De interés particular aquí está el Mimivirus, un virus gigante que infecte las amebas y lleve mucha de la maquinaria molecular asociada tradicionalmente a las bacterias. ¿Es una versión simplificada de un prokaryote parásito, u originó como virus más simple que adquirió genes de su anfitrión?

Mientras que los virus se reproducen y se desarrollan, no enganchan al metabolismo y no dependen de una célula huesped para la reproducción. La cuestión a menudo-discutida de si son viva o no son una cuestión de definición que no afecte a la realidad biológica de virus.

Enfermedades y defensas virales del anfitrión

El estudio de la manera en la cual los virus causan enfermedad es la patogenesia viral . El grado a el cual un virus causa enfermedad es su virulencia .

Cuando el sistema inmune de un vertebrado encuentra un virus, produce los anticuerpos específicos que atan al virus y lo marcan para la destrucción. La presencia de estos anticuerpos es de uso frecuente determinar si han expuesto a una persona a un virus dado en el pasado, con las pruebas tales como ELISA . Las vacunaciones protegen contra enfermedades virales, en parte, sacando la producción de anticuerpos. Los anticuerpos monoclonales específicamente construidos se pueden también utilizar para detectar la presencia de virus, con una técnica llamada la microscopia de fluorescencia .

Una segunda defensa de vertebrados contra virus, inmunidad transmitida por células, implica las células inmunes conocidas como los fragmentos cortos de la exhibición de células de cuerpo de las células de T constantemente de sus proteínas en la superficie de la célula, y si una célula de T reconoce un fragmento viral sospechoso allí, se destruye la célula huesped y los T-cells virus-específicos proliferan. Este mecanismo jump-started por ciertas vacunaciones.

Interferencia del ARN, un mecanismo celular importante encontrado en plantas, los animales y muchos otros eucariotas se desarrollaron muy probablemente como defensa contra virus. Una maquinaria elaborada de enzimas que obran recíprocamente detecta las moléculas double-stranded del ARN (que ocurren como parte del ciclo vital de muchos virus) y después procede a destruir todas las versiones de una sola fila de esas moléculas detectadas del ARN.

Cada enfermedad viral mortal presenta una paradoja: ¿matando su anfitrión está obviamente de ninguna ventaja al virus, tan cómo y por qué se desarrolló? Se cree hoy que la mayoría de los virus son relativamente benignos en su anfitrión natural; las enfermedades virales mortales se explican como resultado de un " accidental" el salto del virus de una especie en la cual sea benigno a un nuevo que no esté acostumbrado a él (véase la zoonosis ). Por ejemplo, los virus de gripe serios tienen probablemente cerdos o pájaros como su anfitrión natural, y el VIH se piensa para derivar benigno SIV del virus del mono.

Mientras que ha sido posible prevenir (ciertas) enfermedades virales por la vacunación durante mucho tiempo, el desarrollo de las drogas antivirus a las enfermedades virales del convite del es comparativamente un reciente desarrollo. El primer tal droga era el interferón, una sustancia que es producida naturalmente por ciertas células inmunes cuando se detecta una infección, así estimulando otras partes del sistema inmune.

Investigación de la biología molecular y terapia viral

Los virus animales Growing afuera del animal vivo del anfitrión son más difíciles. Clásico, los huevos fertilizados del pollo se han utilizado a menudo, pero los cultivos celulares se emplean cada vez más con este fin hoy.

Puesto que los virus que infectan necesidad de los eucariotas de transportar su material genético en el núcleo de la célula huesped, ellos son herramientas atractivas para introducir nuevos genes en el anfitrión (conocido como la transformación o transfección ). Los retroviruses modificados son de uso frecuente con este fin, pues integran sus genes en los cromosomas del anfitrión

Este acercamiento de usar virus como vectores del gene se está persiguiendo en la terapia de gene de enfermedades genéticas. Un problema obvio que se superará en terapia de gene viral es el rechazamiento del virus de transformación al lado del sistema inmune.

Los virus oncolíticos son los virus que infectan preferiblemente las células del cáncer . Mientras que esfuerzos tempranos para emplear estos virus en la terapia del cáncer fallaron, ha habido informes en 2005 y 2006 de animar resultados preliminares.

