Jaké jsou související viry a molekuly. Test na biologii "Molekulární genetická úroveň
Z neživé látky se viriny liší od dvou vlastností: schopnost reprodukovat takové formy (násobit) a držení dědičnosti a variability.
Jsou velmi jednoduché viry. Každá virová částice sestává z RNA nebo DNA uzavřené v proteinové skořepině, která se nazývákapacita (obr. 16).
2. Vitální životně důležitá činnost.
Penetrající do klece se virus mění v něm metabolismus, řídí všechny své aktivity pro výrobu virů nukleová kyselina a virové proteiny. Uvnitř buňky se vyskytuje samo-montáž virových částic ze syntetizovaných molekul nukleových kyselin a proteinů. Dokud se smrt v buňce, obrovský počet virových částic se podařilo syntetizovat. Nakonec buňka umírá, její shell praskla a viry vycházejí z hostitelské buňky (obr. 17).
Nastavení v buňkách žijící organismy, viry způsobují mnoho nebezpečných onemocnění: osoba má chřipku, opu, kortex, obrně, prase, vztekliny, pomůcky a mnoho dalších; V rostlinách - mozaikové onemocnění tabáku, rajčat, okurek, kroucení listů, trpaslíka a další; U zvířat - svěží, mor prasat a ptáků, infekční anémie koní atd.
Otázky k testování pod sekcí "Molekulární úroveň volně žijících živočichů"
Každá možnost bude nabízena 10 otázek.
pro každou otázku musíte odpovědět v jedné plné nabídce
- Jaké prvky jsou součástí sacharidů? Zapsat obecný vzorec Sacharidy.
- Jaké sacharidy jsou zahrnuty v nukleových kyselinách (DNA a RNA)?
- Zapište si jména nejdůležitějších disacharidů.
- Zapište jména nejdůležitějších polysacharidů.
- Jaké polysacharidy jsou součástí buněčných stěn rostlin a houbových buněk?
- Jaké sacharidy jsou akumulovány v rostlinách a živočišných buňkách jako náhradní díly?
- Zaznamenejte obecný vzorec pro aminokyseliny.
- Jaké jsou primární a sekundární proteinové struktury?
- Jak jsou terciární a kvartérní proteinové struktury?
- Co je denaturaci?
- Jaké molekuly se týkají biopolymerů?
- Co je enzymy?
- Jaký je název enzymu plotru, který interaguje s molekulou substrátu?
- Kde jsou v buňce molekuly DNA?
- Jaké báze dusíku jsou součástí DNA nukleotidů? Rna?
- Kolik vodík vazby Je tvořen mezi komplementárními dusíkatými bázemi v DNA?
- Jaké funkce dělají DNA a RNA v buňce?
- Jaké sacharidy jsou součástí nukleotidů DNA? Rna?
- Jaké organické molekuly kromě proteinů mají katalytickou aktivitu?
- Jaké typy RNA se liší v buňce?
- Kde jsou v buňce molekuly RNA?
- Z pozůstatků, z nichž molekuly se skládají z tuků?
- Kolik energie je uvolněna, když oxidační tuk ve srovnání s sacharidy?
- Jaké molekuly jsou správci genetické informace?
- Jaké molekuly jsou hlavní stavební materiál buňky? Hlavní a náhradní zdroj energie?
- Jaký sacharid a který dusík je součástí ATP?
- Jaké množství energie je uvolněno během kolapsu ATF na AMF a 2 molekuly3 PO 4?
- Proč je vitamínová potřeba normálního metabolismu?
- Jaké nukleové kyseliny mohou nastat v virech?
- Seznam 5 lidských onemocnění způsobených viry.
Úlohy části A. Vyberte jednu správnou odpověď ze čtyř navrhovaných
A1. Nejnižší úroveň organizace života je:
1) atomic.
2) Cellular
3) molekulární
4) organismus
A2. Mezi období nejsou biologický polymer:
2) glukóza
3) glykogen
4) hemoglobin.
A3. Anorganické látky Buňky jsou:
1) sacharidy a tuky
2) nukleové kyseliny a voda
3) proteiny a tuky
4) Voda a minerální voda
A4. Organické buňky buněk poskytujících skladování dědičných informací a přenosu do potomků, základem jeho genetického aparátu:
3) sacharidy
4) nukleové kyseliny
A5. Z obsahu sacharidy monosacharidu:
2) stachmal.
3) Sakhares.
4) fruktóza
A6. Lipidové molekuly se skládají z:
1) Aminoxil.
2) monosacharidy
3) voda a minerály
4) glycerin a vyšší mastné kyseliny
A7. Ve srovnání s oxidací 1 g uhlíku s oxidem tuků, energie je tvořena:
1) dvakrát
2) více než dvakrát
3) více čtyřikrát
4) identické číslo
A8. Organické látky, které jsou hlavní stavební materiál buněčných struktur a účastní se regulace jeho procesů jeho živobytí je:
1) proteiny
3) sacharidy
4) nukleové kyseliny
A9. Všechny proteinové odrůdy jsou tvořeny v důsledku jiné kombinace v jejich molekulách:
1) 4 aminokyseliny
2) 20 aminokyselin
3) 28 aminokyselin
4) 56 aminokyselin
A10. Nibysh Úroveň prostorové strukturální konfigurace hemoglobinu molekuly:
1) Primární
2) sekundární
3) terciární
4) QuaternaRary.
