Az evolúció a vírusok és az immunitás, cmt tudományos megközelítés
Van egy híres kérdést: melyik volt előbb - a tyúk vagy a tojás? Akkor csak kérdezni, melyik volt előbb - egy vírus, vagy immunitás? És, mint az a kérdés, a csirke és a tojás, sem a válasz nem lehet igaz. A helyes válasz az, hogy fordulhat elő, ugyanabban az időben, állandó kölcsönhatásban, az egyszerűbb formák. Amint a vírus vagy vírusszerű paraziták - és ők, úgy tűnik, ugyanakkor az élet kialakulását - azonnal megjelentek és védelmet tőlük.
A történelem tanulmányozása vírusok
Védelem, pontosabban elleni vakcina vírusok megjelenése előtt az emberek rájöttek, hogy ez a vírus. Megértették, hogy vannak olyan fertőző betegségek, de nem lát különbséget a baktériumok között, vírusok és még amit néhány amőba. Úgy tűnik, van egy első vakcinát a himlő elleni, ami az angol orvos, Edward Jenner létre végén a XVIII.
Különben is, ez az első dokumentált eset tanulmányok és a vakcinák használata. Később, az 1870-es, a másik híres esemény történt - létrehozását Louis Pasteur veszettség elleni vakcina. Ez jól működött, és úgy nézett ki, mint egy igazi csoda: elég egy gyógyíthatatlan betegség, amely megelőzhető és gyógyítható is, ha az idő elkezdeni a kezelést ezekkel vakcinákkal.
De ez a vakcina létre vakon. Fogalmam sincs, hogy van egy speciális szer okozza a betegséget, nem volt. Ezek a gondolatok kezdtek kialakulni a késő XIX. Az 1890-es években volt egy orosz tudós, Dmitri Ivanovsky, majd egy fiatal férfi, aki kész arra, hogy megvédje a tézis, nem különösebben figyelemre méltó.
Azt vizsgálták a dohányzás betegség és ez volt az első, aki fizetett a figyelmet arra, hogy a betegség küldték a levet beteg növényeket. Ez a kórokozója a betegséget, amint áthalad egy szűrőt, amely szűri a baktériumok. Ivanovo nem igazán értjük, az organizmus élő, akár nem, valószínűleg azt hitte, hogy egy toxin, bár gyanította, hogy eleinte valahogy reprodukálja magát.
De lehet, hogy mivel lehet, le először egy tárgyat, felhívta a figyelmet a tudományos közösség és volt, sőt, az alapító virológia. És akkor elég rövid idő óta egy sor olyan fontos felfedezést: azt mutatja, hogy sok betegség, vírusok által okozott - a száj- és körömfájás, a sárgaláz, gyermekbénulás, madár szarkóma.
Angol bakteriológus Frederick Tuerto 1915-cikke ismerteti csoportja vírusok fertőzik baktériumok, és a francia-kanadai mikrobiológus Félix d'Herelle Felix 1917 leírtak ezek a vírusok részletesen, és megadta nekik a nevét bakteriofágok. azaz „baktériumok evő”, mert ha hozzá baktériumot tápoldatban ezek a vírusok zóna jelent elpusztult baktériumok. Így a végén az első világháború, világossá vált, hogy vannak olyan apró szerek alkotják egy nagyon különleges osztály paraziták.
Vírusok vs. immunrendszer
Szólva az ellenzék vírusok és baktériumok is emlékszem, egy ilyen dolog, hogy hivatalosan elismert biológiai tudomány és nagy szerepet játszik - ez a fegyverkezési versenyt. Úgy hangzik, antropomorf, de hivatalosan elfogadta a távon. Az egész élet története - ez a fegyverkezési verseny állomások között és paraziták. A tény az, hogy minden immunitás alapja az a felismerés az ő és mások. A folyamat elleni küzdelem a vírusok és az immunitás lehet szemléltetni a jól ismert mondat: Vörös Királynő az „Alice Csodaországban”, amely azt mondta, hogy annak érdekében, hogy a helyén maradjon, meg kell, hogy elkerülje a lehető leggyorsabban.
Például, ami a ma már híres CRISPR rendszer. Ő kölcsönzi a genom a parazita - nem az egész, persze, egy darab elég hosszú, hogy biztosan (na jó, majdnem-majdnem pontosan) nem volt a genom legtöbb baktérium vagy archaea, és ez ad egy figyelemre méltó eredmény. A vírus-DNS beépül a gazdasejt genomjába, és ezt alkalmazzuk a szintézis specifikus RNS-molekula komplementer virális genom, amely arra szolgál,, sőt, vakcina. Különleges enzimek vágja a virális genom azon a helyen, a zár a RNS és így megölik a vírust.
Az ilyen mentesség rendkívül hatékony. Azonban tartalmazza hírhedt futam: miután a vírus változások a megfelelő része a genomba, akkor ellenállóvá válik vakcinák. És annak érdekében, hogy visszaállítsa az immunrendszert, a fogadó kell kölcsönözni új darabjai a módosított virális genom. Mivel ez egy alapvető (ahogy ez alapján egy központi elv a biológia - komplementer nukleinsav) formájában a fegyverkezési verseny.
