Вирус: Разлика помеѓу преработките
| [проверена преработка] | [непроверена преработка] |
Избришана содржина Додадена содржина
дополнителни уредувања |
додаток |
||
Ред 430:
=== Архејски вируси ===
Вирусите кои ги инфицираат археите се најчесто двоверижни ДНК вируси, кои не се сродни со ниту една друга група на вируси, и имаат невообичаени форми, како шише, кукасти прачки или форма на солза.<ref name=":11" /><ref name=":12" /> Овие вируси во најголеми детали се проучени кај термофилните археи од редовите Sulfolobales и Thermoproteales.<ref>{{Наведено списание|last=Prangishvili|first=D.|last2=Garrett|first2=R. A.|date=April 2004|title=Exceptionally diverse morphotypes and genomes of crenarchaeal hyperthermophilic viruses|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15046572|journal=Biochemical Society Transactions|volume=32|issue=Pt 2|pages=204–208|doi=10.1042/|issn=0300-5127|pmid=15046572}}</ref> Неодамна, беа изолирани две групи на едноверижни ДНК вируси кои инфицираат археи. Претставник на една од групите е ''Halorubrum pleomorphic virus 1'' ("Pleolipoviridae"), кој ги инфицира халофилните археи,<ref>{{Наведено списание|last=Pietilä|first=Maija K.|last2=Roine|first2=Elina|last3=Paulin|first3=Lars|last4=Kalkkinen|first4=Nisse|last5=Bamford|first5=Dennis H.|date=April 2009|title=An ssDNA virus infecting archaea: a new lineage of viruses with a membrane envelope|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19298373|journal=Molecular Microbiology|volume=72|issue=2|pages=307–319|doi=10.1111/j.1365-2958.2009.06642.x|issn=1365-2958|pmid=19298373}}</ref> а на другата е вирусот во облик на серпентина ("Spiraviridae"), кој инфицира хипертермофилен домаќин кој оптимално расте на температура од 90-95°C.<ref>{{Наведено списание|last=Mochizuki|first=Tomohiro|last2=Krupovic|first2=Mart|last3=Pehau-Arnaudet|first3=Gérard|last4=Sako|first4=Yoshihiko|last5=Forterre|first5=Patrick|last6=Prangishvili|first6=David|date=2012-08-14|title=Archaeal virus with exceptional virion architecture and the largest single-stranded DNA genome|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22826255|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=109|issue=33|pages=13386–13391|doi=10.1073/pnas.1203668109|issn=1091-6490|pmc=PMC3421227|pmid=22826255}}</ref> Повеќето археи го поседуваат и користат CRISPR–Cas системот како адаптивен механизам за одбрана од вирусни инфекции.<ref>{{Наведено списание|last=van der Oost|first=John|last2=Westra|first2=Edze R.|last3=Jackson|first3=Ryan N.|last4=Wiedenheft|first4=Blake|date=July 2014|title=Unravelling the structural and mechanistic basis of CRISPR-Cas systems|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24909109|journal=Nature Reviews. Microbiology|volume=12|issue=7|pages=479–492|doi=10.1038/nrmicro3279|issn=1740-1534|pmc=PMC4225775|pmid=24909109}}</ref>
= Улога во водните екосистеми =
Лажичка морска вода (~ 5 мл) содржи околу 50 милиони вируси,<ref>{{Наведено списание|last=Suttle|first=Curtis A.|date=2005-09-15|title=Viruses in the sea|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16163346|journal=Nature|volume=437|issue=7057|pages=356–361|doi=10.1038/nature04160|issn=1476-4687|pmid=16163346}}</ref> кои имаат огромна генетска разновидност.<ref>{{Наведено списание|last=Suttle|first=Curtis A.|date=2013-10-01|title=Viruses: unlocking the greatest biodiversity on Earth|url=http://www.nrcresearchpress.com/doi/10.1139/gen-2013-0152|journal=Genome|volume=56|issue=10|pages=542–544|doi=10.1139/gen-2013-0152|issn=0831-2796}}</ref> Повеќето од нив се бактериофаги кои инфицираат хетеротрофни бактерии и се од суштинско значење за регулирање на морските и слатководните екосистеми.