Los representantes de las formas de vida no celulares son los virus, pequeñas partículas que penetran en el interior de la célula. La rama de la microbiología que estudia los virus se llama virología.

descripción general

Los virus se encuentran en la atmósfera, el suelo y el agua. Hay virus de plantas, animales, hongos y bacterias. Los virus que infectan a las bacterias se llaman bacteriófagos. Hay satélites que ingresan a la célula solo si contiene un virus adicional.

Arroz. 1. Bacteriófago.

La mayoría de los virus causan infecciones; algunos tipos no tienen ningún efecto visible. Uno de los hechos interesantes es la presencia de residuos virales en el ADN humano.

Los virus tienen una variedad de formas (bolas, espirales, varillas) y tamaños más pequeños: 20-300 nm (1 millón de nm en 1 mm). Los virus más grandes son los mimivirus, que tienen un diámetro de 500 nm. Imitan la estructura y actividad de las bacterias, y algunos científicos consideran que los mimivirus son una forma de transición de virus a bacteria.

Arroz. 2. Mimivirus.

En la tabla se presenta una breve descripción de los virus y sus diferencias con la materia viva y no viva.

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Los virus se clasifican en un reino separado y se clasifican en cinco taxones. La mayoría de los virus aún no han sido estudiados ni clasificados.
La clasificación moderna incluye:

• 9 escuadrones;
• 127 familias;
• 44 subfamilias;
• 782 géneros;
• 4686 especies.

El biólogo David Baltimore desarrolló en 1971 una clasificación alternativa de virus basada en las características de la información genética. Baltimore distinguió qué tipos de virus existen según el contenido de ARN o ADN.
Su clasificación se puede combinar en tres grandes grupos:

• virus de ADN;
• virus de ARN;
• Virus que convierten el ARN en ADN.

Los principales tipos de virus en biología según Baltimore se presentan en la tabla.

Nombre	clase de baltimore	Peculiaridades	Ejemplos
virus de ADN		ADN bicatenario. Reproducción en el núcleo celular.	Virus de la viruela, herpes, papilomas.
		ADN monocatenario. Reproducción en el núcleo.	Parvovirus
		El ADN es tanto bicatenario como monocatenario.	virus de la hepatitis B
virus de ARN		ARN bicatenario. Reproducción en el citoplasma.	Reovirus, rotavirus
		ARN mensajero monocatenario (cadena más)	Picornavirus, flavivirus
		ARN monocatenario que no lleva información (cadena negativa)	Ortomixovirus, filovirus
ARN y ADN		El ARN monocatenario (cadena más) se convierte en ADN	Retrovirus (VIH)

Los virus son estructuras que cambian el ADN de una célula, haciendo que la célula produzca nuevos virus. Cuando hay demasiados virus, rompen la membrana celular, salen e infectan nuevas células. A veces no matan la célula, sino que brotan de ella.

Arroz. 3. Un virus que invade una célula.

¿Qué hemos aprendido?

Del informe de los grados 5-6 aprendimos sobre la estructura, características y clasificación de los virus. No pueden clasificarse ni en naturaleza viva ni en materia inanimada. En estructura, los virus son proteínas que transportan información hereditaria que se integra en una célula viva. El biólogo Baltimore identificó siete clases de virus según las características estructurales del material genético.

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Pregunta 1. ¿Cómo funcionan los virus?

Los virus son formas de vida no celulares. Tienen una estructura muy simple. Todo virus está formado por ácido nucleico (ARN o ADN) y proteínas. El ácido nucleico es el material genético del virus; está rodeado por una capa protectora: la cápside. La cápside está formada por moléculas de proteínas y tiene un alto grado de simetría, por lo general tiene forma helicoidal o poliédrica. Además del ácido nucleico, dentro de la cápside pueden encontrarse las propias enzimas del virus. Algunos virus (por ejemplo, el virus de la influenza y el VIH) tienen una envoltura adicional formada a partir de la membrana de la célula huésped.

Pregunta 2. ¿Cuál es el principio de interacción entre un virus y una célula?

Pregunta 3. Describe el proceso de penetración del virus en una célula.

El virus se une a la superficie de la célula huésped y luego penetra en todo el cuerpo (endocitosis) o introduce su ácido nucleico en la célula mediante mecanismos especiales. Por ejemplo, los bacteriófagos “aterrizan” en la membrana celular de la bacteria huésped y luego “se vuelven del revés”, liberando ácido nucleico dentro de la bacteria. Algunos virus contienen enzimas dentro de la cápside que disuelven las membranas protectoras de la célula huésped.

