partículas virales individuales, pero su composición química sólo puede determinarse juntando billones de ellas. Para este fin se han desarrollado métodos de ultracentrifugación.

Si en los años 60 la atención principal de los virólogos se centraba en las características de los ácidos nucleicos y las proteínas virales, a principios de los 80 se descifró la estructura completa de muchos genes y genomas virales y no solo se estableció la secuencia de aminoácidos, sino también también la estructura espacial terciaria de proteínas tan complejas como la glicoproteína de la hemaglutinina del virus de la gripe. Actualmente, es posible no sólo asociar cambios en los determinantes antigénicos del virus de la influenza con la sustitución de aminoácidos en ellos, sino también calcular cambios pasados, presentes y futuros en estos antígenos.

Desde 1974, una nueva rama de la biotecnología y una nueva sección de la biología molecular comenzaron a desarrollarse rápidamente: la ingeniería genética o genética. Inmediatamente fue asignada al servicio de virología.

Familias que incluyen virus humanos y animales.

  • Familia poxviridae(poxvirus)
  • Familia Iridoviridae(iridovirus)
  • Familia Herpesviridae(virus del herpes)
  • Familia adenovirus(adenovirus)
  • Familia Papovaviridae(papovavirus)
  • Familia Hepadnaviridae(virus similares al virus de la hepatitis B)
  • Familia Parvoviridae(parvovirus)
  • Familia Reoviridae(reovirus)
  • Familia Birnaviridae(virus con ARN bicatenario formado por dos segmentos)
  • Familia Togaviridae(togavirus)
  • Familia Coronaviridae(coronavirus)
  • Familia Paramixoviridae (

Universidad Estatal de Saratov que lleva el nombre de N. G. Chernyshevsky

VIROLOGÍA

MATERIALES METODOLÓGICOS

Manual educativo y metodológico para estudiantes de la Facultad de Biología.

Virología. Materiales metodológicos: Método educativo. ayuda para estudiantes biol. falso. / Autores-comp. E. V. Glinskaya, E. S. Tuchina, S. V. Petrov.

– Saratov, 2013. 84 p.: enfermo.

ISBN 978-5-292-03935-8

El manual didáctico y metodológico fue elaborado de acuerdo con el “Programa de Virología para estudiantes de facultades de biología de las universidades”.

Contiene material teórico sobre la historia del desarrollo de la virología, la naturaleza y origen de los virus, la composición química, morfología y reproducción de los virus, la diversidad de los virus, la patogénesis y el diagnóstico de laboratorio de las infecciones virales y las características de la inmunidad antiviral. . Al final del manual hay un plan para realizar el trabajo de laboratorio, un diccionario de términos básicos y tareas de prueba para el autocontrol.

Para estudiantes de la Facultad de Biología que cursan en la especialidad de estudio 020400 “Biología”.

Departamento de Microbiología y Fisiología Vegetal, Facultad de Biología

(Universidad Estatal de Saratov que lleva el nombre de N. G. Chernyshevsky)

Doctor en Ciencias Biológicas L. V. Karpunina (Universidad Agraria Estatal de Saratov que lleva el nombre de N. I. Vavilov)

INTRODUCCIÓN

La virología estudia la naturaleza y origen de los virus, su composición química, morfología, mecanismos de reproducción, aspectos bioquímicos y genéticos moleculares de sus relaciones con los organismos celulares, problemas de inmunidad antiviral y el desarrollo de medidas y medios para la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades virales.

La relevancia de la virología en este momento está fuera de toda duda. Los virus son uno de los principales agentes causantes de muchas enfermedades infecciosas y oncológicas de humanos, animales y plantas. Los virus son objetivos ideales para los biólogos moleculares y genetistas.

El manual tiene como objetivo preparar a los estudiantes para seminarios y clases prácticas en la carrera de Virología. El manual examina cuestiones teóricas de virología general, presenta un plan detallado para el trabajo práctico, proporciona una lista de la literatura necesaria y tareas de prueba para el autocontrol.

Me gustaría esperar que el libro de texto “Virología. Los "materiales metodológicos" serán de utilidad tanto para estudiantes y profesores universitarios, como para especialistas en virología.

Sección 1. La virología como ciencia. Historia del desarrollo de la virología. Naturaleza y origen de los virus.

LA VIROLOGÍA COMO CIENCIA

La virología es una ciencia que estudia la naturaleza y origen de los virus, las características de su composición química, genética, estructura, morfología, mecanismos de reproducción e interacción con organismos celulares.

La virología ocupa un lugar importante entre las ciencias biológicas. Su importancia teórica y práctica para la medicina, la veterinaria y la agricultura es grande. Las enfermedades virales están muy extendidas en humanos, animales y plantas; Además, los virus sirven como modelos para estudiar problemas básicos de genética y biología molecular. El estudio de los virus ha permitido comprender la estructura fina de los genes, descifrar el código genético e identificar mecanismos de mutación.

La virología moderna incluye las siguientes secciones:

- Virología general, que estudia los principios básicos de la estructura y reproducción de los virus, su interacción con célula huésped, origen y propagación de virus en la naturaleza.

- La virología privada (médica, veterinaria y agrícola) estudia las características de varios grupos sistemáticos de virus humanos, animales y vegetales y desarrolla métodos para el diagnóstico, prevención y tratamiento de enfermedades causadas por estos virus.