Otras aplicaciones de virus

Historia

En el 1892 Dimitri Ivanovski demostró que una enfermedad de las plantas de tabaco, enfermedad de mosaico de tabaco, se podría transmitir por los extractos que fueron pasados a través de los filtros muy bien bastante para excluir incluso las bacterias sabidas más pequeñas. En el 1898 Martín Beijerinck, también trabajando en las plantas de tabaco, encontró que este " agent" filtrable; creció en el anfitrión y no era así una toxina mera . La cuestión de si el agente era un " fluid" vivo; o una partícula todavía estaba sin embargo abierta.

En 1903 fue sugerido por primera vez que la transducción por los virus pudiera causar el cáncer. Tal oncovirus en pollos fue descrito por el Francisco Peyton Rous en 1911; fue llamado el virus de sarcoma de Rous 1 y entendido más adelante para ser un retrovirus. Varios otros retroviruses cancerígenos se han descrito desde entonces.

La existencia de los virus que infectan bacterias primero fue reconocida por el Frederick Twort en 1911, y, independiente, por el d'Herelle de Felix en 1917. Puesto que las bacterias podrían ser crecidas fácilmente en cultura, ésta llevó a una explosión de la investigación de la virología. Un investigador importante en esta área, Delbrück máximo, describió el ciclo vital básico de un virus en 1937: algo que " growing", una partícula del virus está montada de sus pedazos constitutivos en un paso; sale eventual de la célula huesped para infectar otras células. El Hershey-Persigue el experimento en 1952 demostró que esa solamente DNA y no proteína incorpora una célula bacteriana sobre la infección con el T2 del bacteriófago. La transducción de bacterias por los bacteriófagos primero fue descrita en el mismo año.

Mientras que los virus de las plantas y los bacteriófagos pueden ser crecidos comparativamente fácilmente, los virus animales requieren normalmente un animal vivo del anfitrión, que complica su estudio inmenso. En 1931 fue demostrado que el virus de gripe podría ser crecido en huevos fertilizados del pollo, un método que todavía se utiliza hoy para producir vacunas. En 1937, el Theiler máximo manejado para crecer el virus de fiebre amarilla en huevos del pollo y producido una vacuna de una variedad de virus atenuada; estos millones ahorrados vaccíneos de vidas y todavía se están utilizando hoy.

En el 1949 Juan F. Enders, el Thomas Weller y el Frederick Robbins divulgó que habían podido crecer el virus de la polio en células embryonal humanas cultivadas, el primer ejemplo significativo de un virus animal crecido fuera de animales y de huevos del pollo. Este trabajo ayudó al Jonas Salk en la derivación de una vacuna de la poliomielitis de virus matados de la poliomielitis; esta vacuna fue demostrada para ser eficaz en 1955.

El primer virus que podrían ser Crystalized y cuya estructura podría por lo tanto ser aclarada detalladamente era el virus de mosaico de tabaco (TMV), el virus que había sido estudiado anterior por Ivanovski y Beijerink. En 1935, el Wendell Stanley alcanzó su cristalización para la microscopia electrónica y demostró que sigue siendo activo incluso después la cristalización. Los cuadros claros de la difracción de radiografía del virus cristalizado fueron obtenidos por Bernal y Fankuchen en 1941. De acuerdo con tales cuadros, el Rosalind Franklin propuso la estructura completa del virus de mosaico de tabaco en 1955. También en 1955, el Heinz Fraenkel-Conrat y el Robley Williams demostraron que el ARN purificado de TMV y su proteína de Capsid (capa) pueden montar solo los virus funcionales de la forma, sugiriendo que este mecanismo simple es probable el mecanismo natural de la asamblea dentro de la célula huesped.

En 1963, el virus de la hepatitis B fue descubierto por el Baruch Blumberg que se encendió construir una vacuna contra la hepatitis B.

En 1965, el Howard Temin describió el primer Retrovirus : un ARN-virus que podía insertar su genoma bajo la forma de DNA en el genoma del anfitrión. El transcriptase reverso, la enzima dominante que los retroviruses utilizan para traducir su ARN a la DNA, primero fue descrito en 1970, independiente por Howard Temin y David Baltimore . El primer retrovirus que infectaba a seres humanos fue identificado por el Roberto Gallo en 1974. ¡Más adelante fue encontrado que el transcriptase reverso no es específico a los retroviruses; Los retrotransposones que cifran para el transcriptase reverso son abundantes en los genomas de todos los eucariotas. Cerca de 10-40% del genoma humano deriva de tales retrotransposones.

