Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Virus học”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
AlphamaEditor, Executed time: 00:00:06.8662485 using AWB
Dòng 62: Dòng 62:


Mặc dù virus cây trồng và vi khuẩn có thể được phát triển tương đối dễ dàng, virus động vật thường đòi hỏi một con vật chủ sống, làm phức tạp việc nghiên cứu của các nhà khoa học. Năm 1931, người ta đã phát hiện ra rằng virus cúm có thể được phát triển trong trứng gà thụ tinh, một phương pháp vẫn còn được sử dụng ngày nay để sản xuất vằc xin. Năm 1937, [[Max Theiler]] quản lý để phát triển virus [[sốt vàng]] trong trứng gà và sản xuất một loại vắc xin từ một chủng virus suy yếu; vắc xin này đã cứu sống hàng triệu người và vẫn đang được sử dụng ngày nay.
Mặc dù virus cây trồng và vi khuẩn có thể được phát triển tương đối dễ dàng, virus động vật thường đòi hỏi một con vật chủ sống, làm phức tạp việc nghiên cứu của các nhà khoa học. Năm 1931, người ta đã phát hiện ra rằng virus cúm có thể được phát triển trong trứng gà thụ tinh, một phương pháp vẫn còn được sử dụng ngày nay để sản xuất vằc xin. Năm 1937, [[Max Theiler]] quản lý để phát triển virus [[sốt vàng]] trong trứng gà và sản xuất một loại vắc xin từ một chủng virus suy yếu; vắc xin này đã cứu sống hàng triệu người và vẫn đang được sử dụng ngày nay.

[[Max Delbrück]] - một nhà nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực [[thể thực khuẩn]] mô tả "chu kỳ sống" cơ bản của một virus vào năm 1937: thay vì "phát triển", một hạt virus được lắp ráp từ các phần cấu thành của nó trong một bước; cuối cùng nó để lại tế bào chủ để lây nhiễm sang các tế bào khác. [[Thí nghiệm Hershey–Chase]] năm 1952 chỉ ra rằng chỉ có DNA và không phải protein vào một tế bào vi khuẩn khi bị nhiễm khuẩn T2. Sự chuyển hóa vi khuẩn bằng
hể thực khuẩn được mô tả lần đầu tiên trong cùng năm.

Năm 1949, [[John F. Enders]], [[Thomas Weller]] và [[Frederick Robbins]] báo cáo sự phát triển của [[bệnh bại liệt]] trong các tế bào [[phôi]] người, đó là ví dụ đầu tiên của một loại virus động vật được nuôi cấy ngoài động vật hoặc trứng gà. Công trình này đã hỗ trợ [[Jonas Salk]] tìm ra vắc xin bại liệt do virus bại liệt đã ngừng hoạt động; vắc xin này được cho thấy có hiệu lực vào năm 1955.

Loại virus đầu tiên có thể được tinh thể hóa và có thể được làm sáng tỏ chi tiết là virus khảm lá thuốc lá (TMV), loại virus đã được Ivanovski và Beijerink nghiên cứu trước đó. Năm 1935, [[Wendell Stanley]] quan sát được kết tinh của nó dưới kính hiển vi điện tử và cho thấy rằng nó vẫn hoạt động ngay cả sau khi kết tinh. [[Tinh thể học tia X|Các bức ảnh nhiễu xạ tia X]] đã được Bernal và Fankuchen thu thập được năm 1941. Dựa trên những bức ảnh như vậy, [[Rosalind Franklin]] đã đề xuất cấu trúc đầy đủ của virus khảm thuốc lá vào năm 1955. Cũng trong năm 1955, [[Heinz Fraenkel-Conrat]] và [[Robley Williams]] đã cho thấy rằng TMV RNA tinh khiết và protein [[capsid]] của nó có thể tự lắp ráp thành các virion chức năng, cho thấy cơ chế lắp ráp này cũng được sử dụng trong tế bào chủ, như Delbrück đã đề xuất trước đó.