A11. Monomery molekul nukleové kyseliny jsou:
1) nukleotidy
2) monosacharidy
3) aminoxylota
4) Vyšší mastné kyseliny
A12. DNA zahrnuje cukr:
2) glukóza
3) fruktóza
4) deoxyrbóza
A13. Uveďte pár doplňkových nukleotidů v molekule DNA:
2) A-t
A14. Pro sekci DNA adtsgtatatg upřesněte komplementární řetězec:
1) Aaggtzagt.
2) tggtstaha.
3) tcchttcg.
4) tghtsatts.
A15. ATP je součástí:
1) Ribóza, adenin, tři zbytky kyseliny fosforečné
2) Ribóza, adenin, jeden zbytek kyseliny fosforečné
3) Ribóza, deoxyribóza, tři zbytky kyseliny fosforečné
4) deoxyribóza, adenin, tři zbytky kyseliny fosforečné
A16. ATP hraje důležitou roli v metabolismu organismů, jako:
1) je strukturální základ nukleotidů
2) Obsahuje mikroenergické spojení
3) je obvykle konečný produkt metabolismu
4) Může být rychle získáno z prostředí obklopujícím tělu.
A17. Vitamin patří do rozpustného ve vodě:
2) S.
A18. Podle chemické složení Většina enzymů je:
2) proteiny
3) sacharidy
4) nukleové kyseliny
2) viry
3) bakterie
4) Jednodušané rostliny
A20. Viry se skládají z:
1) skořápka celulózy, cytoplazma, jádra
2) proteinová skořápka a cytoplazma
3) nukleová kyselina a proteinová skořápka
4) Více mikroskopických buněk
Úloha Část V. Vyberte tři správné odpovědi od šesti navrhovaných
V 1. Molekula DNA se liší od skutečnosti, že:
1) Vrátila se do spirály
2) se skládá ze dvou polynukleotidových řetězců
3) sestává z jednoho polynukleotidového řetězce
4) má schopnost sebe-konfigurace
5) nemá schopnost samo-konfigurace
6) slouží jako matrice pro montáž polypeptidového řetězce
Na 2. Pro sacharidy jsou charakterizovány následujícími funkcemi:
1) Signalizace
2) Structural.
3) Doprava
4) regulační
5) Energie
6) enzymatický
Nainstalujte korespondenci mezi obsahem prvního a druhého sloupce
Ve 3. Organická látka a funkce prováděná v buňce a / nebo v těle
ale b. v g. d. 5 1 4 2 3
Nastavte správnou sekvenci biologických procesů, jevů, praktických akcí.
Na 4. Namontujte sekvenci struktury molekuly proteinu hemoglobinu
a) kroucení molekul veverky ve spirále
b) tvorba peptidových vazeb mezi aminokyselinami a tvorbou peptidového řetězce
c) kombinování několika globálních
d) Kroucení proteinové molekuly v míči
<Бактериофаг>
Existují také viry ovlivňující další viry (satelitní viry.
Mnoho virů jsou příčinnými činiteli onemocnění, jako jsou AIDS, Korea Rubella, epidemická vapotitida (prase), planý puška a zemní plyn. Viry mají mikroskopické rozměry, mnoho z nich je schopno procházet libovolnými filtry. A rozdíl od bakterií, virů nelze pěstovat na živnách médiích, protože mimo těleso nevykazují vlastnosti života. Mimo živý organismus (hostitelské) viry jsou krystaly látek, které nemají žádné vlastnosti živých systémů.
Dějiny
První existence viru (jako nový typ kauzativního agenta nemocí) se ukázala jako v roce 1892 ruským vědcem D. I. Ivanovsky. Po mnoho let výzkumu onemocnění tabákových rostlin, v práci ze dne 1892, D. I. Ivanovsky dospěje k závěru, že tabáková mozaika je způsobena "bakteriemi, které procházejí shammerlan filtr, což však nemůže růst na umělých substrátech." O pět let později při studiu nemocí skotu, a to nohy a podobného filtračního mikroorganismu. A v roce 1898, když reprodukci experimentů D. Ivanovsky, nizozemský botanika M. Beiyintsky, on nazval takové mikroorganismy s "filtrování viry". Ve zkrácené formě, toto jméno a začalo označit tuto skupinu mikroorganismů. V roce 1901 byla nalezena první virová onemocnění člověka - žlutá horečka. Tento objev byl učiněn americkým vojenským chirurgem W. Reedu a jeho kolegy. V roce 1911, Francis Raus ukázal virovou povahu rakoviny - Racha Sarkoma (pouze v roce 1966, o 55 let později, on byl oceněn za tento objev Nobelovy ceny ve fyziologii a medicíně). V následujících letech se studium virů hraje klíčovou roli v rozvoji epidemiologie, imunologie, molekulové genetiky a dalších biologických sekcí. Experiment, Hershi-Chase, se tak stal rozhodným důkazem o úloze DNA v přenosu dědičných vlastností. V pro různé roky Nejméně šest Nobelovy ceny ve fyziologii a medicíně a tři ceny Nobelovy chemie byly uděleny za výzkum přímo související s studiem virů. V roce 2002, první syntetický virus (virus poliomyelitidy) byl vytvořen na University of New York University.