<ref>{{Наведена мрежна страница|url=https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/36120/title/An-Ocean-of-Viruses/|title=An Ocean of Viruses|work=The Scientist|accessdate=2018-02-23}}</ref> Морските вируси се исто така важни причинители на смртност на [[Фитопланктон|фитопланктонот]], кој ја претставува основата на [[Синџир на исхрана|синџирот на исхрана]] во водените екосистеми. Покрај тоа, со инфицирање и уништување на бактериите во водните микробиолошки заедници, претставуваат еден од најважните механизми за рециклирање на јаглеродот, азотот и другите биолошки елементи во морските средини. Органските молекули, ослободени од мртвите бактериски клетки, стимулираат нов бактериски и алгински раст, во процес познат како вирален шант.<ref>{{Наведено списание|last=Wilhelm|first=Steven W.|last2=Suttle|first2=Curtis A.|date=1999-10-01|title=Viruses and Nutrient Cycles in the Sea|url=https://academic.oup.com/bioscience/article/49/10/781/222807|journal=BioScience|language=en|volume=49|issue=10|pages=781–788|doi=10.2307/1313569|issn=0006-3568}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Shelford|first=E. J.|last2=Suttle|first2=C. A.|date=2018-02-09|title=Virus-mediated transfer of nitrogen from heterotrophic bacteria to phytoplankton|url=https://www.biogeosciences.net/15/809/2018/|journal=Biogeosciences|volume=15|issue=3|pages=809–819|doi=10.5194/bg-15-809-2018|issn=1726-4189}}</ref> Вирусната активност, исто така влијае на т.н. [[биолошка пумпа]], процес со кој атмосферскиот јаглерод се секвестрира и заробува во океанските длабочини и [[Седиментна карпа|седименти]].<ref>{{Наведено списание|last=Suttle|first=Curtis A.|date=October 2007|title=Marine viruses--major players in the global ecosystem|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17853907|journal=Nature Reviews. Microbiology|volume=5|issue=10|pages=801–812|doi=10.1038/nrmicro1750|issn=1740-1534|pmid=17853907}}</ref>
Микроорганизмите сочинуваат повеќе од 90% од [[Биомаса|биомасата]] во морето. Се проценува дека вирусите секој ден убиваат околу 20% од оваа биомаса и дека има 10 до 15 пати повеќе вируси во океаните одошто бактерии и археи.<ref>{{Наведено списание|last=Wigington|first=Charles H.|last2=Sonderegger|first2=Derek|last3=Brussaard|first3=Corina P. D.|last4=Buchan|first4=Alison|last5=Finke|first5=Jan F.|last6=Fuhrman|first6=Jed A.|last7=Lennon|first7=Jay T.|last8=Middelboe|first8=Mathias|last9=Suttle|first9=Curtis A.|date=2016-01-25|title=Re-examination of the relationship between marine virus and microbial cell abundances|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27572161|journal=Nature Microbiology|volume=1|pages=15024|doi=10.1038/nmicrobiol.2015.24|issn=2058-5276|pmid=27572161}}</ref>
= Улога во еволуцијата =
Вирусите се важен природен начин за пренесување на гените помеѓу различните видови организми, што допринесува за зголемување на генетската разновидност и влијае на еволуцијата. Се смета дека вирусите играле централна улога во раната еволуција, пред диверзификацијата на бактериите, археите и еукариотите, во времето на последниот универзален заеднички предок на животот на Земјата.<ref>{{Наведено списание|last=Forterre|first=P.|last2=Philippe|first2=H.|date=June 1999|title=The last universal common ancestor (LUCA), simple or complex?|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11536914|journal=The Biological Bulletin|volume=196|issue=3|pages=373–375; discussion 375–377|doi=10.2307/1542973|issn=0006-3185|pmid=11536914}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Malik|first=Shahana S.|last2=Azem-E-Zahra|first2=Syeda|last3=Kim|first3=Kyung Mo|last4=Caetano-Anollés|first4=Gustavo|last5=Nasir|first5=Arshan|date=2017|title=Do Viruses Exchange Genes across Superkingdoms of Life?|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29163404|journal=Frontiers in Microbiology|volume=8|pages=2110|doi=10.3389/fmicb.2017.02110|issn=1664-302X|pmc=PMC5671483|pmid=29163404}}</ref> Вирусите сѐ уште се една од најголемите резервоари на неистражена генетска разновидност на Земјата.