Từ những năm 1950 đến 1960, [[Chester M. Southam]], nhà nghiên cứu virus và nghiên cứu ung thư hàng đầu, đã tiêm chích các bệnh nhân ung thư, những người khỏe mạnh và những tù nhân ở [[Ohio Penitentiary]] với các tế bào ung thư HeLa để quan sát xem có thể truyền bệnh ung thư hay không. Ngoài ra, với hy vọng tạo ra một vắc xin phòng ung thư, ông quan sát thấy nếu các đối tượng có thể trở nên miễn nhiễm với ung thư bằng cách phát triển một phản ứng miễn dịch đã có. Thử nghiệm này đã gây nhiều tranh cãi, vì các đối tượng bệnh nhân ung thư không biết rằng họ đang được tiêm các tế bào ung thư.<ref>{{chú thích sách|last1=Skloot|first1=Rebecca|tiêu đề=The Immortal Life of Henrietta Lacks|năm=2010|nhà xuất bản=Broadway Paperbacks|location=New York|trang=128}}</ref>


==Tham khảo==
==Tham khảo==

Phiên bản lúc 10:46, ngày 11 tháng 2 năm 2018

Virus học là một ngành khoa học nghiên cứu virus - thực thể kí sinh kích cỡ hạ hiển vi với vật chất di truyền được bọc trong một vỏ protein[1][2] và các tác nhân giống như virus. Nó tập trung vào các khía cạnh sau của virus: cấu trúc, phân loại và tiến hóa của chúng, cách lây nhiễm và khai thác các tế bào chủ để sinh sản, sự tương tác của chúng với sinh lý vật chủ và miễn dịch, các bệnh gây ra, các kỹ thuật cô lập và nuôi chúng, sử dụng chúng trong nghiên cứu và điều trị. Virus học được coi là lĩnh vực nhỏ của vi sinh vật học và y học.

Cấu trúc và phân loại virus

Một ngành chính của virus học là phân loại virus. Virus có thể được phân loại theo các tế bào chủ mà chúng lây nhiễm: virus động vật, virus thực vật, virus nấm bệnh và bacteriophages (virus lây nhiễm vi khuẩn, trong đó bao gồm các virus phức tạp nhất). Một phân loại khác sử dụng hình dạng hình học của capsid của chúng (thường là một helix hoặc một icosahedron) hoặc cấu trúc của virut (ví dụ như sự có hoặc không có bìa lipid). Các virus có kích thước từ khoảng 30 nm đến khoảng 450 nm, có nghĩa là hầu hết chúng không thể nhìn thấy bằng kính hiển vi quang học. Hình dạng và cấu trúc của virut đã được nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử, quang phổ NMR, và tinh thể học tia X.

Hệ thống phân loại hữu ích nhất và được sử dụng rộng rãi nhất phân biệt virus theo loại axit nucleic mà chúng sử dụng làm vật chất di truyền và phương pháp nhân bản virus mà chúng sử dụng để gắn các tế bào chủ để tạo ra nhiều virus hơn:

  • Virus DNA (được chia thành các virus DNA kép và virus DNA đơn sợi).
  • Virus RNA.
  • Virus phiên mã ngược.

Báo cáo mới nhất của Uỷ ban Quốc tế về Phân loại Virus (2018) có virus được chia thành 9 bộ, 124 họ, 736 chi và khoảng 4404 loài, 4772 loại.[3][4]

Các nhà nghiên cứu virus học cũng nghiên cứu các vi hạt nhỏ hơn và đơn giản hơn các loại virus như: satellites,viroid và thể đạm độc.

Đơn vị phân loại trong virus học không nhất thiết phải là đơn ngành, vì mối quan hệ tiến hóa của các nhóm virus khác nhau vẫn chưa rõ ràng. Có ba giả thuyết về nguồn gốc của chúng:

  1. Virus xuất phát từ vật chất không sống, tách biệt song song với các tế bào, có lẽ dưới dạng các ribozyme RNA tự sao chép giống như viroids.
  2. Virus phát sinh do sự giảm hệ gen từ trước đó và đã trở thành ký sinh trùng cho các tế bào chủ và sau đó bị mất hầu hết các chức năng của chúng; các ví dụ về các sinh vật ký sinh nhỏ bé như mycoplasma và nanoarchaea.
  3. Virus phát sinh từ các yếu tố di truyền di động của tế bào (như transposons, retrotransposons hoặc plasmid) trong capsid protein, có được khả năng thoát ra khỏi tế bào chủ và lây nhiễm sang các tế bào khác.

