L'évolution de virus et d'immunité

Le biologiste Dr Doping parle des stratégies de survie virulentes, selon l'évolution des voies de l'ADN et des organismes de course aux armements sans fin.

Il y a une question célèbre : qui est venu d'abord - le poulet ou l'œuf ? Vous pouvez demander juste qui est venu d'abord - un virus ou une immunité ? Et, comme dans la question du poulet et de l'œuf, aucune de la réponse peut ne pas être vraie. La réponse correcte est qu'ils se produisent simultanément dans l'action réciproque constante, des formes plus simples. Aussitôt que le virus ou les parasites pareils à un virus - et ils étaient, apparemment, en même temps avec la naissance de vie - a apparu immédiatement et la protection d'eux.

Histoire de l'étude de virus

La protection, plus précisément, les vaccins contre les virus ont apparu avant que les gens se sont rendus compte que ce virus. Ils ont pensé qu'il y a des maladies infectieuses, mais n'a pas vu de différence entre les bactéries, les virus et même quelles quelques amibes. Apparemment, il y avait le premier vaccin contre la variole, que le médecin anglais Edward Jenner a créée à la fin du XVIII siècle. De toute façon, c'est les premières études de cas documentées et l'utilisation du vaccin. Plus tard, au cours des années 1870, un autre événement célèbre est arrivé - la création du vaccin de rage de Louis Pasteur. Il a travaillé parfait et a ressemblé à un miracle : tout à fait une maladie incurable qui peut être prévenue et guérie même si à temps commencer le traitement par ces vaccins.

Mais ce vaccin créé aveuglément. Toutes idées dont il y a un type spécial d'agent qui cause la maladie, n'ont pas été. Ces idées ont commencé à émerger dans le dernier XIX siècle. En 1890 était le scientifique russe, Dmitri Ivanovsky, alors un jeune homme qui est prêt à défendre sa thèse, n'est pas particulièrement remarquable. Il a enquêté sur la maladie de tabac et était le premier qui a fait l'attention au fait que la maladie est transmise du jus d'usines malades. C'est l'agent causatif de la maladie a traversé une fois des filtres qui ne passent pas les bactéries. Ivanovsky pas comprend vraiment cet organisme vivant ou pas, il croyait probablement que c'était une toxine, bien que soupçonné, qu'il a commencé d'une façon ou d'une autre se reproduit. Mais soyez que comme il peut, le premier pour décrire un objet, a attiré l'attention de la communauté scientifique et est devenu, en fait, le fondateur de virologie. Et ensuite une période assez courte a été rendue un certain nombre de découvertes importantes : on a montré que beaucoup de maladies sont causées par les virus - la maladie de fièvre aphteuse, la fièvre jaune, la polio, avian le sarcome.

Le bactériologiste anglais Frederick Tuerto en 1915, décrit dans un groupe d'article de virus qui infectent des bactéries et le microbiologiste français-canadien Felix D'Erell en 1917 a décrit le virus en détail et leur a donné le nom de bacteriophages, c'est-à-dire "les mangeurs de bactéries', parce que quand ajouté aux bactéries dans un moyen d'expression nutritif, ces virus pour créer des bactéries zonales mortes. Ainsi, vers la fin de la Première Guerre mondiale il est devenu clair qu'il y a certains très petits agents qui constituent une classe très spéciale de parasites.