Pregunta 4. ¿Cuál es el efecto de los virus en la célula?

El material genético del virus interactúa con el ADN del huésped de tal manera que la propia célula comienza a sintetizar las proteínas necesarias para el virus. Al mismo tiempo se produce la copia de los ácidos nucleicos del parásito. Después de algún tiempo, comienza el autoensamblaje de nuevas partículas virales en el citoplasma del huésped. Estas partículas abandonan la célula de forma paulatina, sin provocar su muerte, pero modifican su funcionamiento, o salen simultáneamente en grandes cantidades, lo que conduce a la destrucción de la célula.

Pregunta 5. Utilizando el conocimiento sobre las formas de propagación de infecciones virales y bacterianas, sugiera formas de prevenir enfermedades infecciosas.

Si la enfermedad está muy extendida en una zona determinada, es aconsejable vacunar a la población. Es necesario un seguimiento médico constante para detectar rápidamente un brote de la enfermedad y prevenir su propagación. Muchas infecciones se transmiten por gotitas en el aire (por ejemplo, el virus de la influenza). Durante los brotes de tales enfermedades, tiene sentido utilizar apósitos de gasa de algodón o respiradores.

Hay patógenos que se transmiten a través de artículos del hogar, alimentos y agua. Estos incluyen el virus de la hepatitis A, el Vibrio del cólera, el bacilo de la peste y muchos otros. Para evitar contagios, es necesario seguir las reglas de higiene personal: lavarse las manos antes de comer, no utilizar efectos personales de otras personas (toalla, cepillo de dientes), lavar frutas y verduras, evitar el contacto con personas enfermas. Se requiere un seguimiento sanitario constante del estado de las fuentes de agua y productos alimenticios, así como la desinfección de locales, esterilización de instrumentos y apósitos. Material del sitio

Hay enfermedades que se transmiten a través de la sangre y otros fluidos corporales, en particular el VIH y el virus de la hepatitis C. Los grupos de riesgo de estas enfermedades incluyen a los drogadictos (las jeringas suelen usarse más de una vez) y las personas que practican relaciones sexuales promiscuas y sin protección. Aún no existen tratamientos efectivos para estas enfermedades, por lo que la mejor forma de protegerse es tomar las siguientes precauciones:

• se deben evitar las relaciones sexuales casuales y, durante las mismas, aislarse utilizando un condón;
• en medicina y cosmetología es necesario utilizar jeringas desechables y esterilizar cuidadosamente los instrumentos reutilizables;
• La sangre donada debe ser analizada para detectar virus.

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• mensajes de biología del virus
• breve resumen sobre el tema de los virus
• ensayo sobre virus en biología
• formas de vida no celulares breve definición

Historia de la investigación

La existencia de un virus (como un nuevo tipo de patógeno) fue probada por primera vez en 1892 por el científico ruso D.I. Ivanovsky y otros. 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 el mosaico del tabaco es causado por “bacterias que pasan a través del filtro Chamberlant, que, sin embargo, no pueden crecer en sustratos artificiales. "

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.

En los años siguientes, el estudio de los virus jugó un papel vital en el desarrollo de la epidemiología, la inmunología, la genética molecular y otras ramas de la biología. Así, el experimento de Hershey-Chase se convirtió en una prueba decisiva del papel del ADN en la transmisión de propiedades hereditarias. A lo largo de los años, se han otorgado al menos seis premios Nobel más en fisiología o medicina y tres premios Nobel en química por investigaciones directamente relacionadas con el estudio de los virus.

Estructura

Los virus organizados de forma sencilla constan de un ácido nucleico y varias proteínas que forman una capa a su alrededor. cápside. Un ejemplo de estos virus es el virus del mosaico del tabaco. Su cápside contiene un tipo de proteína con un peso molecular pequeño. Los virus organizados de forma compleja tienen una capa adicional: proteína o lipoproteína; A veces, las capas externas de los virus complejos contienen carbohidratos además de proteínas. Ejemplos de virus organizados de forma compleja son los patógenos de la gripe y el herpes. Su capa exterior es un fragmento de la membrana nuclear o citoplasmática de la célula huésped, desde donde el virus sale al entorno extracelular.