Sự tiến hóa của virus, thường xảy ra khi hòa hợp với sự tiến hóa của vật chủ, được nghiên cứu trong lĩnh vực tiến hóa của virus.

Trong khi virus tái tạo và tiến triển, chúng không tham gia vào sự trao đổi chất, không di chuyển, và phụ thuộc vào một tế bào chủ để sinh sản. Câu hỏi thường được tranh luận về việc chúng có còn sống hay không là một vấn đề định nghĩa không ảnh hưởng đến thực tế sinh học của virus.

Bệnh do virus và phương pháp phòng ngừa

Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến việc nghiên cứu virus là thực tế rằng chúng gây ra nhiều bệnh truyền nhiễm quan trọng, trong đó có bệnh cảm lạnh, cúm, bệnh dại, sởi, nhiều dạng tiêu chảy, viêm gan, sốt Dengue, sốt vàng da, bại liệt, bệnh đậu mùa và HIV/AIDS.[5] Virus Herpes simplex được cho là một yếu tố có thể có trong bệnh Alzheimer.[6]

Một số loại virus, được gọi là oncoviruses, là tác nhân gây nên một số loại ung thư. Ví dụ điển hình tốt nhất là mối liên quan giữa bệnh nhiễm virus papilloma ở người và ung thư cổ tử cung: hầu hết các trường hợp ung thư cổ tử cung là do một số chủng virus lây truyền qua đường tình dục. Một ví dụ khác là sự kết hợp của nhiễm trùng với viêm gan B và viêm gan C và ung thư gan.

Một số hạt nhỏ cũng gây ra bệnh tật: bệnh não xốp hoá bao gồm bệnh Kuru, Cbệnh Creutzfeldt-Jakob và bệnh bò điên do prion gây ra,[7][8] viêm gan D là do virus satellite.

Khi hệ miễn dịch của động vật có xương sống gặp một virus, nó có thể tạo ra các kháng thể đặc hiệu gắn kết với virus và làm trung hòa khả năng lây nhiễm của nó hoặc đánh dấu nó để tiêu hủy. Sự hiện diện kháng thể trong huyết thanh thường được sử dụng để xác định xem một người đã từng bị phơi nhiễm với một loại virus nào trong quá khứ hay không, với các xét nghiệm như ELISA. Tiêm chủng bảo vệ chống lại các bệnh do virus, một phần bằng cách tạo ra các kháng thể. Các kháng thể đơn dòng, đặc trưng cho virus, cũng được sử dụng để phát hiện, như trong kính hiển vi huỳnh quang.

Cách thứ hai của động vật có xương sống chống lại virus, miễn dịch qua trung gian tế bào, liên quan đến các tế bào bạch cầu được biết đến như tế bào T: các tế bào của cơ thể liên tục hiển thị những đoạn ngắn của các protein của chúng trên bề mặt của tế bào và nếu tế bào T nhận thấy một đoạn virus đáng nghi ở đó, tế bào bị phá hủy và các tế bào T đặc hiệu virus tăng lên. Cơ chế này được đẩy nhanh bởi một số chủng ngừa nhất định.

Can thiệp ARN là một cơ chế tế bào quan trọng được tìm thấy trong thực vật, động vật và nhiều sinh vật nhân thực khác, có thể tiến hóa như là một phòng chống virus. Một bộ máy phức tạp của các enzim tương tác phát hiện các phân tử RNA kép (xảy ra như là một phần của vòng đời của nhiều virus) và sau đó tiến hành tiêu diệt tất cả các phiên bản sợi đơn của những phân tử ARN phát hiện ra.