Struktura virů
Jednoduše organizované viry sestávají z nukleové kyseliny a několik proteinů tvořících kolem plášti - kapsidy. Příklady takových virů je tabákový virus mozaika. Jeho kapsid obsahuje jeden druh proteinu s malou molekulovou hmotností. Zcela organizované viry mají další plášť - protein nebo lipoprotein; Někdy ve vnějších skořepinách komplexních virů, kromě proteinů obsahují sacharidy. Příklad komplexních organizovaných virů slouží jako chřipka a herpes. Jejich vnější plášť je fragment jaderné nebo cytoplazmatické membrány hostitelské buňky, ze kterého virus vychází do extracelulárního média. Zralé virové částice se nazývají viriony. Ve skutečnosti představujeme genom pokrytý proteinovým pouzdrem. Ta shell-capsid. Je vyroben z proteinových molekul, které chrání genetický materiál viru z důvodů nukleáz - enzymy, které zničí nukleové kyseliny. V některých virech se superupside skořápka nachází na vrcholu kapacity, také postavený z proteinu. Genetický materiál je reprezentován nukleovou kyselinou. Některé viry jsou DNA (tzv. DNA-ovy viry), v jiné RNA (viry RNA-vačka). Viry RNA-whi se také nazývají retroviry, protože syntéza virových proteinů v tomto případě vyžaduje reverzní transkripci, která se provádí enzymem - reverzní transkriptázy (vrvaný) a je syntézou DNA založená na RNA.
Role virů v biosféře
Viriny jsou jedním z nejčastějších forem existence organické hmoty na planetě v číslech: voda světového oceánu obsahují kolosální počet bakteriofágů (asi 250 milionů částic na mililitr vody), jejich celkový počet V oceánu - asi 4 × 1030 a počet virů (bakteriofágy) ve spodních sedimentech oceánu je téměř nezávislý na hloubce a všude je velmi vysoká. Stovky tisíc typů (kmenů) virů žijí v oceánu, jejichž drtivá většina není popsána a čím více není studován. Viry hrají důležitou roli v regulaci populace některých typů živých organismů (například diabetes virus několikrát snižuje počet písků několikrát za několik let).
Poloha virů v systému organického světa
Původ virů
Struktura
Virové částice (viriony) jsou proteinová kapsle - kapsida obsahující virový gen reprezentovaný jedním nebo více molekulami DNA nebo RNA. Kapsid je postaven z kapsáků - proteinových komplexů, od protilerů. Nukleová kyselina v proteinovém komplexu je označena termínem nukleokapsidy. Některé viry mají také vnější lipidový skořápku. Rozměry různých virů kolísají od 20 (parvovirues) na 500 (mimivirus) a více nanometrů. Virion má často právo geometrický tvar (Ikosahedron, válec). Taková struktura kapsidu zajišťuje identitu vazeb mezi složkami jeho proteinů, a proto může být postavena ze standardních proteinů jednoho nebo více druhů, což umožňuje virus ušetřit místo v genomu.
