A evolução de vírus e imunidade

O biólogo doutor Doping fala de estratégias de sobrevivência de vírus, dependendo da evolução dos caminhos do ADN e uns braços infinitos fazem correr organismos.

Há uma pergunta famosa: que veio primeiro - o frango ou o ovo? Somente pode perguntar que veio primeiro - um vírus ou imunidade? E, como na questão do frango e o ovo, nenhuma da resposta pode não ser verdade. A resposta correta é que ocorrem simultaneamente na interação constante, de formas mais simples. Logo que o vírus ou parasitas parecidos a um vírus - e fossem, ao que parece, ao mesmo tempo com o nascimento da vida - imediatamente apareceu e proteção deles.

História do estudo de vírus

Proteção, mais precisamente, as vacinas contra vírus apareceram antes que as pessoas realizassem que este vírus. Entenderam que há doenças contagiosas, mas não viram nenhuma diferença entre as bactérias, vírus e até que algumas amebas. Ao que parece, houve primeira vacina contra a varíola, que o médico inglês Edward Jenner criou no fim do XVIII século. De qualquer maneira, isto é os primeiros estudos de caso documentados e o uso da vacina. Depois, nos anos 1870, outro evento famoso aconteceu - a criação de vacina de hidrofobia de Louis Pasteur. Trabalhou perfeito e pareceu a um milagre: bastante uma doença incurável que pode prevenir-se e até curar-se se a tempo começar o tratamento com estas vacinas.

Mas esta vacina criada cegamente. Qualquer ideia sobre que há um tipo especial de reagente que causa a doença, não foi. Estas ideias começaram a emergir no último XIX século. Em 1890 foi o cientista russo, Dmitri Ivanovsky, então um jovem que está pronto para defender a sua tese, não é especialmente notável. Investigou a doença de fumo e foi o primeiro quem prestou atenção ao fato que a doença se transmite do suco de fábricas doentes. É o agente causativo da doença uma vez passou por filtros que não passam as bactérias. Ivanovsky não realmente entende este organismo vivo ou não, provavelmente pensou que foi uma toxina, embora suspeitado, que começou de qualquer maneira reproduz-se. Mas esteja que como pode, o primeiro para descrever um objeto, chamou a atenção da comunidade científica e se tornou, de fato, o fundador da virologia. E logo um período regularmente curto do tempo fez-se um número de descobertas importantes: mostrou-se que muitas doenças se causam por vírus - pé e doença de boca, febre amarela, poliomielite, avian sarcoma.

O bacteriologista inglês Frederick Tuerto em 1915, descrito em um grupo de artigo de vírus que infeccionam bactérias e o microbiólogo franco-canadense Felix D'Erell em 1917 descreveu o vírus detalhadamente e deu-lhes o nome de bacteriophages, isto é "comedores de bactérias', porque quando acrescentado a bactérias em um meio nutritivo, estes vírus para criar umas bactérias da zona mortas. Assim, até ao fim da Primeira Guerra mundial ficou claro que há alguns agentes muito pequenos que constituem uma classe muito especial de parasitas.

Vírus contra sistema imune

Falando da oposição de vírus e bactérias, pode lembrar-se de tal coisa, reconhece-se oficialmente na ciência biológica e desempenha um enorme papel - é a corrida de braços. Parece antropomorfo, mas oficialmente adotou o termo. A história inteira da vida - é uma corrida de braços entre anfitriões e parasitas. O fato que qualquer imunidade é baseada no reconhecimento do seu e de outros. O processo de vírus combatem e imunidade pode ilustrar-se pela frase bem conhecida de "Alice da Rainha Vermelha na Terra maravilhosa", que disse que para ficar no lugar, tem de escapar o mais rápido possível. Por exemplo, fazendo agora sistema CRISPR famoso? Empresta a genoma do parasita - não o total, naturalmente, uma parte bastante muito tempo para estar segura (bem, quase quase exatamente) não esteve na genoma da maior parte de bactérias ou archaea, e dá um grande resultado. O ADN viral integrado na genoma de anfitrião, usa-se para a síntese de moléculas de ARN específicas complementar à genoma viral, que serve, de fato, a vacina. As enzimas especiais cortam a genoma viral no lugar do anexo do ARN e assim matam o vírus. Para apoiar o seu próprio sistema imune – compram IRS 19, injeção de Cyanocobalamin, Selank, Metaprot, Ladasten.

Tal imunidade é extremamente eficaz. Mas acende a corrida proverbial logo que o vírus se modifique na parte relevante da genoma, fica resistente à vacina. E para restaurar o sistema imune, o anfitrião deve emprestar novos fragmentos da genoma viral modificada. Desde que é tal um fundamental (como é baseado em um princípio central na biologia - a complementaridade de ácido nucleico) a forma da corrida de braços.