El papel de los virus en la biosfera.

Los virus son una de las formas más comunes de existencia de materia orgánica en el planeta en términos de números: las aguas de los océanos del mundo contienen una cantidad colosal de bacteriófagos (alrededor de 250 millones de partículas por mililitro de agua), su número total en el océano es aproximadamente 4 10 30, y el número de virus (bacteriófagos) en los sedimentos del fondo del océano prácticamente no depende de la profundidad y es muy alto en todas partes. El océano alberga cientos de miles de especies (cepas) de virus, la gran mayoría de las cuales no han sido descritas y mucho menos estudiadas. Los virus desempeñan un papel importante en la regulación del tamaño de la población de algunas especies de organismos vivos (por ejemplo, el virus salvaje reduce varias veces el número de zorros árticos en un período de varios años).

La posición de los virus en el sistema vivo.

origen de los virus

Los virus son un grupo colectivo que no tiene un ancestro común. Actualmente, existen varias hipótesis que explican el origen de los virus.

El origen de algunos virus ARN está asociado a los viroides. Los viroides son fragmentos de ARN circulares altamente estructurados que son replicados por la ARN polimerasa celular. Se cree que los viroides son "intrones escapados": secciones insignificantes de ARNm cortadas durante el empalme, que accidentalmente adquirieron la capacidad de replicarse. Los viroides no codifican proteínas. Se cree que la adquisición de regiones codificantes (marco de lectura abierto) por parte de los viroides condujo a la aparición de los primeros virus de ARN. De hecho, se conocen ejemplos de virus que contienen regiones pronunciadas similares a los viroides (virus de la hepatitis Delta).

Ejemplos de estructuras de viriones icosaédricos.
A. Un virus que no tiene una envoltura lipídica (por ejemplo, picornavirus).
B. Virus envuelto (p. ej., herpesvirus).
Los números indican: (1) cápside, (2) ácido nucleico genómico, (3) capsómero, (4) nucleocápside, (5) virión, (6) envoltura lipídica, (7) proteínas de la envoltura de membrana.

Equipo ( -virales) Familia ( -viridae) Subfamilia ( -virinae) Género ( -virus) Vista ( -virus)

clasificación de baltimore

El biólogo premio Nobel David Baltimore propuso su propio esquema para clasificar los virus basándose en diferencias en el mecanismo de producción de ARNm. Este sistema incluye siete grupos principales:

• (I) Virus que contienen ADN bicatenario y no tienen una etapa de ARN (por ejemplo, herpesvirus, poxvirus, papovavirus, mimivirus).
• (II) Virus de ARN bicatenario (por ejemplo, rotavirus).
• (III) Virus que contienen una molécula de ADN monocatenario (p. ej., parvovirus).
• (IV) Virus que contienen una molécula de ARN monocatenario de polaridad positiva (por ejemplo, picornavirus, flavivirus).
• (V) Virus que contienen una molécula de ARN monocatenario de polaridad negativa o doble (por ejemplo, ortomixovirus, filovirus).
• (VI) Virus que contienen una molécula de ARN monocatenario y que tienen en su ciclo de vida la etapa de síntesis de ADN sobre un molde de ARN, retrovirus (por ejemplo, VIH).
• (VII) Virus que contienen ADN bicatenario y que tienen en su ciclo de vida la etapa de síntesis de ADN sobre un molde de ARN, virus retroides (por ejemplo, virus de la hepatitis B).

Actualmente, ambos sistemas se utilizan simultáneamente para clasificar virus, por ser complementarios entre sí.

Se realiza una división adicional en función de características tales como la estructura del genoma (presencia de segmentos, molécula circular o lineal), similitud genética con otros virus, presencia de una membrana lipídica, afiliación taxonómica del organismo huésped, etc.

Virus en la cultura popular

En literatura

• ACOSADOR (novela de fantasía)

En el cine

• Resident Evil" y sus secuelas.
• En la película de terror de ciencia ficción “28 días después” y sus secuelas.
• La trama de la película de desastres "Epidemic" presenta un virus ficticio "motaba", cuya descripción recuerda al virus real del Ébola.
• En la película "Bienvenidos a Zombieland".
• En la película "La bola morada".
• En la película "Portadores".
• En la película "Soy Leyenda".
• En la película "Contagio".
• En la película "Informe".
• En la película "Cuarentena".
• En la película "Cuarentena 2: Terminal".
• En la serie "Regénesis".
• En la serie de televisión "The Walking Dead".
• En la serie de televisión "Escuela Cerrada".
• En la película "Portadores".