Mỗi bệnh do virus gây ra có một nghịch lý: giết chết chủ của nó rõ ràng là không có lợi cho virus, vì vậy làm thế nào và tại sao nó đã phát triển để làm như vậy? Ngày nay, người ta tin rằng hầu hết các virus đều tương đối ôn hòa trong cơ thể tự nhiên của chúng; một số virus nhiễm thậm chí có thể có lợi cho vật chủ.[9] Các bệnh dịch chết người này có nguyên nhân từ việc virus vô tình nhảy từ loài mà virus không phát tác sang một loài mới không quen với nó. Ví dụ, virus gây cúm nghiêm trọng ở người có thể có ở lợn hoặc chim như là vật chủ tự nhiên của chúng và HIV được cho là xuất phát từ virus SIV lành tính.

Virus Oncolytic là virus có thể gây phá hủy tế bào ung thư. Mặc dù những nỗ lực ban đầu để sử dụng các loại virus này trong điều trị ung thư không thành công, trong năm 2005 và 2006 đã có những báo cáo về những kết quả ban đầu đáng khích lệ.[10]

Lịch sử ngành virus học

Adolf Mayer năm 1875
Edward Jenner
Dmitri Ivanovsky
An old, bespectacled man wearing a suit and sitting at a bench by a large window. The bench is covered with small bottles and test tubes. On the wall behind him is a large old-fashioned clock below frick u which are four small enclosed shelves on which sit many neatly labelled bottles.
Martinus Beijerinck trong phòng thí nghiệm của ông vào năm 1921.

Từ virus xuất hiện năm 1599 và có nghĩa là "nọc độc".[11]

Một dạng vắc xin rất sớm được biết đến như variolation đã được phát triển ở Trung Quốc từ khoảng thế kỷ 10 TCN.[12] Nó liên quan đến việc áp dụng các tài liệu từ những người bị bệnh đậu mùa để tiêm chủng cho những người khác. Năm 1717, Lady Mary Wortley Montagu đã quan sát thực tế ở Istanbul và cố gắng phổ biến nó ở Anh, nhưng gặp phải sự phản kháng đáng kể. Năm 1796, Edward Jenner đã phát triển một phương pháp an toàn hơn nhiều, sử dụng cowpox (đậu mùa ở động vật) để tiêm chủng thành công cho một cậu bé chống bệnh đậu mùa, và phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi. Vắc xin chống lại các bệnh do virus khác theo sau, bao gồm cả việc tiêm chủng bệnh dại thành công của Louis Pasteur năm 1886. Tuy nhiên, bản chất của virus không rõ ràng đối với các nhà nghiên cứu này.

Năm 1892, nhà sinh vật học người Nga, Dmitri Ivanovsky đã sử dụng một bộ lọc Chamberland để cố gắng cô lập các virus khảm thuốc lá. Các thí nghiệm của ông cho thấy chất chiết xuất từ lá cây thuốc lá bị nhiễm bệnh vẫn còn lây nhiễm sau khi lọc. Ivanovsky công bố rằng một tác nhân truyền nhiễm nhỏ hoặc độc tố, có khả năng xuyên qua bộ lọc, có thể được sản xuất bởi một vi khuẩn.[13][14][15]

Năm 1898, Martinus Beijerinck lặp lại công việc của Ivanovski nhưng nghiên cứu sâu hơn. Ông dùng một loạt thí nghiệm lọc chứng minh rằng bệnh khảm thuốc lá gây ra bởi một tác nhân nhỏ hơn vi khuẩn. Ông gọi đó là contagium vivum fluidum.[16]

Vào năm 1903, lần đầu tiên có ý kiến cho rằng virus có thể gây ung thư. Năm 1908, Bang và Ellerman cho thấy một virus có thể truyền bệnh bạch cầu gà, dữ liệu phần lớn bị bỏ qua cho đến những năm thập niên 1930 khi bệnh bạch cầu được coi là ung thư.[17] Năm 1911, Peyton Rous báo cáo sự lây truyền của bệnh ung thư sarcoma gà, một khối u với một virus và do đó Rous đã trở thành "cha đẻ của bệnh lý khối u virus" [17]. Virus này sau này được gọi là virus Rous sarcoma 1 và được hiểu là một retrovirus. Một số retrovirus gây ra ung thư khác cũng đã được mô tả.