En 1975 el funcionamiento de oncoviruses fue aclarado considerablemente. Hasta ese tiempo, fue pensado que estos virus llevaron ciertos genes llamados los Oncogenes que, cuando estaban insertados en el genoma del anfitrión, causarían el cáncer. El obispo y Harold Varmus de Michael demostró que el oncogene del virus de sarcoma de Rous no es de hecho específico al virus pero se contiene en los animales sanos de muchas especies. El oncovirus puede encender este proto-oncogene benigno preexistente, dándole vuelta en un oncogene verdadero.

1976 vieron que el primer registró el brote de la fiebre hemorrágica, una enfermedad virally transmitida alto mortal de Ebola.

En 1977, el Frederick Sanger alcanzó la primera secuencia completa del genoma de cualquier organismo, la phi X del bacteriófago 174 . En el mismo año, el Richard Roberts y el Phillip agudo demostraron independiente que los genes del adenovirus contienen los intrones y por lo tanto requieren el gene que empalma . Fue observado más adelante que casi todos los genes de eucariotas tienen intrones también.

Un avance mundial de la campaña de la vacunación por la Organización Mundial de la Salud de la O.U lleva a la extirpación de la viruela en 1979.

En 1982, el Stanley Prusiner descubrió el Prions y demostró que causan la enfermedad por virus lento .

Las primeras cajas de SIDA fueron divulgadas en 1981, y el VIH, el retrovirus que lo causaba, fue identificado en 1983 por el Roberto Gallo y el Lucas Montagnier . Las pruebas que detectaban la infección VIH detectando la presencia de anticuerpo del VIH fueron desarrolladas. Enormes esfuerzos de investigación subsecuentes dieron vuelta al VIH en el mejor virus estudiado. El virus de herpes humano 8, la causa del sarcoma de Kaposi que se ve a menudo en pacientes de SIDA, fue identificado en 1994. Varias drogas antis-retroviral fueron desarrolladas en el finales de los 90, mortalidad decreasing del SIDA dramáticamente en países desarrollados.

Las primeras tentativas en la terapia de gene que implicaba vectores virales comenzaron en el principios de los 80, cuando los retroviruses fueron desarrollados que podrían insertar un gene extranjero en el genoma del anfitrión. Contuvieron el gene extranjero pero no contuvieron el genoma viral y por lo tanto no podían reproducirse. Las pruebas en ratones fueron seguidas por las pruebas en los seres humanos, comenzando en 1989. Los primeros estudios del ser humano intentaron corregir la inmunodeficiencia combinada severa (SCID) de la enfermedad genética, pero el éxito clínico era limitado. En el período a partir de 1990 a 1995, la terapia de gene fue intentada en varias otras enfermedades y con diversos vectores virales, pero se ponía de manifiesto que las granes expectativas fueron exageradas inicialmente. En 1999 otro revés ocurrió cuando 18 años Jesse Gelsinger murieron en un ensayo de la terapia de gene. Él sufrió una inmunorespuesta severa que recibía después un vector del adenovirus . El éxito en la terapia de gene de dos casos X-ligado SCID fue divulgado en 2000.

En 2002 fue divulgado que el virus de la polio había sido montado sintético en el laboratorio, el primer organismo sintético. La junta del genoma bajo 7741 del rasguño, comenzando con la secuencia publicada del ARN del virus, tardó cerca de dos años. En 2003 un método más rápido fue demostrado para montar el genoma bajo 5386 de la phi X del bacteriófago 174 en 2 semanas.

El gigante Mimivirus, en un cierto sentido un intermedio entre los prokaryotes minúsculos y los virus ordinarios, fue descrito en 2003 y el ordenó en 2004.

Dos vacunas que protegen contra varios el cáncer de cuello del útero - causando filamentos del papillomavirus humano (HPV) fueron lanzados en 2006.

En 2006 y 2007 fue divulgado que la introducción de una pequeña cantidad de genes específicos del factor de la transcripción en las células epiteliales normales de ratones o de seres humanos puede dar vuelta a estas células en las células de vástago pluripotent conocidas como células de vástago inducidas de Pluripotent los retroviruses modificados las aplicaciones de la técnica para transformar las células; esto es un problema potencial para la terapia humana puesto que estos virus integran sus genes en una localización al azar en el genoma del anfitrión, que puede interrumpir otros genes y potencialmente causa el cáncer.

Ver también