- estudios de virología molecular estructura genética molecular de los virus, estructura y funciones de los ácidos nucleicos virales, mecanismos de expresión de genes virales, procesos de interacción con las células, naturaleza de la resistencia de los organismos a las enfermedades virales, evolución molecular de los virus.

HISTORIA DEL DESARROLLO DE LA VIRUSOLOGÍA

Las primeras menciones de enfermedades virales de humanos y animales se encuentran en las fuentes escritas de los pueblos antiguos que nos han llegado. En particular, contienen información sobre las epizootias de rabia en lobos, chacales y perros y la polio en el Antiguo Egipto (II-III mil años antes de Cristo). La viruela era conocida en China mil años antes de Cristo. La fiebre amarilla también tiene una larga historia, diezmando a los pioneros en África tropical y a los marineros durante siglos. Las primeras descripciones de enfermedades virales de las plantas se refieren a la pintoresca variedad de tulipanes, que los floricultores holandeses cultivan desde hace unos 500 años.

El inicio del desarrollo de la virología como ciencia puede considerarse a finales del siglo XIX. Mientras trabajaba en la creación de una vacuna contra la rabia, L. Pasteur en los años 80. En el siglo XIX utilizó por primera vez el término "virus" (del latín "virus" - veneno) para designar un agente infeccioso. Pasteur fue el primero en utilizar animales de laboratorio para estudiar virus. Inoculó material obtenido de pacientes con rabia en el cerebro de un conejo. Sin embargo, Pasteur no distinguió entre virus como tales y otros agentes infecciosos.

El primero en identificar los virus como un grupo independiente de agentes infecciosos fue el científico ruso D.I. En 1892, como resultado de su propia investigación, llegó a la conclusión de que la enfermedad del mosaico del tabaco es causada por bacterias que pasan a través del filtro de Chamberland y que, además, no pueden crecer en sustratos artificiales. Los datos presentados sobre el agente causante del mosaico del tabaco han sido durante mucho tiempo criterios para clasificar los patógenos como "virus": filtrabilidad a través de filtros "bacterianos", incapacidad de crecer en medios artificiales, reproducción del cuadro de la enfermedad mediante un filtrado libre de bacterias y hongos.

En 1898, M. Beijerink confirmó y amplió la investigación de D. I. Ivanovsky sobre el virus del mosaico del tabaco y formuló la primera teoría completa sobre los virus como una nueva clase de microorganismos y patógenos. A pesar de que muchos científicos extranjeros le atribuyeron el descubrimiento de los virus, M. Beijerinck reconoció la prioridad de D. I. Ivanovsky.

En los años siguientes, los microbiólogos y médicos establecieron la etiología viral de muchas enfermedades antroponóticas y zoonóticas. Así, ya en 1898, F. Leffler y P. Frosch establecieron la filtrabilidad del agente causante de la fiebre aftosa en las vacas. Fueron los primeros en demostrar que los virus pueden infectar no sólo a las plantas, sino también a los animales.

En la primera década del siglo XX se produjeron una serie de descubrimientos de nuevos virus. Comenzó con la investigación de W. Reed, quien en 1901 estableció la naturaleza viral de la fiebre amarilla tropical. W. Reed dirigió una investigación que encontró que el virus de la fiebre amarilla estaba presente en la sangre del paciente durante los primeros tres días de la enfermedad y que podía transmitirse por la picadura de un mosquito; Así, por primera vez se demostró que los virus pueden transmitirse a través de insectos. Siete años más tarde se demostró que la polio (K. Landsteiner y E. Popper), el dengue (P. Ashbury y C. Kreich) y la leucemia aviar (W. Ellerman y O. Bang) también eran enfermedades virales. En 1911, F. Rous proporcionó pruebas irrefutables de la presencia de un virus oncogénico en extractos de tejido de sarcoma de pollo que puede provocar tumores en aves sanas. Gracias a las investigaciones de X. Aragan y E. Paschen (1911-1917), fue posible

Se conoce la naturaleza viral de la varicela. Al mismo tiempo, T. Anderson

Y J. Goldberg estableció la etiología viral del sarampión.

EN 1915 F. Twort descubre los virus bacterianos. En 1917, los virus bacterianos fueron descubiertos de forma independiente por F. D'Herelle, quien acuñó el término "bacteriófago".

La segunda ola de descubrimientos de virus de enfermedades antroponóticas se produjo en los años 30. el siglo pasado. En 1933, W. Smith, K. Andrews y P. Laidlaw establecieron que la influenza no es causada por bacterias, sino por virus. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, las paperas (K. Johnson, E. Goodpasture, 1934) y la encefalitis japonesa por mosquitos de verano-otoño (M. Hayashi, A.S. Smorodintsev, 1934-1938) se clasificaron como enfermedades virales.

en 1937 por G. Findlay y F. McCallum, y lo confirmó en experimentos con monos y voluntarios humanos en 1943-1944. D. Cameron, F. McCallum y W. Havens.

El primer paso hacia la descripción de la estructura molecular de los virus se dio en 1935, cuando W. Stanley obtuvo cristales del virus del mosaico del tabaco. En los años 50 y 60 fue posible estudiar en detalle la fina estructura de los virus. Siglo XX después de la mejora del microscopio electrónico.