En animación

En los últimos años, los virus se han convertido a menudo en los “héroes” de los dibujos animados y series animadas, entre las que se encuentran, por ejemplo, “Osmosis Jones” (EE.UU.), 2001), “Ozzy y Drix” (EE.UU., 2002-2004) y “ Los ataques de virus” (Italia, 2011).

Notas

1. En Inglés . En latín, la cuestión del plural de esta palabra es controvertida. La palabra es latina. virus pertenece a una rara variedad de la II declinación, palabras neutras en -us: Nom.Acc.Voc. virus, general. viri,Dat.Abl. virus. Lat también está inclinado. vulgo y lat. pelagus; en latín clásico el plural se fija sólo en este último: lat. pelaje, una forma de origen griego antiguo, donde η<εα.
2. Taxonomía de virus en el sitio web del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV).
3. (Inglés)
4. Violonchelo J, Paul AV, Wimmer E (2002). "Síntesis química del ADNc del poliovirus: generación de virus infeccioso en ausencia de una plantilla natural". Ciencia 297 (5583): 1016–8. DOI:10.1126/ciencia.1072266. PMID 12114528.
5. Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (agosto de 1989). "Gran abundancia de virus encontrados en ambientes acuáticos". Naturaleza 340 (6233): 467–8. DOI:10.1038/340467a0. PMID 2755508.
6. Elementos - actualidad científica: Al destruir las células bacterianas, los virus participan activamente en la circulación de sustancias en las profundidades del océano

Conferencia nº 5. Virología general. Clasificación, estructura y características de la biología de los virus. Bacteriófagos.

Descubrimiento de virus por D.I. Ivanovsky en 1892 sentó las bases para el desarrollo de la ciencia de la virología. Su desarrollo más rápido se vio facilitado por la invención del microscopio electrónico y el desarrollo de un método para cultivar microorganismos en cultivos celulares.

Actualmente, la virología es una ciencia en rápido desarrollo, debido a varias razones:

El papel principal de los virus en la patología infecciosa humana (por ejemplo, el virus de la influenza, el virus de la inmunodeficiencia humana del VIH, el citomegalovirus y otros virus del herpes) en un contexto de ausencia casi total de quimioterapia específica;

El uso de virus para resolver muchas cuestiones fundamentales en biología y genética.

Propiedades básicas de los virus (y plásmidos), en lo que se diferencian del resto del mundo vivo.

1.Dimensiones ultramicroscópicas (medidas en nanómetros). Los virus grandes (virus de la viruela) pueden alcanzar tamaños de 300 nm, los pequeños, de 20 a 40 nm. 1 mm = 1000 µm, 1 µm = 1000 nm.

3. Los virus no son capaces de crecer ni de fisión binaria.

4. Los virus se reproducen reproduciéndose en una célula huésped infectada utilizando su propio ácido nucleico genómico.

6. El hábitat de los virus son las células vivas: bacterias (estos son virus bacterianos o bacteriófagos), células vegetales, animales y humanas.

Todos los virus existen en dos formas cualitativamente diferentes: extracelular- virión e intracelular virus. La taxonomía de estos representantes del microcosmos se basa en las características de los viriones, la fase final del desarrollo del virus.

Estructura (morfología) de los virus.

1.genoma del virus forman ácidos nucleicos, representados por moléculas de ARN monocatenario (en la mayoría de los virus de ARN) o moléculas de ADN de doble cadena (en la mayoría de los virus de ADN).

2.cápside- una cubierta proteica en la que se empaqueta el ácido nucleico genómico. La cápside consta de subunidades proteicas idénticas: capsómeros. Hay dos formas de empaquetar capsómeros en una cápside: helicoidal (virus helicoidales) y cúbica (virus esféricos).

Con simetría espiral Las subunidades proteicas están dispuestas en espiral, y entre ellas, también en espiral, se dispone el ácido nucleico genómico (virus filamentosos). Con tipo cúbico de simetría. Los viriones pueden tener forma de poliedros, la mayoría de las veces de veinte hedras. Icosaedros.

3. Los virus de diseño sencillo sólo tienen nucleocápside, es decir. el complejo del genoma con la cápside se llama "desnudo".