Vannak más módon harcolni. Sok vírus fejlődő speciális, hogy úgy mondjam, protivozaschitnye jelenti. Különösen vírusok nagyon gyakran vannak fehérjék, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy az immunrendszert, és megakadályozza azt. Nagyon gyakran előfordul, hogy a vírus megragadja a gazdaszervezet védekező rendszer alkatrész és használja ellene. Ez az összetevő megváltozott, és már nem működnek, de tartják működik. És így a vírus nem helyezi a mester bottal a kerék. Ez egy nagyon gyakori jelenség. Ez fegyverkezési verseny vezet a sokszínűség mind a vírus és a gazdaszervezet védelmi rendszernek. Ez a legfontosabb tényező sokféleségének a folyamat az evolúció.
Nyilvánvaló, hogy bizonyos vírusok alkalmazkodni az immunrendszert, és továbbra is küzd, és néhány vesztesek. De tudjuk, hogy semmit ezeknek a fajoknak, hogy létezett millió évvel ezelőtt, de nem volt az út az evolúció. Ugyanakkor tudjuk rekonstruálni ősi formákat, hogy nem engedélyezte az utódok, amelyek túlélték a mai napig.
vírus túlélési stratégiák
Fontos megérteni, hogy amikor arról beszélünk, a vírusok, beszélünk a dolgokat, amelyek elkerülhetetlenek bármely kialakuló rendszer együttes alakulása házigazdák és paraziták. És akkor meg kell értenünk, hogy a végső cél a vírusok és paraziták általában egyáltalán nem a halál a tulajdonos. Ez a berendezés, amely optimális a fejlődés során semmi köze a gyilkossághoz a tulajdonos.
A vírus csak arra törekszik, hogy szaporodnak gyorsan és hatékonyan, és ez a képesség javult során evolúcióját. Tény, hogy ez jobb, nem megölni a házigazdák a vírus lenne a legjobb az egészben az volt, hogy az ő házigazdák voltak boldogok, hogy ő is szaporodnak különösen hatékony. De itt van a probléma a vírus, hogy ezek a célok - a hatékony terjedési és megőrzése az élet a tulajdonos - gyakran jönnek ellentmondás. És valóban, sok vírus van „mérsékelt” életmód és soha nem fogja megölni a házigazdák. Ehhez meg kell intenzitásának csökkentésére szaporodás.
Egy másik stratégia, hogy szaporodnak a maximális, és amikor a tulajdonos meghal, menjen egy másik. Ennek az az előnye, vagy egy másik stratégia függ a környezeti stabilitást. Ha a parazita „megjósolni”, hogy a népesség a befogadó lesz stabil, és létezni fog több millió év alatt, akkor megöli minden esetben nem szükséges.
Ha azonban nagy a valószínűsége egyes katasztrófák, amelyek mindenképpen fogja vezetni a befogadó népesség nullára, akkor kell használni a lehető leggyorsabban, és mozgassa a népesség különböző. Azt kell mondanom, hogy bizonyos vírusok alakult ki oly módon, hogy összekapcsolják e két stratégia.
Az evolúció során a vírusok, voltak más módon, hogy túlélje.
Ők lehet építeni genómjait a gazdasejt, és így élni. Azonban, ha valami rossz veszélyezteti a létét, a vírus aktiválódik, megy ki a maga álmos állapotban, megöli a tulajdonos, és át a másikra. Általánosságban elmondható, hogy az evolúció során nyertek csak azok a paraziták, amelyek képesek kombinálni a két említett stratégiák. Ez olyan, mint a képesség, hogy megfelelően osztják el fogadás a kaszinóban. És ez nagyon fontos megérteni, hogy a halál a tulajdonos vagy súlyos állapotban semmilyen esetben nem valami előnyös a parazita. Ez egy mellékhatása tevékenységét.
Vírusok és az Evolution
Vírusreprodukciós általában nem jelent jót az egyes szervezetekre. Míg a másik viszont, vírusokat serkentik az immunrendszert. Voltak még megpróbálja gyógyítani a rák vírusokkal. De általában az evolúció folyamán a paraziták és vírusok játszanak nagy szerepet, ezek nélkül nincs és nem lesz élet. És az egész élet története - a történelem koevolúciós paraziták kölcsönhatásba a gazda.
És otthon növelése összetettségét, javítja az immunrendszer nélkül lehetetlen lenne állandó kölcsönhatásban vannak paraziták. Különösen lehetséges matematikailag azt mutatják, hogy a megjelenése a többsejtű szervezetek serkenti számos módon védjük a vírusok. Többsejtű lesz nyereséges, ha a sejteket megtámadta a vírus: előnyös, ha az egyik cella veszi az ütést, és segítségével mechanizmusok programozott sejthalál megölni magam, hogy eltűnjön minden vírus.
És még sok más eszköz, hogy létezik a celluláris szervezetekre, vagy azzal kapcsolatos védelmet nyújt a vírusok, vagy genetikai anyag, amely a tulajdonos megkapja a vírust.