= Значење во индустријата и технологијата =
=== Биолошки и медицински науки ===
Вирусите се важни во изучувањето на [[Молекуларна биологија|молекуларната]] и клеточната биологија, бидејќи обезбедуваат едноставни системи кои можат да се користат за манипулирање и испитување на функциите на клетките. Проучувањата и употребата на вирусите дадоа вредни информации во клеточната биологија.<ref>{{Наведено списание|last=Lodish|first=Harvey|last2=Berk|first2=Arnold|last3=Zipursky|first3=S. Lawrence|last4=Matsudaira|first4=Paul|last5=Baltimore|first5=David|last6=Darnell|first6=James|date=2000|title=Viruses: Structure, Function, and Uses|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21523/|language=en}}</ref> Вирусите биле корисни во изучувањето на генетиката и допринеле во разбирањето на основните механизми на молекуларната генетика, како што се репликацијата на ДНК, транскрипцијата, процесирањето на РНК, транслацијата, протеинскиот транспорт и имунологијата.
Генетичарите често ги користат вирусите како вектори за да воведат гени во клетките кои ги проучуваат. Тие се користат за стимулирање на клетка да произведе страна супстанца или да се проучи ефектот на инкорпорација на нов ген во геномот. На сличен начин, [[Виротерапија|виротерапијата]] користи вируси како вектори за лекување на разни болести, бидејќи тие можат специфично да таргетираат одредени клетки и ДНК, што може да се искористи во лекувањето на ракот и во [[Генска терапија|генската терапија]]. Источно-европските научници веќе некое време ја користат терапијата со фаги како алтернатива на антибиотиците, а интересот за овој пристап се зголемува, поради високиот степен на резистенција кон антибиотици, што се среќава кај некои патогени бактерии.<ref>{{Наведено списание|last=Matsuzaki|first=Shigenobu|last2=Rashel|first2=Mohammad|last3=Uchiyama|first3=Jumpei|last4=Sakurai|first4=Shingo|last5=Ujihara|first5=Takako|last6=Kuroda|first6=Masayuki|last7=Ikeuchi|first7=Masahiko|last8=Tani|first8=Toshikazu|last9=Fujieda|first9=Mikiya|date=October 2005|title=Bacteriophage therapy: a revitalized therapy against bacterial infectious diseases|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16258815|journal=Journal of Infection and Chemotherapy: Official Journal of the Japan Society of Chemotherapy|volume=11|issue=5|pages=211–219|doi=10.1007/s10156-005-0408-9|issn=1341-321X|pmid=16258815}}</ref> Експресијата на хетерологните протеини од вирусите е основа за произведување на разни протеини, како што се антигени за вакцини и антитела.