4. Otros virus tienen una cubierta similar a una membrana adicional en la parte superior de la cápside, adquirida por el virus en el momento de salir de la célula huésped. supercápside. Estos virus se denominan "vestidos".

Además de los virus, existen formas de agentes organizados aún más simples que pueden transmitirse: plásmidos, viroides y priones.

Las principales etapas de interacción entre el virus y la célula huésped.

1.La adsorción es un mecanismo desencadenante asociado con la interacción. específico receptores del virus y del huésped (en el virus de la influenza - hemaglutinina, en el virus de la inmunodeficiencia humana - glicoproteína gp 120).

2. Penetración: por fusión de la supercápside con la membrana celular o por endocitosis (pinocitosis).

3.Liberación de ácidos nucleicos: "desnudo" de la nucleocápside y activación del ácido nucleico.

4. Síntesis de ácidos nucleicos y proteínas virales, es decir. subordinación de los sistemas de la célula huésped y su trabajo para la reproducción del virus.

5. Ensamblaje del virión: asociación de copias replicadas de ácido nucleico viral con proteína de la cápside.

6. Salida de partículas virales de la célula, adquisición de supercápside por virus envueltos.

Resultados de la interacción de los virus con la célula huésped.

1.proceso de aborto- cuando las células están libres del virus:

cuando esta infectado defectuoso un virus cuya replicación requiere un virus auxiliar, la replicación independiente de estos virus es imposible (los llamados virusoides). Por ejemplo, el virus de la hepatitis delta (D) puede replicarse sólo en presencia del virus de la hepatitis B, su Hbs (antígeno, virus adenoasociado) en presencia de adenovirus);

Cuando un virus infecta células que son genéticamente insensibles a él;

Cuando células sensibles se infectan con un virus en condiciones no permisivas.

2.Proceso productivo- replicación (producción) de virus:

- muerte (lisis) de células(efecto citopático): el resultado de la reproducción intensiva y la formación de una gran cantidad de partículas virales, un resultado característico del proceso productivo causado por virus con alta citopatogenicidad. El efecto citopático de muchos virus sobre los cultivos celulares tiene una naturaleza específica bastante reconocible;

- interacción estable, que no conduce a la muerte celular (infecciones persistentes y latentes), la llamada Transformación viral de una célula.

3.Proceso integrativo- integración del genoma viral con el genoma de la célula huésped. Esta es una versión especial de un proceso productivo similar a la interacción estable. El virus se replica junto con el genoma de la célula huésped y puede permanecer latente durante mucho tiempo. Sólo los virus de ADN pueden integrarse en el genoma de ADN del huésped (el principio de “ADN dentro de ADN”). Los únicos virus de ARN capaces de integrarse en el genoma de una célula huésped, los retrovirus, tienen un mecanismo especial para ello. La peculiaridad de su reproducción es la síntesis de ADN proviral a partir de ARN genómico utilizando la enzima transcriptasa inversa, seguida de la integración del ADN en el genoma del huésped.

Métodos básicos de cultivo de virus.

1.En el cuerpo de animales de laboratorio.

2. En embriones de pollo.

3. En cultivos celulares: el método principal.

Tipos de cultivos celulares.

1.Cultivos primarios (tripsinizados)- fibroblastos de embrión de pollo (CHF), fibroblastos humanos (CHF), células de riñón de varios animales, etc. Los cultivos primarios se obtienen a partir de células de diversos tejidos, con mayor frecuencia mediante trituración y tripsinización, y se utilizan una vez, es decir, Siempre es necesario contar con órganos o tejidos adecuados.

2.Líneas celulares diploides Adecuado para dispersión y crecimiento repetidos, generalmente no más de 20 pases (pierden sus propiedades originales).

3.Líneas interconectadas(cultivos heteroploides), son capaces de dispersarse e injertarse repetidamente, es decir. a múltiples pasajes, lo más conveniente en el trabajo virológico, por ejemplo, líneas de células tumorales Hela, Hep, etc.

Medios nutritivos especiales para cultivos celulares.

Se utilizan una variedad de medios nutritivos virológicos sintéticos de composición compleja, incluido un gran conjunto de diferentes factores de crecimiento: medio 199, aguja, solución de Hanks, hidrolizado de lactoalbúmina. Se añaden a los medios estabilizadores de pH (Hepes), suero sanguíneo de diversos tipos (el suero fetal de ternera se considera el más eficaz), L-cisteína y L-glutamina.