Mechanismus infekce
Podmíněně, proces virové infekce napříč stejnou buňkou může být rozdělen do několika propojovacích stupňů:
1. Připojení k buněčné membráně je tzv. Adsorpce. Obvykle, takže virion je adsorbován na buněčném povrchu, musí mít protein ve své plazmatické membráně (často glykoprotein) - receptor specifický pro tento virus. Přítomnost receptoru často určuje rozsah hostitelů tohoto viru, stejně jako jeho tkáňově specifičnost. 2. Penetrace do buňky. V další fázi musí být virus dodán uvnitř buňky jeho genetické informace. Některé viry také převádějí své vlastní proteiny nezbytné pro jeho realizaci (to je obzvláště charakteristické pro viry obsahující negativní RNA). Různé viry pro pronikání do buněk používají různé strategie: Například piconaviriny vstřikované svou RNA přes plazmovou membránu a orthomycusové viriony jsou zachyceny buňkou během endocytózy, pádu do kyselého středního lizosomu, kde se vyskytuje jejich konečná zrání (deproteinování Virová částice), po které RNA v komplexu s virovými proteiny překonává lysozomální membránu a vstupuje do cytoplazmy. Viry se také liší v lokalizaci jejich replikace, některé viry (například stejné peboravirové) násobí v cytoplazmě buňky a část (například oltomics) v jeho jádru. 3. Přeprogramování buňky. Při infikování viru v buňce jsou aktivovány speciální antivirové mechanismy ochrany. Infikované buňky začínají syntetizovat signalizační molekuly - interferony, které překládají okolní zdravé buňky do antivirového stavu a aktivací imunitních systémů. Poškození způsobené reprodukcí viru v buňce mohou být detekovány vnitřními buněčnými řídicími systémy a taková buňka bude "schválit životnost sebevraždy" během procesu zvaného apoptózy nebo programovatelné buněčné smrti. Z schopnosti viru překonat systém antivirové ochrany přímo závisí na jeho přežití. Není divu, že mnoho virů (například Pecornavirusy, flavivirusy) v průběhu evoluce získal schopnost potlačit syntézu interferonu, apoptotického programu a tak dále. Kromě potlačení antivirové ochrany mají viry tendenci vytvářet v buňce nejvýhodnějšími podmínkami pro vývoj jejich potomků. 4. Vytrvalost. Některé viry mohou přepnout na latentní stav, slabě zasahovat do procesů vyskytujících se v buňce a aktivují se pouze za určitých podmínek. Tak byl postaven například strategie pro reprodukci některých bakteriofágů - dokud není infikovaná buňka v příznivém médiu, fág nezabije, zdědil dětskými buňkami a je často integrován do buněčného genu. Když však bakterie infikovaných infikovaným pronajatým fágem v nepříznivém médiu, příčinné činidlo zachycuje kontrolu nad buněčnými procesy tak, že buňka začne produkují materiály, ze kterých jsou postaveny nové fágy. Buňka se změní na továrnu schopnou produkovat mnoho tisíc fágů. Zralé částice, opouštějící buňku, roztrhněte buněčnou membránu, čímž zabije buňku. S vytrvalostí virů (například pawsavirusů) jsou spojeny některé rakoviny onemocnění. 5. Zrání virionů a výstupu z buňky. Nakonec, nová sedící genomová RNA nebo DNA šaty s příslušnými proteiny a výstupem z buňky. Je třeba říci, že aktivní chovný virus ne vždy zabije hostitelskou buňku. V některých případech (například Oltomiksovirus), dětské viry jsou píší z plazmatické membrány, aniž by způsobily jeho prasknutí. Buňka tak může i nadále žít a produkuje virus.
Pamatovat si!
Co se liší viry od všech ostatních živých bytostí?
Proč existence virů neoporuje hlavní ustanovení teorie buněk?
Skládá se z organické látkyJako buňky (proteiny, nukleové kyseliny)
Násobit s buňkami
Jaký druh virových onemocnění víte?
Chřipka, HIV, vzteklina, zarděnka, neštovice, herpes, hepatitida, corte, papillom, poliomyelitida.
Otázky k opakování a úkolu
1. Jak jsou viry uspořádány?
Viry mají velmi jednoduchou strukturu. Každý virus se skládá z nukleové kyseliny (nebo DNA nebo RNA) a proteinu. Nukleová kyselina je genetický materiál viru. Je obklopen ochranným proteinovým pouzdrem - kapsidem. Uvnitř čepic může být také jejich vlastní virové enzymy. Některé viry, jako je chřipkový virus a HIV, mají další plášť, který je tvořen z membrány hostitelské buňky. Capeside viru, skládající se z mnoha proteinových molekul, má vysoký stupeň Symetrie, která má zpravidla spirálovou nebo mnohostrannou formu. Tato funkce konstrukce umožňuje jednotlivé proteiny viru kombinovat do úplné virové částice vlastním sběrem.
2. Jaký je princip interakce viru a buněk?
3. Popište proces pronikání viru do buňky.
"Nahé" viry proniknout do buňky endocytózou - ponoření místa buněčné membrán v místě jejich adsorpce. Jinak je tento proces známý jako viropexis [virus + řečtina. Pexis, příloha]. "Oblečený" viry pronikají buňku fúzí supercapside s buněčnou membránou za účasti specifických F-proteinů (fúzní proteiny). Hodnoty pH kyselin přispívají k fúzi virové skořepiny a buněčné membrány. Při pronikajícím "holým" virům do buněk vakuoly (endosomy) jsou vytvořeny. Po pronikání "oblečených" virů v cytoplazmě, částečná deproteinizace virionů a modifikace jejich nukleoproteis (svléknutí). Modifikované částice ztrácejí infekční vlastnosti, v některých případech, citlivost na RNASE neutralizaci působení protilátek (AT) a dalších značek specifických pro určité skupiny virů.
4. Jaký je účinek virů na buňce?
Myslet si! Pamatovat si!
1. Vysvětlete, proč může virus ukázat vlastnosti živého organismu, zavedené do živé klece.
Virus non-neúnavnost života, nemá žádné organoidy provádějící určité funkce v buňkách, žádný metabolismus, viry se nekupují, neznávají se nezávisle nezávisle, nejsou syntetizovány žádné látky. Mají jen dědičnost ve formě jedné jedné nukleové kyseliny-DNA nebo RNA, stejně jako kapsidy proteinů. Proto pouze v hostitelské buňce, když virus vloží svou DNA (pokud se jedná o retro-virus, pak se reverzní transkripce dochází a postavena na RNA DNA) v buněčné DNA, mohou být vytvořeny nové viry. Při replikaci a další syntéze jsou buňky nukleových kyselin a proteinů zároveň všechny informace o viru zaznamenaném IT a nové virové částice jsou shromážděny.