En 1938, M. Taylor recibió una vacuna viva debilitada contra la fiebre amarilla. La vacuna desarrollada resultó ser tan fiable y eficaz que se utiliza hasta el día de hoy. Salvó millones de vidas y sirvió de modelo para el desarrollo de muchas vacunas posteriores. Además, Taylor mejoró e introdujo el uso de ratones como animales susceptibles. A principios de los años 30. Además de ratones, también se utilizaron embriones de pollo, es decir. Ha aparecido otra fuente de tejido sensible a la infección por virus y capaz de favorecer su reproducción.

A medida que mejoraron los sistemas experimentales, se desarrollaron métodos de investigación cuantitativa. El primer método preciso y rápido para contar las células afectadas por un virus se desarrolló en 1941, cuando G. Hirst demostró que el virus de la gripe provoca la aglutinación de los glóbulos rojos.

El desarrollo de la virología se vio facilitado por el desarrollo del método de cultivo celular. En 1949, en un experimento fundamental realizado por J. F. Enders, T. H. Weller y F. S. Robbins, se demostró que los cultivos celulares podían favorecer el crecimiento del virus de la polio. Este descubrimiento marcó el comienzo de la era de la virología moderna e inspiró una serie de estudios que finalmente llevaron a la identificación de muchos virus que causan enfermedades graves en humanos. En los años 50 y 60. Siglo XX ¿fuiste tú?

Se dividieron algunos enterovirus y virus respiratorios, se establecieron las causas de un gran número de enfermedades, cuyo origen viral hasta entonces sólo se había supuesto. Por ejemplo, en 1953 Bloomberg descubrió el virus de la hepatitis B y creó la primera vacuna contra él. En 1952, R. Dulbecco aplicó el método de la placa a virus animales.

El descubrimiento de los bacteriófagos no se apreció hasta finales de los años 30, cuando los virus bacterianos comenzaron a utilizarse como un modelo conveniente para estudiar las interacciones entre virus y células en estudios genéticos y bioquímicos. En 1939, E. Ellis y M. Delbrück propusieron el concepto de “ciclo de crecimiento del virus en una sola etapa”. Este trabajo sentó las bases para comprender la naturaleza de la reproducción de virus, que implica el ensamblaje de componentes individuales.

Se realizaron descubrimientos importantes para la biología molecular utilizando virus animales como objeto de investigación. En 1970, Kh. M. Temin y D. Baltimore descubrieron de forma independiente una transcriptasa inversa en los retrovirus, capaz de sintetizar ADN sobre una plantilla de ARN. En 1976, D. Bishop y H. Varmus descubrieron que el oncogén del virus del sarcoma de Rous también está presente en los genomas de células animales y humanas normales. En 1977, R. Roberts y F. Sharp demostraron de forma independiente la estructura genética discontinua de los adenovirus. En 1972, P. Berg creó las primeras moléculas de ADN recombinante, basadas en el genoma de ADN circular del virus SV40 con la inclusión de genes del fago λ y el operón galactosa de Escherichia coli. Este trabajo dio origen a la tecnología del ADN recombinante. En 1977 se conoció la primera secuencia completa de nucleótidos del genoma de un objeto biológico: H. E. Sanger y sus colegas determinaron la secuencia de nucleótidos del genoma del fago ØX174. En 1990, se hizo el primer intento exitoso de utilizar la terapia génica en la práctica clínica: a un niño que padecía una inmunodeficiencia combinada grave, una enfermedad asociada con un defecto en el gen de la adenosina desaminidasa, se le inyectó una copia normal del gen utilizando un vector basado en sobre el genoma de un retrovirus.

En los años 50 y 60. También se han realizado estudios para estudiar agentes virales atípicos. En 1957, D. Gaidushek sugirió que la enfermedad de Kuru es causada por uno de los virus de las infecciones lentas. Sin embargo, no fue hasta 1982 que se reveló la naturaleza de los virus de infección lenta, cuando S. Prusiner demostró que la tembladera es causada por proteínas infecciosas, a las que llamó priones.

EN 1967 T. O. Diner descubrió los viroides, agentes infecciosos que son moléculas circulares de ARN que causan enfermedades en las plantas.

EN En los años siguientes, la lista de virus descubiertos siguió creciendo. En 1981 se aisló el virus de la leucemia. Linfocitos T humanos – por-

un nuevo virus cuya capacidad de causar cáncer en humanos se ha establecido de manera confiable.

NATURALEZA Y ORIGEN DE LOS VIRUS

Las ideas sobre la naturaleza de los virus han sufrido cambios significativos desde su descubrimiento.

DI. Ivanovsky y otros investigadores de esa época enfatizaron dos propiedades de los virus que permitieron distinguirlos en un grupo separado de organismos vivos: la filtrabilidad y la incapacidad de reproducirse en medios nutritivos artificiales. Posteriormente resultó que estas propiedades no son absolutas, ya que se descubrieron formas filtrables de bacterias (formas L) y micoplasmas que no crecían en medios nutritivos artificiales y tenían un tamaño cercano al de los virus más grandes (virus de la viruela, mimivirus, megavirus, pandoravirus).

Las propiedades únicas de los virus incluyen su método de reproducción, que difiere marcadamente del método de reproducción de todas las demás células y organismos. Los virus no crecen; su reproducción se denomina reproducción disyuntiva, lo que enfatiza la separación espacial y temporal de la síntesis de los componentes virales con el posterior ensamblaje y formación de viriones.