Dependiendo del uso funcional del entorno, puede haber altura(con un alto contenido de suero sanguíneo): se utilizan para cultivar cultivos celulares antes de agregar muestras virales, y apoyo(con menos contenido de suero o sin suero) - para mantener cultivos de células infectadas por virus.

Manifestaciones detectables de infección viral de cultivos celulares.

1. Efecto citopático.

2. Identificación de organismos de inclusión.

3. Detección de virus mediante anticuerpos fluorescentes (MFA), microscopía electrónica, autorradiografía.

4. Prueba de color. El color habitual de los medios de cultivo utilizados, que contienen rojo de fenol como indicador de pH, en condiciones óptimas de cultivo celular (pH de aproximadamente 7,2) es el rojo. La reproducción celular cambia el pH y, en consecuencia, el color del medio de rojo a amarillo debido a un cambio de pH hacia el lado ácido. Cuando los virus se multiplican en cultivos celulares, se produce la lisis celular y el pH y el color del medio no cambian.

5. Detección de hemaglutinina viral: hemadsorción, hemaglutinación.

6.Método de placas (formación de placas). Como resultado del efecto citolítico de muchos virus sobre los cultivos celulares, se forman zonas de muerte celular masiva. Se detectan placas: colonias virales "células negativas".

Nomenclatura de virus.

El nombre de la familia de virus termina en "viridae", género - "virus", generalmente se usan nombres especiales para las especies, por ejemplo, virus de la rubéola, virus de la inmunodeficiencia humana - VIH, virus de la parainfluenza humana tipo 1, etc.

Virus bacterianos (bacteriófagos).

El hábitat natural de los fagos es una célula bacteriana, por lo que los fagos se distribuyen por todas partes (por ejemplo, en las aguas residuales). Los fagos tienen características biológicas que también son características de otros virus.

El tipo de fagos morfológicamente más común se caracteriza por la presencia de una cabeza icosaédrica, un proceso (cola) con simetría espiral (a menudo tiene una varilla hueca y una vaina contráctil), espinas y procesos (filamentos), es decir. exteriormente se parecen un poco a un espermatozoide.

La interacción de los fagos con una célula (bacteria) es estrictamente específica, es decir. Los bacteriófagos son capaces de infectar sólo ciertas especies y fagotipos bacterias.

Las principales etapas de interacción entre fagos y bacterias.

1.Adsorción (interacción de receptores específicos).

2. La introducción de ADN viral (inyección de fagos) se lleva a cabo lisando una sección de la pared celular con sustancias como la lisozima, contrayendo la vaina, empujando la varilla de la cola a través de la membrana citoplasmática hacia el interior de la célula e inyectando ADN en el citoplasma. .

3. Reproducción de fagos.

4. Producción de poblaciones hijas.

Propiedades básicas de los fagos.

Distinguir fagos virulentos, capaz de provocar una forma productiva del proceso, y fagos templados, causando infección por fagos reductores (reducción de fagos). En el último caso, el genoma del fago en la célula no se replica, sino que se introduce (integra) en el cromosoma de la célula huésped (ADN en ADN), el fago se convierte en profago Este proceso se llama lisogenia. Si, como resultado de la introducción de un fago en el cromosoma de una célula bacteriana, adquiere nuevas características hereditarias, esta forma de variabilidad bacteriana se denomina conversión lisogénica (fago). Una célula bacteriana que lleva un profago en su genoma se llama lisogénica, ya que el profago, si se altera la síntesis de una proteína represora especial, puede entrar en el ciclo de desarrollo lítico y provocar una infección productiva con lisis de la bacteria.

Los fagos templados son importantes en el intercambio de material genético entre bacterias. en transducción(una de las formas de intercambio genético). Por ejemplo, sólo el agente causante de la difteria tiene la capacidad de producir exotoxina, en cuyo cromosoma está integrado un profago moderado que lleva operón tox, responsable de la síntesis de la exotoxina diftérica. fago templadotoxicidadProvoca la conversión lisogénica del bacilo de la difteria no toxigénico en uno toxigénico.

Según el espectro de acción. En las bacterias, los fagos se dividen en:

Polivalente (lisa bacterias estrechamente relacionadas, como la salmonella);

Monovalente (lisis de bacterias de un tipo);

Específico de tipo (lisis solo ciertos productos fagos del patógeno).