Sự tồn tại của virus có đặc tính lây nhiễm vi khuẩn (bacteriophages) được Frederick Twort lần đầu tiên công nhận vào năm 1911 và một cách độc lập bởi Félix d'Herelle năm 1917. Vì vi khuẩn có thể phát triển dễ dàng trong văn hoá nên điều này đã dẫn tới một sự bùng nổ của nghiên cứu về virus học.

Nguyên nhân của đại dịch cúm 1918 ban đầu không rõ ràng. Vào cuối năm 1918, các nhà khoa học Pháp cho thấy một loại virus có thể truyền bệnh cho người và động vật, hoàn thành các nguyên tắc Koch.[18]

Năm 1926, nó đã được chỉ ra rằng bệnh ban đỏ là do một loại vi khuẩn.

Mặc dù virus cây trồng và vi khuẩn có thể được phát triển tương đối dễ dàng, virus động vật thường đòi hỏi một con vật chủ sống, làm phức tạp việc nghiên cứu của các nhà khoa học. Năm 1931, người ta đã phát hiện ra rằng virus cúm có thể được phát triển trong trứng gà thụ tinh, một phương pháp vẫn còn được sử dụng ngày nay để sản xuất vằc xin. Năm 1937, Max Theiler quản lý để phát triển virus sốt vàng trong trứng gà và sản xuất một loại vắc xin từ một chủng virus suy yếu; vắc xin này đã cứu sống hàng triệu người và vẫn đang được sử dụng ngày nay.

Max Delbrück - một nhà nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực thể thực khuẩn mô tả "chu kỳ sống" cơ bản của một virus vào năm 1937: thay vì "phát triển", một hạt virus được lắp ráp từ các phần cấu thành của nó trong một bước; cuối cùng nó để lại tế bào chủ để lây nhiễm sang các tế bào khác. Thí nghiệm Hershey–Chase năm 1952 chỉ ra rằng chỉ có DNA và không phải protein vào một tế bào vi khuẩn khi bị nhiễm khuẩn T2. Sự chuyển hóa vi khuẩn bằng hể thực khuẩn được mô tả lần đầu tiên trong cùng năm.

Năm 1949, John F. Enders, Thomas Weller và Frederick Robbins báo cáo sự phát triển của bệnh bại liệt trong các tế bào phôi người, đó là ví dụ đầu tiên của một loại virus động vật được nuôi cấy ngoài động vật hoặc trứng gà. Công trình này đã hỗ trợ Jonas Salk tìm ra vắc xin bại liệt do virus bại liệt đã ngừng hoạt động; vắc xin này được cho thấy có hiệu lực vào năm 1955.

Loại virus đầu tiên có thể được tinh thể hóa và có thể được làm sáng tỏ chi tiết là virus khảm lá thuốc lá (TMV), loại virus đã được Ivanovski và Beijerink nghiên cứu trước đó. Năm 1935, Wendell Stanley quan sát được kết tinh của nó dưới kính hiển vi điện tử và cho thấy rằng nó vẫn hoạt động ngay cả sau khi kết tinh. Các bức ảnh nhiễu xạ tia X đã được Bernal và Fankuchen thu thập được năm 1941. Dựa trên những bức ảnh như vậy, Rosalind Franklin đã đề xuất cấu trúc đầy đủ của virus khảm thuốc lá vào năm 1955. Cũng trong năm 1955, Heinz Fraenkel-Conrat và Robley Williams đã cho thấy rằng TMV RNA tinh khiết và protein capsid của nó có thể tự lắp ráp thành các virion chức năng, cho thấy cơ chế lắp ráp này cũng được sử dụng trong tế bào chủ, như Delbrück đã đề xuất trước đó.