En relación con lo anterior, han surgido más de una vez discusiones sobre qué son los virus: vivos o no vivos, organismos o no organismos. Por supuesto, los virus tienen las propiedades básicas de todos los demás.

formas de vida: la capacidad de reproducirse, herencia, variabilidad, adaptabilidad a las condiciones ambientales. Ocupan un determinado nicho ecológico y están sujetos a las leyes de evolución del mundo orgánico. A mediados de los 40. En el siglo XX existía la idea de que los virus eran los microorganismos más primitivos. El desarrollo lógico de estos puntos de vista fue la introducción del término "virión", que denota un individuo viral extracelular. Sin embargo, con el desarrollo de la investigación sobre la biología molecular de los virus, comenzaron a acumularse hechos que contradicen la idea de los virus como organismos. La ausencia de un sistema propio de síntesis de proteínas, el modo disyuntivo de reproducción, la integración con el genoma celular, la existencia de satélites virales y virus defectuosos, los fenómenos de reactivación múltiple y complementación, todo esto no encaja bien en la idea de Los virus como organismos.

Todos los virus, incluidos los satélites y los virus defectuosos, los viroides y los priones, tienen algo en común que los une. Todas ellas son estructuras genéticas autónomas capaces de funcionar y reproducirse en células de diversos grupos de bacterias, hongos, plantas y animales susceptibles a ellas. Esta es la definición más completa que nos permite delimitar el reino de los virus.

Según la segunda hipótesis, los virus son descendientes de formas de vida precelulares antiguas: los protobiontes, que precedieron a la aparición de las formas de vida celulares, a partir de las cuales comenzó la evolución biológica.

La virología como ciencia.

HISTORIA DE LA VIRUSOLOGÍA

La historia de la virología es inusual porque uno de sus temas (las enfermedades virales) comenzó a estudiarse mucho antes de que se descubrieran los virus. La historia de la virología comienza con la lucha contra las enfermedades infecciosas y sólo posteriormente con el descubrimiento gradual de las fuentes de estas enfermedades. Esto lo confirman los trabajos de Edward Jenner (1749-1823) sobre la prevención de la viruela y los trabajos de Louis Pasteur (1822-1895) sobre el agente causante de la rabia.
A finales del siglo XIX quedó claro que varias enfermedades humanas, como la rabia, la viruela, la gripe y la fiebre amarilla, son infecciosas, pero sus agentes causantes no se detectan mediante métodos bacteriológicos.
Gracias al trabajo de Robert Koch (1843-1910), quien fue pionero en el uso de técnicas de cultivo bacteriano puro, fue posible distinguir entre enfermedades bacterianas y no bacterianas. En 1890, en el X Congreso de Higienistas, Koch se vio obligado a declarar que "... en las enfermedades enumeradas no se trata de bacterias, sino de patógenos organizados que pertenecen a un grupo completamente diferente de microorganismos". Esta afirmación de Koch indica que el descubrimiento de los virus no fue un hecho aleatorio. No solo la experiencia de trabajar con patógenos que eran de naturaleza incomprensible, sino también la comprensión de la esencia de lo que estaba sucediendo contribuyó a la formulación de la idea de la existencia de un grupo original de patógenos de enfermedades infecciosas de origen no naturaleza bacteriana. Quedaba por demostrar experimentalmente su existencia.