Virus contre le système immunitaire

En parlant de l'opposition de virus et de bactéries, vous pouvez vous souvenir d'une telle chose, elle est officiellement reconnue dans la science biologique et joue un énorme rôle - c'est la course aux armements. Cela paraît anthropomorphique, mais il a adopté officiellement le terme. L'histoire entière de vie - c'est une course aux armements entre les hôtes et les parasites. Le fait que toute immunité est basée sur la reconnaissance de son et d'autres. Le processus de combattre des virus et une immunité peut être illustré par l'expression célèbre "d'Alice de la Reine Rouge dans le Pays des merveilles", qui a dit que pour rester dans l'endroit, vous avez besoin de vous enfuir le plus rapidement possible. Par exemple, en faisant le système CRISPR maintenant célèbre ? Elle emprunte le génome du parasite - pas le tout, évidemment, un morceau assez longtemps pour être sûr (bien, presque presque exactement) n'était pas dans le génome de la plupart des bactéries ou d'archaea et il donne un grand résultat. L'ADN viral intégré dans le génome d'hôte, est utilisé pour la synthèse de molécules d'ARN spécifiques complémentaire au génome viral, qui sert, en fait, du vaccin. Les enzymes spéciales coupent le génome viral dans l'endroit d'attachement de l'ARN et tuent ainsi le virus. Pour soutenir votre propre système immunitaire – achètent IRS 19, injection de Cyanocobalamin, Selank, Metaprot, Ladasten.

Une telle immunité est extrêmement efficace. Mais il allume la course proverbiale aussitôt que le virus change dans la partie pertinente du génome, cela devient résistant au vaccin. Et pour restituer le système immunitaire, l'hôte doit emprunter de nouveaux fragments du génome viral modifié. Comme c'est tel un fondamental (puisqu'il est basé sur un principe central dans la biologie - la complémentarité d'acide nucléique) la forme de la course aux armements.

Il y a d'autres façons de lutter. Beaucoup de virus se développent spécial, pour ainsi dire, les fonds protecteurs. En particulier, les virus sont très souvent il y a quelques protéines qui sont adaptées au système immunitaire et le préviennent. Très souvent cela arrive que la composante de système de défense d'hôte de gestes vifs virulente et utilise aussi contre elle. Cette composante est changée et ne travaillez plus, mais est perçu comme le travail. Et donc le virus puisqu'il met le maître enfonce la roue. C'est un phénomène très commun. Cette course aux armements mène à une variété de virus et de système de défense d'hôte. C'est la diversité de production de facteur la plus importante dans le processus d'évolution.

Il est évident que certains virus s'adaptent au système immunitaire et continuent à se battre et certains sont des perdants. Mais nous ne savons rien de ces espèces qui ont existé il y a millions d'années, mais n'ont pas passé la voie d'évolution. Cependant, nous pouvons reconstruire quelques formes ancestrales, qui ont quitté des progénitures qui ont survécu à ce jour.

Stratégies de survie de virus

Il est important de penser que quand nous parlons des virus, nous parlons des choses qui sont inévitables pour tout système évoluant du coevolution d'hôtes et de parasites. Et ensuite nous devons penser que le but ultime de tous les virus et des parasites est loin d'être la mort de l'hôte. Cet appareil, qui est optimisé au cours d'évolution n'a rien en commun avec le meurtre du propriétaire. Le virus cherche seulement à multiplier vite et efficacement et cette capacité est améliorée au cours de son évolution. En fait, pour cela est mieux de ne jamais tuer les hôtes pour le virus cela aurait été le meilleur à ses propriétaires étaient heureux qu'il pourrait multiplier particulièrement efficace. Mais voici le problème pour le virus que ces objectifs - la propagation efficace et la conservation de la vie du propriétaire - viennent souvent à une contradiction. Et en fait, beaucoup de virus sont le mode de vie "modéré" et ne tueront jamais les propriétaires. Pour le faire ils doivent diminuer l'intensité de reproduction.

Une autre stratégie est de multiplier le maximum et quand le propriétaire meurt, bougez à un autre. L'avantage de cela ou cette stratégie dépend de la durabilité environnementale. Si le parasite peut "prédire" que la population de l'hôte sera ferme et existera depuis des millions d'années, le tuera donc en tout cas non nécessaire. Si, cependant, une haute probabilité de quelques désastres, qui conduiront en tout cas la population d'hôte au zéro, donc il devrait être utilisé le plus rapidement possible et bouger à d'autres populations. Je dois dire que certains virus ont évolué d'une telle façon pour combiner les deux de ces stratégies.