2. Proč mají virové onemocnění charakter epidemií? Popište opatření pro boj proti virovým infekcím.
Použijte rychle, kapku vzduchu.
3. Vyjádřete svůj názor na dobu vzhledu virů na pozemku v historické minulosti, vzhledem k tomu, že viry mohou násobit pouze v živých buňkách.
4. Vysvětlete, proč uprostřed XX století. Viriny se staly jednou z hlavních objektů experimentálních genetických studií.
Viriny se rychle množí, jsou snadno infikovány, způsobují epidemii a pandemii, mohou sloužit mutagenům pro lidi, zvířata a rostliny.
5. Jaké potíže vznikají při pokusu o vytvoření vakcíny proti infekci HIV?
Vzhledem k tomu, HIV ničí lidský imunitní systém, a vakcína je vyrobena z oslabených nebo usmrcených mikroorganismů, jejich živobytí nebo z jejich antigenů získaných geneticky inženýrstvím nebo chemicky. Imunitní systém tuto akci nevydrží.
6. Vysvětlete, proč se přenos virů genetického materiálu z jednoho organismu do druhého se nazývá horizontální přenos. Jak pak podle vašeho názoru zavolejte převod genů od rodičů na děti?
Horizontální přenos genů (GPG) je proces, ve kterém organismus přenáší genetický materiál do jiného organismu, který není potomkem. Vertikální přenos genů je přenos genetických informací z buňky nebo organismu k jejich potomkům s pomocí běžných genetických mechanismů.
7. V různých letech, nejméně sedm Nobelovy ceny o fyziologii a medicíně a tři ceny Nobelovy chemie byly uděleny za výzkum přímo související s studiem virů. Pomocí další internetové literatury a zdrojů připravte zprávu nebo prezentaci moderních úspěchů v oblasti výzkumu virů.
Boj lidstva s Epidemem AIDS pokračuje. A i když brzké shrnutí, jisté, bezpochyby, optimistické trendy, jsou stejné. Takže, biologové z Ameriky, se podařilo pěstovat imunitní buňky, ve kterých nemůže lidská imunodeficience virus znásobit. To bylo dosaženo pomocí nejnovější techniky, která umožňuje ovlivnit práci dědičné buňky buňky. Profesor Colorado University Ramesh Akkin a jeho kolegové navrhli speciální molekuly, které blokují práci jednoho z klíčových genů viru imunodeficience. Poté vědci vyráběl umělý gen, schopný provádět syntézu takových molekul a s pomocí viru-přenášeného v jádru kmenových buněk, které později poskytovat původ imunitních buněk, které jsou již chráněny před HIV infekce. Pokud je však tato technika účinná v boji proti AIDS, se však zobrazí pouze klinické studie.
Před 20 lety byla nemoc považována za nevyléčitelná. V 90. letech byly použity pouze přípravky z krátkodobého interferonu-alfa. Účinnost takové léčby byla velmi nízká. Během posledních desetiletí, "zlatý standard" v léčbě chronické hepatitidy C byla kombinovaná antivirová terapie pegylovaného interferonu-alfa a ribavirinu, jejichž účinnost ve vztahu k eliminaci viru, to znamená, že hepatitida C je Hepatitida, dosahuje celkem 60-70%. Zároveň u pacientů infikovaných 2 a 3 genotypy viru je asi 90%. Současně, frekvence vytvrzování u pacientů infikovaných genotypem viru C, až do nedávno, byl pouze 40-50%.
1. Funkce života (velikosti)
2. Schéma struktury virů
3. Schéma penetrace buněk, reprodukce
4. Virové básně a hádanky
4. Dopředu a verše
Mám smutný pohled -
Ráno bolí
Kýchal jsem, jsem chraptivý.
Co?
Je to ... Chřipka
Virus tuto chřipku
Glova teď bolí
Teplota vzrostla
A potřebují léčivo pero
Dělal dítě nemocné?
Není to vůbec smutek
Lékař pomůže spěchat
Naše dítě je uzdravení
Jdu do vakcíny
Pyšný na doktor
Stříkačka a nákup
Všechno je připraveno? šel jsem
Vaše budoucí profese
1. prokázat, že základní znalosti procesů vyskytujících se na molekulární a buněčné úrovně Živí organizace jsou potřebné nejen biologům, ale také odborníkům v jiných oblastech přírodních věd.
Biofyzika, biochemici nebudou moci dělat bez těchto znalostí. Fyzikální a chemické procesy probíhají stejnými zákony.