La primera evidencia experimental de la existencia de un nuevo grupo de patógenos de enfermedades infecciosas la obtuvo nuestro compatriota, el fisiólogo vegetal Dmitry Iosifovich Ivanovsky (1864-1920), mientras estudiaba las enfermedades del mosaico del tabaco. Esto no es sorprendente, ya que a menudo se observaron enfermedades infecciosas de naturaleza epidémica en las plantas. Allá por 1883-84. El botánico y genetista holandés De Vries observó una epidemia de enverdecimiento de las flores y sugirió la naturaleza infecciosa de la enfermedad. En 1886, el científico alemán Mayer, trabajando en Holanda, demostró que la savia de las plantas que padecen la enfermedad del mosaico, cuando se inocula, provoca la misma enfermedad en las plantas. Mayer estaba seguro de que el culpable de la enfermedad era un microorganismo y lo buscó sin éxito. En el siglo XIX, las enfermedades del tabaco causaron enormes daños a la agricultura de nuestro país. En este sentido, un grupo de investigadores fue enviado a Ucrania para estudiar las enfermedades del tabaco, entre los que, como estudiante de la Universidad de San Petersburgo, se encontraba D.I. Ivanovsky. Como resultado del estudio de la enfermedad descrita en 1886 por Mayer como la enfermedad del mosaico del tabaco, D.I. Ivanovsky y V.V. Polovtsev llegó a la conclusión de que se trata de dos enfermedades diferentes. Uno de ellos, el “urogallo”, es causado por un hongo y el otro es de origen desconocido. Ivanovsky continuó el estudio de la enfermedad del mosaico del tabaco en el Jardín Botánico Nikitsky bajo la dirección del académico A.S. Famítsina. Usando el jugo de una hoja de tabaco enferma, filtrado a través de una vela Chamberlant, que retiene las bacterias más pequeñas, Ivanovsky provocó una enfermedad de las hojas de tabaco. El cultivo del jugo infectado en medios nutritivos artificiales no dio resultados e Ivanovsky llega a la conclusión de que el agente causante de la enfermedad es de naturaleza inusual: se filtra a través de filtros bacterianos y no puede crecer en medios nutritivos artificiales. Calentar el jugo a 60-70 °C lo privó de infectividad, lo que indicaba la naturaleza viva del patógeno. Ivanovsky fue el primero en llamar al nuevo tipo de patógeno “bacterias filtrables”. Resultados del trabajo de D.I. Ivanovsky se utilizaron como base para su disertación, presentada en 1888 y publicada en el libro "Sobre las dos enfermedades del tabaco" en 1892. Este año se considera el año del descubrimiento de los virus.
Durante un cierto período de tiempo, en publicaciones extranjeras, el descubrimiento de los virus se asoció con el nombre del científico holandés Beijerinck (1851-1931), quien también estudió la enfermedad del mosaico del tabaco y publicó sus experimentos en 1898. Beijerinck colocó el jugo filtrado de Una planta infectada sobre la superficie de un agar, se incubó y obtuvo colonias bacterianas en su superficie. Después de esto, se eliminó la capa superior de agar con colonias bacterianas y la capa interna se usó para infectar una planta sana. La planta está enferma. De esto, Beijerinck concluyó que la causa de la enfermedad no eran bacterias, sino alguna sustancia líquida que podía penetrar dentro del agar, y llamó al patógeno “contagio vivo líquido”. Debido al hecho de que Ivanovsky solo describió sus experimentos en detalle, pero no prestó la debida atención a la naturaleza no bacteriana del patógeno, surgió un malentendido de la situación. El trabajo de Ivanovsky se hizo famoso sólo después de que Beijerinck repitiera y ampliara sus experimentos y enfatizara que Ivanovsky fue el primero en demostrar la naturaleza no bacteriana del agente causante de la enfermedad viral más típica del tabaco. El propio Beijerinck reconoció la primacía de Ivanovsky y la prioridad actual del descubrimiento de virus por parte de D.I. Ivanovsky es reconocido en todo el mundo.
La palabra VIRUS significa veneno. Pasteur también utilizó este término para denotar un principio infeccioso. Cabe señalar que a principios del siglo XIX, todos los agentes patógenos se denominaban virus. Sólo después de que quedó clara la naturaleza de las bacterias, los venenos y las toxinas, los términos "ultravirus" y luego simplemente "virus" comenzaron a significar "un nuevo tipo de patógeno filtrable". El término "virus" se arraigó ampliamente en los años 30 de nuestro siglo.
Los virus son una clase única, la clase más pequeña de agentes infecciosos que pasan a través de filtros bacterianos y se diferencian de las bacterias en su morfología, fisiología y método de reproducción.
Los virus son formas de vida extracelulares, el superreino de los libres de armas nucleares (acariotas), el reino de Vir.
Ahora está claro que los virus se caracterizan por la ubicuidad, es decir, la ubicuidad de distribución. Los virus infectan a representantes de todos los reinos vivientes: humanos, vertebrados e invertebrados, plantas, hongos, bacterias.

TAMAÑOS DE LOS VIRUS

Los virus son los agentes más pequeños, de 10 a 350 nm (0,01 a 0,35 micrones). No son visibles con un microscopio óptico normal y se utilizan varios métodos para determinar el tamaño de los virus:
1. filtración a través de filtros con tamaños de poro conocidos;
2. determinación de la velocidad de sedimentación de partículas durante la centrifugación;
3. Fotografía en microscopio electrónico.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VIRUS

Los virus tienen tres componentes principales: proteína, NK y componente de ceniza.

Proteína
Las proteínas se construyen a partir de aminoácidos (a/k) de la serie L. Todos los A/C son de naturaleza trivial; por regla general, en la estructura predominan los ácidos dicarboxílicos neutros y ácidos. Los virus complejos contienen proteínas básicas similares a histonas asociadas con NK para estabilizar la estructura y aumentar la actividad antigénica.
Todas las proteínas virales se dividen en: estructurales - forman la cubierta proteica - cápside; funcionales: proteínas enzimáticas, algunas de las proteínas enzimáticas se encuentran en la estructura de la cápside, estas proteínas están asociadas con la actividad enzimática y la capacidad del virus para penetrar en la célula (por ejemplo, ATPasa, sialasa - neiromeidasa, que se encuentran en la estructura del virus humano y animal, así como la lisozima).
La cápside consta de largas cadenas polipeptídicas que pueden consistir en una o más proteínas con un peso molecular pequeño. En la estructura de la cadena polipeptídica se distinguen unidades químicas, estructurales y morfológicas.
Una unidad química es una proteína única que forma una cadena polipeptídica.
Una unidad estructural es una unidad que se repite en la estructura de una cadena polipeptídica.
La unidad morfológica es el capsómero, que se observa en la estructura del virus, visible al microscopio electrónico.
Las proteínas de la cápside viral tienen una serie de propiedades: son resistentes a las proteasas y el motivo de la resistencia es que la proteína está organizada de tal manera que el enlace peptídico sobre el que actúa la proteasa queda oculto en su interior. Esta estabilidad tiene un gran significado biológico: ya que la partícula viral se acumula dentro de la célula, donde la concentración de enzimas proteolíticas es alta. Esta estabilidad protege a la partícula viral de la destrucción dentro de la célula. Al mismo tiempo, esta resistencia de la envoltura viral a las enzimas proteolíticas se pierde cuando la partícula viral atraviesa la membrana celular, en particular a través del CPM.
Se supone que durante el transporte de una partícula viral a través del CPM, se producen cambios en la estructura conformacional y el enlace peptídico se vuelve accesible a las enzimas.
Funciones de las proteínas estructurales:
- protector (protege el NK, que se encuentra dentro de la cápside);
- algunas proteínas de la cápside tienen una función de direccionamiento, que se considera receptores virales, con la ayuda de los cuales la partícula viral se adhiere a la superficie de células específicas;
- En los viriones se encontró una proteína interna similar a una histona asociada con NK, que tiene una función antigénica y también participa en la estabilización de NK.
Proteínas enzimáticas funcionales asociadas a la cápsod:
- sialasa-neuromiedasa. Se encuentra en virus animales y humanos, facilita la salida de la partícula viral de la célula y realiza un agujero (calva) en las estructuras virales;
- lisozima. Estructuralmente relacionado con la partícula viral, destruye la parte β-1,4-glucosídica en la estructura de mureína y facilita la penetración del bacteriófago NK en la célula bacteriana.
- ATPasa. Integrado en la estructura de los bacteriófagos y de algunos virus humanos y animales de origen celular. Las funciones se estudiaron usando el ejemplo de los bacteriófagos; con la ayuda de la ATPasa se hidroliza el ATP, los cuales se intercalan en la estructura del virus y son de origen celular, la energía liberada se consume mediante la contracción del proceso de la cola, esto facilita la Transporte de NK al interior de la célula bacteriana.