En medios sólidos, los fagos se detectan con mayor frecuencia mediante una prueba puntual (formación de una mancha negativa durante el crecimiento de la colonia) o el método de la capa de agar (titulación de Gracia).

Uso práctico de los bacteriófagos.

1.Para identificación (determinación de fagotipo).

2.Para la profilaxis con fagos (detener los brotes).

3.Para terapia con fagos (tratamiento de la disbacteriosis).

4.Evaluar el estado sanitario del medio y análisis epidemiológico.

Virus(Virus latino - "veneno") es un agente infeccioso no celular que solo puede reproducirse dentro de las células vivas.

Los virus infectan todo tipo de organismos, desde plantas y animales hasta bacterias y arqueas. También se han descubierto virus que infectan a otros virus ( virus satelitales).

Desde la publicación en 1892 del artículo de Dmitry Ivanovsky que describe un patógeno no bacteriano de las plantas de tabaco, y el descubrimiento del virus del mosaico del tabaco por Martin Beijerinck en 1898, el virus del mosaico del tabaco se ha descrito en detalle. más de 5 mil tipos de virus, pero esto es sólo una gota en el océano; los científicos sugieren la existencia de millones de especies desconocidas.

Los virus se encuentran en casi todos los ecosistemas del planeta y son los más numeroso forma biológica. La ciencia estudia los virus. virología, así como la sección microbiología.

La presencia de una cápside distingue a los virus de los ácidos nucleicos infecciosos similares a los virus. viroides. Dependiendo del tipo de ácido nucleico que represente el material genético, Virus de ADN y virus de ARN.Basado en este principio Clasificación de virus de Baltimore.

Anteriormente, los virus también se clasificaban erróneamente como priones Sin embargo, más tarde resultó que estos patógenos son proteínas infecciosas especiales y no contienen ácidos nucleicos.

La forma de los virus varía desde simples espiral Y icosaédrico hasta estructuras más complejas. El virus promedio tiene aproximadamente una centésima parte del tamaño de una bacteria promedio. La mayoría de los virus son demasiado pequeños para ser claramente visibles con un microscopio óptico.

La partícula viral madura, conocida comovirión, consta de un ácido nucleico recubierto con una capa protectora de proteína -cápside.

cápside Está formado por subunidades proteicas idénticas llamadas capsómeros. Los virus también pueden tener una envoltura lipídica encima de la cápside (supercápside) derivada de la membrana de la célula huésped. La cápside está formada por proteínas codificadas por el genoma viral y su forma es la base de la clasificación de los virus según sus características morfológicas. Los virus complejos también codifican proteínas especiales que ayudan en el ensamblaje de la cápside. Los complejos de proteínas y ácidos nucleicos se conocen como nucleoproteínas, y el complejo de proteínas de la cápside viral con ácido nucleico viral se llama nucleocápside. La forma de la cápside y del virión en su conjunto se puede examinar mecánicamente utilizando Microscopio de fuerza atómica de barrido.

Normalmente, los virusmucho más pequeño que las bacterias. La mayoría de los virus estudiados tienen un diámetro que oscila entre 20 y 300 nm. Algunos filovirus miden hasta 1400 nm de largo, pero su diámetro es de sólo 80 nm. En 2013, se consideró que el virus más grande conocidopandoravirusmide 1 µm × 0,5 µm, pero en 2014 se describió en el permafrost de SiberiaPitovirus, alcanzando las 1,5 micras de longitud y las 0,5 micras de diámetro. Actualmente se considera el virus más grande conocido.

La mayoría de los viriones no pueden verse con un microscopio óptico, por lo que se utilizan microscopios electrónicos, tanto de barrido como de transmisión. Para que los virus destaquen claramente sobre el fondo circundante, se utilizan "tintes" densos en electrones. Sin embargo, el tratamiento con tales sustancias perjudica la visibilidad de piezas pequeñas.