Từ những năm 1950 đến 1960, Chester M. Southam, nhà nghiên cứu virus và nghiên cứu ung thư hàng đầu, đã tiêm chích các bệnh nhân ung thư, những người khỏe mạnh và những tù nhân ở Ohio Penitentiary với các tế bào ung thư HeLa để quan sát xem có thể truyền bệnh ung thư hay không. Ngoài ra, với hy vọng tạo ra một vắc xin phòng ung thư, ông quan sát thấy nếu các đối tượng có thể trở nên miễn nhiễm với ung thư bằng cách phát triển một phản ứng miễn dịch đã có. Thử nghiệm này đã gây nhiều tranh cãi, vì các đối tượng bệnh nhân ung thư không biết rằng họ đang được tiêm các tế bào ung thư.[19]

Tham khảo

  1. ^ Crawford, Dorothy (2011). Viruses: A Very Short Introduction. New York, NY: Oxford University Press. tr. 4. ISBN 0199574855.
  2. ^ Cann, Alan (2011). Principles of Molecular Virology (ấn bản 5). London: Academic Press. ISBN 978-0123849397.
  3. ^ King AMQ, Lefkowitz E, Adams MJ, Carstens EB (2011). Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier. tr. 6. ISBN 0-12-384684-6.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  4. ^ “Virus Metadata Repository: version ngày 29 tháng 1 năm 2018”. ICTV Master Species List (MSL). Ủy ban Quốc tế về Phân loại Virus. 2018. Truy cập ngày 4 tháng 2 năm 2018.
  5. ^ Evans, Alfred (1982). Viral Infections of Humans. New York, NY: Plenum Publishing Corporation. tr. xxv-xxxi. ISBN 0306406764.
  6. ^ Lövheim H, Gilthorpe J, Adolfsson R, Nilsson LG, Elgh F (tháng 7 năm 2014). “Reactivated herpes simplex infection increases the risk of Alzheimer's disease”. Alzheimer's & Dementia (ấn bản 6). 11: 593–9. doi:10.1016/j.jalz.2014.04.522. PMID 25043910.
  7. ^ 1 Moved | Prion Diseases | CDC
  8. ^ “Bệnh não do prion”. Truy cập ngày 5 tháng 2 năm 2018.
  9. ^ Dimmock NJ, Easton AJ, Leppard K, Introduction to Modern Virology, (Oxford: Blackwell Publishers, 2007), ch 23 "Horizons in human virology", subch 23.3 "Subtle and insidious virus-host interactions", sec "Virus infections can give their host an evolutionary advantage", tr. 432.
  10. ^ Viruses: The new cancer hunters, IsraCast, ngày 1 tháng 3 năm 2006
  11. ^ "Virus", Merriam-Webster, Inc, 2011.
  12. ^ “A Brief History Of Vaccines: From Medieval Chinese 'Variolation' To Modern Vaccination”. Truy cập ngày 5 tháng 2 năm 2018.
  13. ^ Sussman, Max; Topley, W. W. C.; Wilson, Graham K.; Collier, L. H.; Balows, Albert (1998). Topley & Wilson's microbiology and microbial infections. London: Arnold. tr. 3. ISBN 0-340-66316-2.
  14. ^ Iwanowski, D. (1892). “Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze”. Bulletin Scientifique publié par l'Académie Impériale des Sciences de Saint-Pétersbourg / Nouvelle Serie III (bằng tiếng Đức và Nga). St. Petersburg. 35: 67–-70.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết) Translated into English in Johnson, J., Ed. (1942) Phytopathological classics (St. Paul, Minnesota: American Phytopathological Society) No. 7, pp. 27–-30.
  15. ^ Iwanowski, D. (1903). “Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze”. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz (bằng tiếng Đức). 13: 1–41.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
  16. ^ Pennazio S (2007). “Genetics and virology: Two interdisciplinary branches of biology”. Rivista di Biologia (ấn bản 1). 100: 119–46. PMID 17592822.
  17. ^ a b Van Epps HL (2005). “Peyton Rous: Father of the tumor virus” (PDF). Journal of Experimental Medicine (ấn bản 3). 201: 320. doi:10.1084/jem.2013fta. PMC 2213042. PMID 15756727.
  18. ^ The Medical and Scientific Conceptions of Influenza, Human Virology at Stanford
  19. ^ Skloot, Rebecca (2010). The Immortal Life of Henrietta Lacks. New York: Broadway Paperbacks. tr. 128.
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Virus_học&oldid=37097142”