Ácidos nucleicos (NA)
El peso molecular del ADN viral oscila entre 106 y 108 D y el del ARN, menos de 106-107 D.
El NK de los virus es 10 veces más pequeño que el NK de las células más pequeñas.
El número de nucleótidos en el ADN varía entre varios miles y 250 mil nucleótidos. 1 gen - 1000 nucleótidos, esto significa que en la estructura de los virus hay de 10 a 250 genes.
En la composición de NC, junto con cinco bases nitrogenadas, también hay bases anormales, bases que son completamente capaces de reemplazar las estándar: 5-hidroximetilcitosina, reemplaza completamente a la citosina, 5-hidroximetiluracilo, reemplaza a la timina.
Las bases anómalas se encuentran sólo en los bacteriófagos; el resto tiene bases clásicas.
Funciones de las bases anormales: bloquean el ADN celular, impidiendo que la información contenida en el ADN se realice en el momento en que la partícula viral ingresa a la célula.
Además de las anormales, también se encontraron bases menores: una pequeña cantidad de 5-metilcitosina, 6-metilaminopurina.
Algunos virus pueden contener derivados metilados de citosina y adenina.
Los virus NK, tanto de ARN como de ADN, se pueden encontrar en dos formas:
- en forma de cadenas de anillos;
- en forma de moléculas lineales.

Las cadenas de anillos vienen en dos formas:
- cadenas covalentemente cerradas (no tienen extremos libres 3’ - 5’, las exonucleasas no actúan sobre ellas);
- forma relajada, cuando una cadena está cerrada covalentemente y la segunda tiene una o más roturas en su estructura.
Las moléculas lineales se dividen en dos grupos:
- estructura lineal con una secuencia fija de nucleótidos (siempre comienza con un nucleótido);
- estructura lineal con una secuencia permitida (un determinado conjunto de nucleótidos, pero la secuencia es variable).
La estructura del ARN contiene cadenas de ARN + y ARN monocatenarias.
+ARN es, por un lado, el guardián de la información genética y, por otro lado, realiza la función de ARNm y es reconocido por los ribosomas de la célula como ARNm.
−ARN − realiza únicamente la función de almacenar información genética, y el ARNm se sintetiza sobre esta base.

Componente de ceniza
Las partículas virales contienen cationes metálicos: potasio, sodio, calcio, manganeso, magnesio, hierro, cobre y su contenido puede alcanzar varios mg por 1 g de masa viral.
Funciones Me2+: juegan un papel importante en la estabilización de las NK virales, formando una estructura cuaternaria ordenada de la partícula viral. La composición de los metales no es constante y está determinada por la composición del medio ambiente. Algunos virus tienen policationes asociados con poliaminas, que desempeñan un papel muy importante en la estabilidad física de las partículas virales. Además, los iones metálicos neutralizan la carga negativa de las NC, que forman ácido fosfórico (grupos fosfato) de las NC.

Inicialmente, la virología se desarrolló en el marco de la microbiología y sólo a mediados del siglo XX se convirtió en una disciplina independiente. La virología ocupa un lugar importante entre las ciencias biomédicas, ya que las enfermedades virales están muy extendidas en los seres humanos; Además, los virus sirven como modelos para estudiar problemas básicos de genética y biología molecular. Los primeros laboratorios en Rusia para enfermedades virales humanas se organizaron en 1932 en varios institutos de microbiología médica. En 1946 se creó en Moscú el Instituto de Virología que lleva el nombre de D.I Ivanovsky. Desde 1956 se publica en Moscú la revista "Problems of Virology". En 1966, se formó el Comité Internacional de Nomenclatura de Virus en el Noveno Congreso Internacional de Microbiología; En 1968 tuvo lugar en Helsinki el Primer Congreso Internacional de Virología.