Ejemplos de estructuras de viriones icosaédricas: A. Un virus que no tiene una envoltura lipídica (por ejemplo, picornavirus). B. Virus envuelto (p. ej., herpesvirus). Los números indican: (1) cápside, (2) ácido nucleico genómico, (3) capsómera, (4) nucleocápside, (5) virión, (6) envoltura lipídica, (7) proteínas de la envoltura de membrana		La estructura del virión de un virus con envoltura no icosaédrica utilizando el ejemplo del VIH. Los números indican: (1) genoma de ARN del virus,(2) nucleocápside, (3) cápside, (4) matriz proteica subyacente(5) membrana lipídica,(6) gp120 es una glicoproteína que ayuda a unir el virus a la membrana celular,(7) gp41 es una glicoproteína. Los números del 8 al 11 indican proteínas que forman parte del virión y son necesarias para el virus en las primeras etapas de la infección: (8) - integrasa, (9) - transcripción inversa, (10) - Vif, Vpr, Nef y p7, (11) - proteasa

Apariencia

La aparición de los virus en el árbol evolutivo de la vida no está del todo clara.

Algunos de ellos podrían haberse formado a partir de plásmidos, pequeñas moléculas de ADN capaces de pasar de una célula a otra, mientras que otras pueden provenir de bacterias. En la evolución, los virus son un medio importante. transferencia horizontal de genes, que determina diversidad genetica.

Sin embargo, existen tres hipótesis principales sobre el origen de los virus:

• hipótesis de regresión;
• hipótesis del origen celular;
• Hipótesis de la coevolución.

Distribución

Los virus se propagan de muchas maneras: los virus de las plantas a menudo se transmiten de una planta a otra a través de insectos que se alimentan de la savia de las plantas, como los pulgones; Los virus animales pueden transmitirse a través de insectos chupadores de sangre; estos organismos se conocen como vectores.

Virus gripe Se transmite por gotitas en el aire al toser y estornudar. Norovirus Y rotavirus, que generalmente causan gastroenteritis viral, se transmiten por vía fecal-oral a través del contacto con agua o alimentos contaminados. es uno de varios virus que se transmiten sexualmente y a través de transfusiones de sangre contaminada.

Cada virus tiene una especificidad de huésped específica, determinada por los tipos de células que puede infectar. El rango de huéspedes puede ser reducido o, si el virus afecta a muchas especies, amplio.

En los animales, las infecciones virales causan respuesta inmune, que con mayor frecuencia conduce a la destrucción del virus patógeno. También se puede inducir una respuesta inmune. vacunas, proporcionando inmunidad adquirida activa contra una infección viral específica. Sin embargo, algunos virus, incluidos los agentes causantes del SIDA y la hepatitis viral, logran evadir la respuesta inmune y provocan enfermedades crónicas.

El papel de los virus en la biosfera.

Los virus son la forma más común de materia orgánica en el planeta en términos numéricos. Desempeñan un papel importante en la regulación de las poblaciones de algunas especies de organismos vivos (por ejemplo, virus salvaje en un período de varios años reduce varias veces el número de zorros árticos).

Sin embargo, el papel principal de los virus en la biosfera está asociado a su actividad en las aguas de los océanos y mares. Una cucharadita de agua de mar contiene alrededor de un millón de virus. Son esenciales para la regulación de los ecosistemas marinos y de agua dulce.

La mayoría de estos virus son bacteriófagos, inofensivos para plantas y animales. Atacan y destruyen bacterias en la comunidad microbiana acuática, participando así en el importante proceso del ciclo del carbono en el medio marino. Las moléculas orgánicas liberadas por las células bacterianas por los virus estimulan el crecimiento de nuevas bacterias y algas.

Papel en la evolución

Los virus son un importante remedio natural. transferencia de genes entre diferentes especies, lo que provoca la diversidad genética y guía la evolución.

Se cree que los virus desempeñaron un papel central en la evolución temprana, antes de la divergencia de bacterias, arqueas y eucariotas, durante el último ancestro común universal de la vida en la Tierra. Hasta el día de hoy, los virus siguen siendo uno de los mayores depósitos vivos de diversidad genética inexplorada del planeta.

Los virus tienen conexiones genéticas con representantes de la flora y fauna de la Tierra. Según las últimas investigaciones, El genoma humano se compone de más del 32% de elementos similares a virus, transposones y sus restos.. Con la ayuda de virus, los llamados transferencia horizontal de genes (xenología), es decir, la transferencia de información genética no de los padres inmediatos a su descendencia, sino entre dos individuos no relacionados (o incluso pertenecientes a especies diferentes).

Así, en el genoma de los primates superiores hay un gen que codifica la proteína. sincitina, que se cree que fue introducido retrovirus.

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