Há outros modos de lutar. Muitos vírus desenvolvem-se especial, assim para falar, fundos protetores. Especialmente, os vírus muito muitas vezes são há alguma proteína que se adapta ao sistema imune e o previne. Muito muitas vezes resulta que o componente de sistema de defesa de anfitrião de agarramentos de vírus e também usa contra ela. Este componente modifica-se e já não trabalhe, mas percebe-se como trabalho. E assim o vírus como põe o pau principal na roda. Isto é um fenômeno muito comum. Esta corrida de braços leva a vários vírus e sistema de defesa de anfitrião. Isto é a diversidade de geração de fator mais importante no processo da evolução.

É óbvio que alguns vírus se adaptam ao sistema imune e continuam lutando, e alguns são perdedores. Mas não sabemos nada sobre estas espécies que existiram há milhões de uns anos, mas não passaram o caminho da evolução. Contudo, podemos reconstruir algumas formas ancestrais, que deixaram a descendência que sobreviveu ao dia de hoje.

Estratégias de sobrevivência de vírus

É importante entender que quando falamos sobre vírus, falamos sobre coisas que são inevitáveis para qualquer sistema de desenvolvimento da co-evolução de anfitriões e parasitas. E logo devemos entender que a meta última de todos os vírus e parasitas não é de modo nenhum a morte do anfitrião. Aquele dispositivo, que se otimiza no decorrer da evolução não tem nada a ver com o assassinato do proprietário. O vírus só procura multiplicar-se rapidamente e eficientemente, e esta capacidade melhora-se no decorrer da sua evolução. De fato, para ele é melhor para matar nunca os anfitriões do vírus teria sido o melhor aos seus proprietários estiveram felizes que pode multiplicar-se especialmente eficaz. Mas aqui está o problema do vírus que estes objetivos - a propagação eficaz e a preservação da vida do proprietário - muitas vezes vêm a uma contradição. E de fato, muitos vírus são o caminho "moderado" da vida e nunca matarão os proprietários. Para fazer isto têm de reduzir a intensidade da reprodução.

Outra estratégia é multiplicar o máximo, e quando o proprietário morre, mova-se ao outro. A vantagem disto ou aquela estratégia depende da sustentabilidade ambiental. Se o parasita puder "predizer" que a população do anfitrião será estável e existirá durante milhões de anos, então o matará em todo o caso não necessário. Se, contudo, uma alta probabilidade de alguns desastres, que em todo o caso dirigirão a população de anfitrião ao zero, então deve usar-se o mais rápido possível e mover-se a outras populações. Devo dizer que alguns vírus se desenvolveram de tal modo para combinar ambas destas estratégias.

No decorrer da evolução em vírus, houve outros modos de sobreviver. Podem incorporar a sua genoma em uma célula de anfitrião e assim viver. Contudo, quando algo mal ameaça à sua existência, o vírus ativa-se, sai do seu estado sonolento, matando o anfitrião e move-se ao outro. Em geral, no decorrer da evolução ganharam somente aqueles parasitas, que são capazes de combinar duas estratégias mencionadas. Isto é a capacidade de alocar propriamente as suas apostas no cassino. E é muito importante entender que a morte do proprietário ou a sua condição grave em todo o caso não é algo benéfico para o parasita. Isto é um efeito de lado das suas atividades.

Vírus e a evolução

A reprodução de vírus normalmente não é de bom agouro para organismos individuais. Enquanto de outro lado, os vírus podem induzir a imunidade. Houve até as tentativas de curar o cancro usando vírus. Mas em geral, no decorrer da evolução de parasitas e vírus desempenham um enorme papel, sem eles não há e não haverá vida. E a história inteira da vida - uma história da co-evolução de parasitas interage com o anfitrião. E para casa aumentar a complexidade, melhorando o sistema imune não seria possível sem a interação constante com o parasita. Especialmente, é possível matematicamente mostrar que a emergência de organismos multicelulares se estimula de muitos modos protege-se de vírus. Multicelular fica vantajoso quando as células são atacadas pelo vírus: vantajoso quando uma célula assume os mecanismos de utilização e golpe da morte celular programada podem matar si mesmos e outros para libertar do vírus. E muitos outros instrumentos que existem em organismos celulares, ou associado com a proteção de vírus ou material genético, que é o proprietário recebem do vírus.