=== Наука за материјали и нанотехнологија ===
Тековните трендови во [[Нанотехнологија|нанотехнологијата]] ветуваат поразновидна употреба на вирусите во иднината. Од гледна точка на научникот за материјали, вирусите се органски [[Наночестичка|наночестички]]. Нивната површина носи специфични структури кои му служат на вирусот да ги премине бариерите на клетката домаќин. Големината и обликот на вирусите, како и бројот и природата на функционалните групи на нивната површина, е точно дефиниран. Како такви, вирусите најчесто се користат во науката за материјали како скеле за [[Ковалентна врска|ковалентно]]-поврзани површински модификации. Една од корисните особини на вирусите е можноста тие да бидат модифицирани со насочена еволуција.<ref>{{Наведено списание|last=Fischlechner|first=Martin|last2=Donath|first2=Edwin|date=2007|title=Viruses as building blocks for materials and devices|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17348058|journal=Angewandte Chemie (International Ed. in English)|volume=46|issue=18|pages=3184–3193|doi=10.1002/anie.200603445|issn=1433-7851|pmid=17348058}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Soto|first=Carissa M.|last2=Blum|first2=Amy Szuchmacher|last3=Vora|first3=Gary J.|last4=Lebedev|first4=Nikolai|last5=Meador|first5=Carolyn E.|last6=Won|first6=Angela P.|last7=Chatterji|first7=Anju|last8=Johnson|first8=John E.|last9=Ratna|first9=Banahalli R.|date=2006-04-19|title=Fluorescent signal amplification of carbocyanine dyes using engineered viral nanoparticles|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16608355|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=128|issue=15|pages=5184–5189|doi=10.1021/ja058574x|issn=0002-7863|pmid=16608355}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Blum|first=Amy Szuchmacher|last2=Soto|first2=Carissa M.|last3=Wilson|first3=Charmaine D.|last4=Brower|first4=Tina L.|last5=Pollack|first5=Steven K.|last6=Schull|first6=Terence L.|last7=Chatterji|first7=Anju|last8=Lin|first8=Tianwei|last9=Johnson|first9=John E.|date=July 2005|title=An engineered virus as a scaffold for three-dimensional self-assembly on the nanoscale|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17193509|journal=Small (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany)|volume=1|issue=7|pages=702–706|doi=10.1002/smll.200500021|issn=1613-6829|pmid=17193509}}</ref>
=== Синтетски вируси ===
Многу вируси можат да се синтетизираат de novo, а првиот синтетски вирус е создаден во 2002 година.<ref>{{Наведено списание|last=Cello|first=Jeronimo|last2=Paul|first2=Aniko V.|last3=Wimmer|first3=Eckard|date=2002-08-09|title=Chemical synthesis of poliovirus cDNA: generation of infectious virus in the absence of natural template|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12114528|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=297|issue=5583|pages=1016–1018|doi=10.1126/science.1072266|issn=1095-9203|pmid=12114528}}</ref> Целата вирусна честичка не се синтетизира, туку само нејзиниот ДНК геном. Кај многу вирусни фамилии, голиот, синтетски-добиен ДНК геном е заразен кога се воведува во клетка. Оваа технологија сега се користи за истражување на новите стратегии за вакцинирање.<ref>{{Наведено списание|last=Coleman|first=J. Robert|last2=Papamichail|first2=Dimitris|last3=Skiena|first3=Steven|last4=Futcher|first4=Bruce|last5=Wimmer|first5=Eckard|last6=Mueller|first6=Steffen|date=2008-06-27|title=Virus attenuation by genome-scale changes in codon pair bias|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18583614|journal=Science (New York, N.Y.)|volume=320|issue=5884|pages=1784–1787|doi=10.1126/science.1155761|issn=1095-9203|pmc=PMC2754401|pmid=18583614}}</ref> Почнувајќи од ноември 2017 година, целосните геномски секвенци на 7454 различни вируси, вклучувајќи го и вирусот на големите сипаници, се јавно достапни на мрежната база на податоци која ја одржуваат [[Национални институти за здравје|Националните институти за здравје]] на САД (анг. National Institutes of Health).<ref>{{Наведена мрежна страница|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/GenomesGroup.cgi?taxid=10239|title=Complete genomes: Viruses|work=www.ncbi.nlm.nih.gov|accessdate=2018-02-23}}</ref>
= Наводи =
| |||