Metodológicamente, la virología difiere significativamente de la microbiología, ya que los virus no pueden cultivarse en medios nutritivos artificiales. Para experimentos con virus es necesario utilizar animales y plantas sensibles a ellos, embriones de pollo (1932) y tejidos aislados. Los avances en virología dependían del desarrollo de un método conveniente para cultivar virus. El estudio del virus de la influenza avanzó cuando se determinó que los hurones (1933) y los ratones blancos (1934) eran susceptibles a este virus. En el estudio de los virus de la polio y el sarampión, así como en la creación de vacunas protectoras contra estas enfermedades, fue crucial el cultivo de virus en tejidos aislados de monos y humanos.

Para cuantificar el virus y la dinámica de su reproducción se utilizan varios métodos de titulación. Estos métodos se basan en el hecho de que el virus, al multiplicarse en las células, provoca lesiones visibles. Los virus bacterianos (bacteriófagos) se titulan según el número de manchas estériles (F. D. Erelle, 1917), los virus animales y humanos se titulan en cultivos de tejidos de una sola capa (R. Dulbecco, 1952. La creación de ultracentrífugas facilitó la concentración de virus y). La determinación de la masa de partículas virales. La centrifugación en gradiente (fraccionada) en soluciones de sacarosa o sales metálicas permitió clasificar las partículas virales, ya que incluso con una ligera diferencia en su peso, se distribuyen en capas en diferentes niveles de la solución. Este método ha jugado un papel importante en el estudio de las etapas de reproducción del virus.

Para estudiar las condiciones fisiológicas para la reproducción de virus, V.L. Ryzhkov propuso en 1938 el método de los metabolitos y antimetabolitos, que comenzó a determinar cómo las sustancias que estimulan o suprimen los procesos bioquímicos individuales afectan la reproducción del virus. Los isótopos radiactivos permiten identificar de dónde toma el virus las sustancias para construir su organismo. Las etapas individuales de la reproducción del virus se estudian en preparaciones libres de células que contienen, además del virus, ribosomas, enzimas celulares y sustancias necesarias para la construcción de proteínas y ácidos nucleicos. Desde 1938, la microscopía electrónica permite ver partículas virales. Desde 1945, la posibilidad de preparar cortes ultrafinos ha permitido estudiar el desarrollo del virus en los tejidos. La virología está relacionada con la morfología y fisiología de las células, ya que las células son su hábitat para los virus. Los tamaños de las partículas virales se acercan al tamaño de las moléculas grandes, lo que permite estudiarlas utilizando métodos aplicados a las moléculas (análisis de difracción de rayos X).

En un trabajo de 1892, D.I. Ivanovsky llega a la conclusión de que la enfermedad del mosaico del tabaco es causada por "bacterias que pasan a través del filtro de Chamberland, que, sin embargo, no pueden crecer en sustratos artificiales". A partir de estos datos se determinaron los criterios por los cuales los patógenos se clasificaban en este nuevo grupo: filtrabilidad a través de filtros “bacterianos”, incapacidad de crecer en medios artificiales y reproducción del cuadro de la enfermedad con un filtrado libre de bacterias y hongos. El agente causante de la enfermedad del mosaico es llamado por D.I. Ivanovsky de diferentes maneras, el término "virus" aún no se había introducido, alegóricamente se los llamaba "bacterias filtrables" o simplemente "microorganismos".

Cinco años más tarde, mientras se estudiaban las enfermedades del ganado, concretamente la fiebre aftosa, se aisló un microorganismo filtrable similar. Y en 1898, al reproducir los experimentos de D. Ivanovsky por el botánico holandés M. Beijerinck, llamó a tales microorganismos "virus filtrables". De forma abreviada, este nombre comenzó a designar a este grupo de microorganismos.

Naturaleza de los virus

Los virus tienen propiedades únicas que permiten aislarlos de la masa general de microorganismos:

La virología general estudia los principios básicos de la estructura y reproducción de los virus, su interacción con la célula huésped, el origen y distribución de los virus en la naturaleza. Una de las ramas más importantes de la virología general es la virología molecular, que estudia la estructura y funciones de los ácidos nucleicos virales, los mecanismos de expresión de genes virales, la naturaleza de la resistencia de los organismos a las enfermedades virales y la evolución molecular de los virus.

  • Virología privada

La virología privada estudia las características de determinados grupos de virus humanos, animales y vegetales y desarrolla medidas para combatir las enfermedades causadas por estos virus.

  • Virología molecular

En 1962, virólogos de muchos países se reunieron en un simposio en Estados Unidos para resumir los primeros resultados del desarrollo de la virología molecular. En este simposio se utilizaron términos que no eran del todo familiares para los virólogos: arquitectura de viriones, nucleocápsides, capsómeros. Comenzó un nuevo período en el desarrollo de la virología: el período de la virología molecular.

La virología molecular, o biología molecular de virus, es una parte integral de la biología molecular general y al mismo tiempo una rama de la virología. Esto no es sorprendente. Los virus son las formas de vida más simples y, por lo tanto, es natural que se hayan convertido a la vez en objetos de estudio y herramientas de la biología molecular. Usando su ejemplo, se pueden estudiar los principios fundamentales de la vida y sus manifestaciones.

Desde finales de los años 50, cuando comenzó a tomar forma un campo sintético del conocimiento, situado en la frontera entre lo inanimado y lo vivo y dedicado al estudio de lo vivo, los métodos de la biología molecular se vertieron en una corriente abundante en la virología. Estos métodos, basados ​​en la biofísica y la bioquímica de los seres vivos, permitieron estudiar rápidamente la estructura, composición química y reproducción de los virus.