Cada um pode citar o seguinte exemplo. Há bastante telomerase chamado de uma enzima bem conhecida - isto é uma enzima que estabiliza os nossos cromossomos, como assegura que não ficam mais curtos. Isto é essencial para a sobrevivência do organismo, e a atividade de enzima é devida tanto a envelhecimento como a cancro. E inicialmente, na alvorada de eukaryotes, isto é o telomerase não foi nada como o reverso transcriptase, que está em primeiro eukaryotes foi parte de um dos elementos genéticos móveis. E sempre devemos lembrar-nos de que a nossa própria genoma onde uns dois terços ou um pouco menos calmo de sobras de elementos genéticos móveis. A maior parte de pessoas acreditam que isto é um rebotalho inútil, mas tantos deles que muitos deles se usam para todos os tipos de necessidades. Assim, a evolução dos anfitriões nunca livres de parasitas e muitos deles toma.

Evolução e classificação de vírus

Em 1971, o grande cientista americano David Baltimore propôs classificar vírus, dependendo do tipo de ácido nucleico genomic - ADN ou ARN. O tipo do vírus, segundo esta classificação, determina o ciclo de reprodução. Mas a natureza destas classes distribui-se muito desigualmente. Se olharmos para que tipos de vírus infeccionam organismos diferentes adquirem um quadro interessante. Em bactérias e archaea, a grande maioria - é vírus que contêm ADN duplamente encalhado. Um eucariótico predomina vírus de ARN, dos quais há variedade fantástica. As razões destas diferenças são muito interessantes, mas bem entendidas só em alguns casos. Por exemplo, os grandes vírus contêm o ADN não podem propagar-se em fábricas, não há só sobrevivem e estão presentes em algas. Em fábricas mais altas, o seu lugar toma-se pelos vírus contêm o ARN. Aquele conceito é somente intervalo define, ao que parece, as diferenças na propagação de vírus. Mas não sempre é possível agarrar exatamente.

Evolução de imunidade

Falar sobre a evolução da imunidade pode ser muito longo, mas é importante entender algumas coisas muito importantes. Todo o mundo sabe que a réplica do material genético é baseada na complementaridade de ácidos nucleicos. E, consequentemente, o sistema imune importante também é baseado neste princípio. Especialmente, é possível tomar uma parte do ARN e é conveniente para o reconhecimento. É uma arma potente contra alguém mais, o parasita, como genomas virais. Mas onde tomar este ácido nucleico protetor único? Da genoma do parasita. Isto pode fazer-se de maneiras diferentes. Por exemplo, em eukaryotes, geralmente, a redução ocorre a genoma de vírus de ARN em pequenas partes e logo alguns destes bits usam-se para identificar uma posição única na genoma do parasita e destrui-lo usando nuclease a enzima, que se inclui no complexo. Isto é um princípio simples e elegante.

Contudo, quando a infecção se vai, o processo termina-se, e a vacinação não acontece. E o seguinte passo deve fornecer uma vacina. É o que faz o sistema CRISPR. Paga por ele é bastante um grande complexo e a possibilidade de reações autoimunes. No entanto, ajusta-se bem à asseguração que informação sobre loja sobre o parasita. Inclui elementos da genoma do outro no seu próprio ADN - isto é o princípio fundamental do funcionamento de sistema CRISPR. E este princípio potente é utilizar ácidos nucleicos complementares, o mesmo princípio da réplica para separar-se do seu estrangeiro e destrui-lo. Este método, que se usa por todos os organismos. O segundo método é que o seu reconhecimento se executa por meio do outro e proteína específica - isto é o que faz o nosso sistema imune usando receptores em células que reconhecem o vírus e anticorpo solúvel. Em geral, durante todo o tempo imune em um sentido global - é o reconhecimento do seu e de outros, e a proteção da sua destruição do outro. E no processo da evolução transporta-se o enorme número de caminhos diferentes.

No futuro, a destruição completa de vírus não é nem necessária nem possível. Mas a destruição de doenças humanas que se causam por eles, como varíola e poliomielite - isto é a realidade atual e objetivo claro. Estes são vírus que são o fim morto da evolução e ao mesmo tempo matam o anfitrião - realmente podem e devem eliminar-se. Contra as doenças virais sérias têm uma boa vacina, exceto vírus rapidamente se modificam como influenza ou VIH. Em outros casos, as vacinas trabalham bastante bem. Muitos estudos conduzem-se no campo do vírus que se modifica rápido e imprevisível. Os cientistas tentam entender como predizer a evolução destes vírus na microescala e adquirir vacinas eficazes. O fim deste trabalho ainda para esperar. O grande problema não está tanto nos vírus recentemente emergentes, quantos vindo de lugares distantes diferentes, como vírus de Zika.