2. Jaké profese v moderní společnost Vyžadují znalosti o struktuře a vlastnostech životně důležité činnosti prokaryotických organismů? Připravte si malý (ne více než 7-10 vět) vzkaz o profesi, že vás nejvíce ohromuje. Vysvětlete svou volbu.
Systémový biotechnolog. Specialista na nahrazení zastaralých řešení v různých odvětvích nových produktů z biotechnologického průmyslu. Například to pomůže dopravním společnostem přejít na biopaliv místo nafty a stavebnictví - na nových biomateriálech namísto cementu a betonu. Používejte biotechnologie pro čištění kapalných médií.
3. "Tyto odborníci jsou zapotřebí v veterinárních a lékařských vědeckých institucích, akademických institucích, v podnicích týkajících se biotechnologií. Nebudou zůstat bez práce v laboratořích kliniky a nemocnic, v agronomických výběrových stanicích, ve veterinárních laboratořích a nemocnicích. Někdy mohou dát nejspolehlivější a přesnější diagnózu. Jejich výzkum je nepostradatelný pro včasnou diagnózu onkologických onemocnění. " Předpokládejme o lidech, která specialita mluví v těchto větách. Prokázat svůj názor.
Pravděpodobně genetika. Dělat genetický materiál může pracovat v jakýchkoli sektorech spojených s živými organismy, ať už výběrem nebo jakékoli odvětví lékařských znalostí.
Viry - stvoření nebo látka?
V posledních 100 letech vědci změnili svou představu o povaze virů, mikroskopických nosičů onemocnění.
Zpočátku byly viry považovány za jedovaté látky, pak jeden z forem života, pak - biochemické sloučeniny. Dnes se předpokládá, že existují mezi živými a neživotivými světy a jsou hlavními účastníky evoluce.
V pozdní xix. Století bylo zjištěno, že některá onemocnění, včetně vztekliny a svěží, způsobují částice podobné bakteriím, ale mnohem menší. Vzhledem k tomu, že měli biologickou povahu a byly přenášeny z jedné oběti do druhé, což způsobuje stejné symptomy, viry začaly zvážit jako nejmenší živé organismy nesoucí genetické informace.
Odmítnutí virů na úroveň nelibivých chemických objektů nastalo po roce 1935, když Weddell Stanley (Wendell Stanley) nejprve krystalizoval virus mozaiky tabáku. Bylo zjištěno, že krystaly se skládají z komplexních biochemických složek a nemají majetek nezbytný pro biologické systémy - metabolická činnost. V roce 1946, vědec obdržel Nobelovu cenu za tuto práci, a ne fyziologii nebo lék.
Další studie Stanley jasně ukázala, že jakýkoliv virus sestává z nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) zabalené v proteinové skořepině. Kromě ochranných proteinů mají některé z nich specifické virové proteiny zapojené do buněčné infekce. Pokud soudit viry pouze na tento popis, jsou skutečně podobnější chemickými látkami než v živém organismu. Když ale virus proniká do klece (po kterém se nazývá hostitelská buňka), změní se obrazu. Vypadá proteinovou skořápku a podřídí celé buněčné zařízení, což nutí k syntetizaci virové DNA nebo RNA a virových proteinů v souladu s pokyny zaznamenanými v jeho genomu E. Dále se vyskytuje vlastní montáž virů z těchto komponent a nová virová částice se zobrazí, připravena k infikování jiných buněk.
Takový režim přinutil mnoho vědců, aby se podíval na viry novým způsobem. Začali být považováni za předměty na hranici mezi živými a neživotivými světy. Podle virusologů, značka van Regenumor (M.H.V. Van Regenmortel) ze Stasbourg University ve Francii a Briana Mahi (B.W. Mahy) z center pro prevenci nemocí a kontroly šíření, takový způsob existence může být nazýván "životem". Následující skutečnost je zajímavá: navzdory skutečnosti, že již dlouho biologové považovali virus jako "protein box", naplněné chemickými detaily, používali svou schopnost replikovat se v magisterské buňce studovat mechanismus proteinového kódování. Moderní molekulární biologie je do značné míry ve vlastnictví informací o úspěchu získaných při studiu virů.
Vědci krystalovali většinu komponenty buněk (Ribozomy, mitochondrie, membránové struktury, DNA, proteiny) a dnes je uvažují buď jako "chemické stroje" nebo jako materiál, který tyto stroje používají nebo produkují. Podobný vzhled na komplexní chemické struktury, které zajišťují životně důležitou buňku buňky, a způsobil stav virů příliš znepokojení nad molekulárními biology. Výzkumníci se zajímali pouze jako agenty schopné používat buňky pro své vlastní účely nebo sloužit jako zdroj infekce. Komplexnější problém týkající se příspěvku virů pro evoluci zůstává pro většinu vědců zanedbatelné.
Být či nebýt?
Co znamená slovo "živé"? Většina vědců souhlasí s tím, že kromě self-reprodukční schopnosti by žijící organismy měly mít jiné vlastnosti. Například život každého stvoření je vždy omezen v čase - je narozen a zemře. Životní organismy navíc mají určitý stupeň autonomie v biochemickém významu, tj. Do jisté míry se spoléhají na vlastní metabolické procesy, které jim poskytují látky a energii, které podporují jejich existenci.