Idézhetjük a következő példát. Van elég jól ismert nevű enzim telomeráz - az enzim az, amely stabilizálása a kromoszómák, mivel biztosítja, hogy ne váljanak rövidebb. Ez alapvető fontosságú az az organizmus túléléséhez, valamint az enzim aktivitása van kötve mind az öregedés és a rák.
És kezdetben hajnalán eukarióták, ez a telomeráz volt semmi, mint a reverz transzkriptáz, amely a korai eukarióták része volt az egyik mobil genetikai elemek. És mindig emlékeznünk kell, hogy a saját genom ahol kétharmados, vagy egy kicsit kevésbé összetett maradványai a mobil genetikai elemek. A legtöbb ember azt hiszi, haszontalan junk, de olyan sokan, sokan használják mindenféle igényeket. Így az evolúció a házigazdák nem parazitáktól mentes, és sok közülük venni.
Evolution és osztályozása vírusok
1971-ben, a nagy amerikai tudós David Baltimore javasolt osztályozni vírusok, attól függően, hogy milyen típusú genom nukleinsav - DNS-t vagy RNS-t. A típusú vírus, az alábbi osztályozás szerint határozza meg a ciklus a szaporodás. De a természet e osztályok nagyon egyenlőtlenül oszlik meg. Ha megnézzük, hogy milyen típusú vírusok különböző szervezetek kap egy érdekes képet. A baktériumok és archaea, a túlnyomó többsége - azok a vírusok, amelyek a kettős-szálú DNS-t.
Egy eukarióta túlsúlyban RNS-vírusok, amelynek van fantasztikus, változatos. Az eltérések okai nagyon érdekes, de jól érteni, csak néhány esetben. Például egy nagy DNS-t tartalmazó vírusok nem terjedhetnek a növény, hogy nem éli túl, és vannak csak jelen a algák. A magasabb rendű növényekben, helyüket átveszi az RNS-tartalmú vírusok. Ez a koncepció egy hiánypótló csak meghatározza, úgy tűnik, a különbség a vírusok terjedését. De ez nem mindig könnyű megérteni.
Evolution immunitás
Beszéljen az evolúció az immunrendszer igen hosszú lehet, de fontos, hogy megértsük néhány nagyon fontos dolog. Mindenki tudja, hogy a replikáció a genetikai anyag alapján a kiegészítő nukleinsavak. És ennek megfelelően fontos az immunrendszer is ezen az elven működik. Különösen tudunk venni egy darab RNS, és ez alkalmas elismerést.
Ez egy erős fegyver ellen másnak, a parazita, különösen a vírus genomja. De hol, hogy ezt a különleges védelmi nukleinsav? A genom a parazita is. Ezt meg lehet tenni a különböző módon. Például, eukariótákban, általában akkor fordul elő vágás a genom RNS-vírus apró darabokra, majd néhány ilyen bitek azonosítására használnak egy egyedi hely a genomban a parazita, és megsemmisíti azt egy nukleáz enzimet, amely benne van a komplex. Ez egy egyszerű és elegáns elvet.
Azonban, ha a fertőzés elmúlik, a folyamat megszakad, és nincs védőoltás. És a következő lépés az, hogy az oltás. Ez az, ami a CRISPR rendszert. Ő fizet elég nagy területen és a lehetőséget, autoimmun reakciókat. Mindazonáltal jól alkalmazkodik, hogy tárolnak információt a parazita.
Olyan elemeket tartalmaz, a másik genom saját DNS - ez az alapelv CRISPR rendszer működését. És ez a hatalmas elv, hogy komplementer nukleinsav, azonos replikációs elvét szétválasztani idegen a saját és megsemmisíti azt. Ez a módszer, amelyet minden organizmus.
A másik út, hogy végre a felismerés az ő és mások segítségével specifikus fehérjék - ez az, ami az immunrendszer segítségével receptorok a sejtek, amelyek felismerik a vírus és az oldható ellenanyagok. Általában egészen immunitás globális értelemben - az a felismerés az ő és mások, és a védelmet a saját pusztulása egy másik. És a folyamat az evolúció úgy hajtjuk végre egy hatalmas számos különböző módon.
A jövőben a teljes megsemmisítése a vírusok nem szükséges és nem is lehetséges. De itt van a pusztítás az emberi betegségek által okozott nekik, mint a himlő és a gyermekbénulás - ez a jelenlegi valóság és egyértelmű cél. Ezek olyan vírusok, amelyek zsákutcába az evolúció és egyúttal megöli a gazda -, hogy tényleg lehet és meg kell szüntetni. Szemben a nagy vírusos betegségek jó vakcina kivételével gyorsan változó vírusok, mint például az influenza vagy a HIV. Más esetekben a vakcinákat egész jól működik.
Sok vizsgálatok terén a gyorsan változó és kiszámíthatatlan vírus. A tudósok próbálják megérteni, hogyan lehet megjósolni alakulását ezek a vírusok a mikroméretű, és hogy hatékony vakcinák. Vége ezek a munkák, hogy várjon még. A nagy probléma nem annyira az újonnan kialakuló vírusok, hány jönnek a különböző távoli helyekre, mint például a Zika vírus.