Dado que los virus son objetos ultrapequeños, se necesitan métodos ultrasensibles para estudiarlos. Usando un microscopio electrónico, pudimos ver partículas virales individuales, pero su composición química sólo puede determinarse juntando billones de ellas. Para este fin se han desarrollado métodos de ultracentrifugación. Las ultracentrífugas modernas son dispositivos complejos, cuya parte principal son rotores que giran a velocidades de decenas de miles de revoluciones por segundo.

No es necesario hablar de otros métodos de virología molecular, especialmente porque cambian y mejoran de año en año a un ritmo rápido. Si en los años 60 la atención principal de los virólogos se centraba en la caracterización de los ácidos nucleicos y las proteínas virales. A principios de los años 80 se había descifrado la estructura completa de muchos genes y genomas virales y se había establecido no sólo la secuencia de aminoácidos, sino también la estructura espacial terciaria de proteínas tan complejas como la glicoproteína hemaglutinina del virus de la gripe. Actualmente, no sólo es posible comunicarse.

Desde 1974, una nueva rama de la biotecnología y una nueva sección de la biología molecular comenzaron a desarrollarse rápidamente: la ingeniería genética o genética. Inmediatamente fue asignada al servicio de virología.

Familias que incluyen virus humanos y animales.

  • Familia: Poxviridae (poxvirus)
  • Familia: Iridoviridae (iridovirus)
  • Familia: Herpesviridae (virus del herpes)
  • Familia: Aflenoviridae (adenovirus)
  • Familia: Papovaviridae (papovavirus)
  • Familia putativa: Hepadnaviridae (virus similares al virus de la hepatitis B)
  • Familia: Parvoviridae (parvovirus)
  • Familia: Reoviridae (reovirus)
  • Familia propuesta: (virus de ARN bicatenario que constan de dos segmentos)
  • Familia: Togaviridae (togavirus)
  • Familia: Coronaviridae (coronavirus)
  • Familia: Paramyxoviridae (paramixovirus)
  • Familia: Rhabdoviridae (rabdovirus)
  • Familia putativa: (Filoviridae) (virus de Marburg y Ébola)
  • Familia: Orthomyxoviridae (virus de la influenza)
  • Familia: Bunyaviridae (buyavirus)
  • Familia: Arenaviridae (arenavirus)
  • Familia: Retroviridae (retrovirus)
  • Familia: Picornaviridae (picornavirus)
  • Familia: Caliciviridae (calicivirus)

Literatura

  • Belousova R.V., Preobrazhenskaya E.A., Tretyakova I.V. Virología veterinaria. - KolosS, 2007. - 448 p. -ISBN 978-5-9532-0416-3
  • Bukrinskaya A.G. Virología. - M.: Medicina, 1986. - 336 p.
  • Virología: En 3 volúmenes T. 1: Trans. del ingles / Ed. B. Fields, D. Knipe, con la participación de R. Chenok, B. Roizman, J. Melnick, R. Shoup. - M.: Mir, 1989. - 492 p. -ISBN 5-03-000283-9
  • Virología: En 3 volúmenes T. 2: Trans. del ingles / Ed. B. Fields, D. Knipe, con la participación de R. Chenok, B. Roizman, J. Melnick, R. Shoup. - M.: Mir, 1989. - 496 p. -ISBN 5-03-000284-7
  • Virología: En 3 volúmenes T.3: Trans. del ingles / Ed. B. Fields, D. Knipe, con la participación de R. Chenok, B. Roizman, J. Melnick, R. Shoup. - M.: Mir, 1989. - 452 p. -ISBN 5-03-000285-5

Ver también

  • genética del virus

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2010.:

Sinónimos

    Vea qué es “Virología” en otros diccionarios: Virología…

    Diccionario de ortografía-libro de referencia - (de virus y...logía) la ciencia de los virus. La virología general estudia la naturaleza de los virus, su estructura, reproducción, bioquímica y genética. La virología médica, veterinaria y agrícola estudia los virus patógenos, sus propiedades infecciosas,... ...

    Gran diccionario enciclopédico VIROLOGÍA, la ciencia de los VIRUS. La existencia de los virus fue establecida en 1892 por el botánico ruso D. Ivanovsky, quien descubrió que el agente causante de la enfermedad del “mosaico del tabaco” podía atravesar un filtro de porcelana impenetrable para las BACTERIAS.…… …

    Diccionario enciclopédico científico y técnico. VIROLOGÍA, y, mujer. La ciencia de los virus. | adj. virológico, oh, oh. Diccionario explicativo de Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvédova. 1949 1992…

    - (de virus y...logía), la ciencia de los virus. Se originó al final. siglo 19 como una rama de la microbiología en relación con el descubrimiento de D.I Ivanovsky en 1892 de la capacidad del agente causante de la enfermedad del mosaico del tabaco para pasar a través de filtros que retienen bacterias. Más tarde estos... ... Diccionario enciclopédico biológico

    Sustantivo, número de sinónimos: 4 biología (73) inframicrobiología (1) medicina (189) ... Diccionario de sinónimos

    virología- — ES virología Estudio de organismos submicroscópicos conocidos como virus. (Fuente: MGH) Temas: protección del medio ambiente ES... ... Guía del traductor técnico




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