Kámen, stejně jako kapička kapaliny, ve kterém metabolické procesy proudí, ale který neobsahuje genetický materiál, a není schopen self-reprodukce, nepochybně neživým předmětem. Bakterery je živý organismus, a přestože se skládá ze všeho z jedné buňky, může vyvolat energii a syntetizovat látky, které zajišťují jeho existenci a přehrávání. Co v tomto kontextu E lze říci o osivu? Ne každé osivo ukazuje známky života. Je však sám, obsahuje tento potenciál, který obdržel od nepochybně živé látky a které mohou být realizovány za určitých podmínek. Zároveň může být osivo nevratné zničit, a pak potenciál zůstane nerealizovaný. V tomto ohledu virus připomíná osivo více než živou klecí: má některé možnosti, které nemusí být implementovány, ale neexistuje žádná schopnost autonomní existence.
Můžete také zvážit život a jako stát, ve kterém za určitých podmínek, systém sestávající z neživotních složek s určitými vlastnostmi. Jako příklad takových komplexních (Emergen) mohou být způsobeny životnost a vědomí. Pro dosažení příslušného stavu musí mít určitou úroveň složitosti. Takže neuron (samotný nebo dokonce v Neuronové sítě) nemá vědomí, protože to potřebujete mozek. Neposkvrněný mozek však může být živý v biologickém významu a zároveň ne zajistit vědomí. Stejným způsobem, ani buněčné ani virové geny nebo proteiny samy o sobě slouží jako živá látka, a buňka, bez jádra, je podobná lidu, protože nemá kritickou úroveň složitosti. Virus také není schopen dosáhnout této úrovně. Takže život může být definován jako druh komplexního výfuku stavu, který zahrnuje stejné základní "stavební bloky", který má také virus. Pokud budete následovat takovou logiku, pak viry, aniž by byli naživu v přísném smyslu tohoto slova, stále nelze připsat inertním systémům: jsou na hranici mezi živými a neživé.
| Replikace virů |
Viry a evoluce
Viry mají své vlastní, velmi dlouhé evoluční historie, stoupá do počátků vzniku jednobuněných organismů. Některé systémy reparace virů, které zajišťují řezání nesprávných základen z DNA a eliminují poškození způsobené radikály kyslíku atd., Existují pouze jednotlivé viry a existují v konstantní formě miliard let.
Výzkumníci nepopírají, že viry hrají nějakou roli v evoluci. Ale s ohledem na jejich neživé věci, dali je do jedné řady s takovými faktory jako klimatické podmínky. Takový faktor ovlivnil organismy, které se změnily, geneticky deterministické značky, zvenčí. Organismy, odolnější vůči tomuto účinku, úspěšně přežily, vynásobené a převedeny jejich geny na další generace.
Ve skutečnosti však viry ovlivňují genetický materiál živých organismů není nepřímo, a nejvíce, které nejsou přímo přímo - si s ním vyměnili svou DNA a RNA, tj. byli hráči na biologické oblasti. Velké překvapení pro lékaře a biologové-evolucionisty bylo skutečnost, že většina virů se ukázalo být docela neškodné tvory, které nesouvisí s žádnými onemocněním. Oni klidně dormů uvnitř hostitelských buněk nebo používají svá zařízení pro jejich neuspěchané přehrávání bez poškození buňky. V takových virech je spousta triků, které jim umožňují vyhnout se neomezenému oku imunitního systému buňky - pro každou fázi imunitní reakce, jsou sklizeny genem, který tento stupeň řídí nebo modifikuje v jeho laskavosti .
Kromě toho, v procesu společných živých buněk a virů, virového genomu (DNA nebo RNA) "kolonizuje" genomu magisterské buňky, který mu poskytne nové a nové geny, což se nakonec stalo nedílnou součástí genomu a tohoto typu organismů. Viry mají rychlejší a přímý vliv na živé organismy než vnější faktorykteré se dostanou výběr genetických možností. Četné populace virů spolu s jejich vysokou rychlostí replikace a vysokou frekvencí mutací je otočí do hlavního zdroje genetické inovace, neustále vytváří nové geny. Některý jedinečný gen virového původu, cestování, pohybuje se z jednoho těla do druhého a přispívá k evolučnímu procesu.
Buňka, která byla zničena jadernou DNA, je skutečný "mrtvý muž": je zbaven genetického materiálu s pokyny pro činnosti. Virus však může použít zbývající složky buňky a cytoplazmy pro jeho replikaci. Podřízne buněčné zařízení a způsobí, že používat virové geny jako zdroj instrukcí pro syntézu virových proteinů a replikace virového genomu A. Jedinečná schopnost virů pro rozvoj v mrtvých buňkách je nejvíce jasně projevena, když jednovinuté organismy slouží, především obydlené oceány. (Ohromující počet virů přebývá na půdu. Podle odborníků neexistuje více než 1030 virových částic na světě oceánu.)
Bakterie, fotosyntásisy cyanobakterie a řasy, potenciál hostitelů mořských virů, často umírají pod působením ultrafialového záření, které ničí jejich DNA. Současně některé viry ("hosté" organismy) zahrnují mechanismus pro syntézu enzymů, které obnovují poškozené molekuly hostitelské buňky a vrátí ji k životu. Například, cyanobakterie obsahují enzym, který se podílí na fotosyntéze, a pod akcí nadměrného množství světla někdy se zhroutí, což vede k buněčné smrti. A pak, viry zvané cyanofagi "zahrnují" syntézu analogu bakteriálního fotosyntetického enzymu, odolnější vůči UV záření. Pokud takový virus infikuje jen mrtvou klec, photosynthesizing enzym může vrátit poslední život. Virus tedy hraje roli "genové resuscitace".
Nadměrné dávky UV záření mohou vést k smrti a kyanofýgům, ale někdy se mohou vrátit k životu pomocí více reparacích. Obvykle existuje několik virů v každé hostitelské buňce, a pokud jsou poškozené, mohou sestavit virový genom v částech. Různé části genomu A jsou schopny sloužit individuálním dodavatelům genů, které spolu s jinými geny obnoví funkci genomu a v plné výši bez vytváření celého viru. Viry jsou jediné ze všech živých organismů schopných Phoenix ptáka, znovuzrozené z popela.
Podle mezinárodního konsorcia pro sekvenování muže a lidského genomu, od 113 do 223 genů existujících v bakteriích a lidech, neexistují žádné tak dobře studované organismy jako sacharomyces cerevisiae droždí, ovocné mouchy Drosophila Melanogaster a kulatý červ Caenorhabditida elegans, které jsou mezi dvěma extrémními liniemi živých organismů. Někteří vědci věří, že kvasinky, ovocné létání a kulatým červem, který se objevil po bakteriích, ale před obratlovci, prostě ztratili své geny v určitém bodě jejich evolučního vývoje. Jiní věří, že geny byly převedeny do osoby proniknuté bakteriemi v jeho těle.
Společně s kolegy z Institutu vakcíny a genové terapie pod Oregon University of Health, předpokládáme, že existuje třetí cesta: počáteční geny měly virový původ, ale pak kolonizované zástupci dvou různých linií organismů, jako jsou bakterie a obratlovci . Gene, který udělil lidstvo bakterie, by mohl být přenesen do dvou uvedených linií s virem.
Navíc jsme přesvědčeni, že samotný jádro buněk má virový původ. Vzhled jádra (struktura existující pouze v eukaryota, včetně osoby, a chybí v prokaryotech, například v bakteriích), nemůže být vysvětlena postupným přizpůsobením prokaryotických organismů pro měnící se podmínky. Mohlo by se vytvořit na základě presexistujícího vysoce molekulové hmotnosti virové DNA, která postavila konstantní "obydlí" uvnitř prokaryotické buňky. To potvrzuje tímto, že gen DNA polymerázy (enzym podílející se na replikaci DNA) fága T4 (fágové volání viry, které infikují bakterie) v jejich nukleotidové sekvence, jsou v blízkosti genů DNA polymerázy jako eukaryotů a jejich virů infikujících. Kromě toho Patrick Forterre (Patrick Forterre) z University South Paříž, který zkoumal enzymy zapojené do replikace DNA dospěl k závěru, že geny určující jejich syntézu v eukaryota mají virový původ.
 |
| Modrý virus |
Viry ovlivňují absolutně všechny formy života na Zemi a často určují jejich osud. Zároveň se také vyvíjejí. Přímý důkaz je vznik nových virů, jako je virus lidské imunodeficience (HIV), který způsobuje pomůcky.
Viriny neustále modifikují hranici mezi biologickými a biochemickými světy. Čím dále se budeme pohybovat ve studiu genomu různých organismů, tím více budete detekovat důkazy o dárcích genů z dynamického, velmi starobylého bazénu. Laureat Nobelova cena Salvador Luria (Salvador Luria) v roce 1969 mluvil o vlivu virů na evoluci: "Možná viry s jejich schopností zahrnout do buněčného genomu a nechat to aktivní účastníci procesu optimalizace genetického materiálu všech živých bytostí evoluce. Prostě jsme si nevšimli. " Bez ohledu na to, který svět - bydlení nebo nežive-život - budeme přitahovat viry, je čas zvážit, že není izolován, ale s přihlédnutím k trvalému spojení s živými organismy.
O AUTOROVI:
Louis Villareal. (Luis P. Villarrealu) - ředitel Centra pro studium virů na univerzitě v Kalifornii v Irvine. Dostal stupeň kandidáta biologických věd na University of California v San Diegu, pak pracoval v Stanfordské univerzitě v laureáti laureáte z ceny Nobel Berg. Aktivně zapojen pedagogické aktivityV současné době se podílí na vývoji programů pro boj proti hrozbě bioterorismu.