Au cours d'évolution dans les virus, il y avait d'autres façons de survivre. Ils peuvent introduire leur génome dans une cellule d'hôte et ainsi vivre. Cependant, quand quelque chose menace mal son existence, le virus est activé, sort de son état assoupi, en tuant l'hôte et bouge à un autre. En général, au cours d'évolution ont gagné juste ces parasites, qui sont capables de combiner les deux stratégies mentionnées. C'est la capacité de correctement allouer leurs paris dans le casino. Et il est très important de penser que la mort du propriétaire ou de sa condition grave n'est pas en tout cas quelque chose de favorable au parasite. C'est un effet secondaire de ses activités.

Virus et l'évolution

La reproduction de virus n'est pas de bon augure d'habitude pour les organismes individuels. Pendant que d'autre part, les virus peuvent inciter l'immunité. Il y avait même des tentatives de guérir le cancer en utilisant des virus. Mais en général, au cours de l'évolution de parasites et de virus jouent un énorme rôle, sans eux il n'y a pas et il n'y aura aucune vie. Et l'histoire entière de vie - une histoire de co-évolution de parasites communique avec l'hôte. Et à la maison augmenter la complexité, en améliorant le système immunitaire ne serait pas possible sans l'action réciproque constante avec le parasite. En particulier, il est possible mathématiquement de montrer que l'apparition d'organismes multicellulaires est stimulée de beaucoup de façons qu'il est protégé des virus. Multicellulaire devient avantageux quand les cellules sont attaquées par le virus : avantageux quand une cellule suppose les mécanismes d'utilisation et de coup de mort de cellule programmée peuvent tuer eux-mêmes et d'autres pour débarrasser du virus. Et beaucoup d'autres outils qui existent dans les organismes cellulaires, ou associé à la protection des virus ou la matière génétique, qui est le propriétaire reçoivent du virus.

On peut citer l'exemple suivant. Il y a tout à fait telomerase appelé d'une enzyme célèbre - c'est une enzyme qui stabilise nos chromosomes, puisqu'il garantit qu'ils ne deviennent pas plus courts. C'est essentiel pour la survie de l'organisme et l'activité d'enzyme est due tant au vieillissement qu'au cancer. Et initialement, à l'aube d'eukaryotes, c'est le telomerase n'était rien comme le revers transcriptase, qui est dans premier eukaryotes a fait partie d'un des éléments génétiques mobiles. Et nous devons toujours nous souvenir que notre propre génome où les deux tiers ou un peu moins calme de restes d'éléments génétiques mobiles. La plupart des personnes croient que c'est une camelote inutile, mais si beaucoup d'entre eux que beaucoup d'entre eux sont utilisés pour toutes les sortes de besoins. Ainsi, l'évolution des hôtes jamais libres des parasites et de beaucoup d'entre eux prend.

Évolution et classification de virus

En 1971, le grand scientifique américain David Baltimore a proposé de classifier des virus, selon le type d'acide nucléique genomic - l'ADN ou l'ARN. Le type de virus, selon cette classification, il détermine le cycle de reproduction. Mais la nature de ces classes est distribuée très inégalement. Si nous regardons quels types de virus infectent de différents organismes reçoivent un dessin intéressant. Dans les bactéries et archaea, la grande majorité - est des virus contenant l'ADN doublement bloqué. Un eukaryotic prédomine des virus d'ARN, dont il y a la variété fantastique. Les raisons pour ces différences sont très intéressantes, mais bien comprises seulement dans quelques cas. Par exemple, de grands virus contenant l'ADN ne peuvent pas être propagés dans les usines, il n'y a pas survivent seulement et sont présents dans les algues. Dans de plus hautes usines, leur endroit est pris par les virus contenant l'ARN. Ce concept est juste des vacances définit, apparemment, les différences dans la propagation de virus. Mais il n'est pas toujours possible d'exactement empoigner.

Évolution d'immunité

La conversation de l'évolution d'immunité peut être très longue, mais il est important de comprendre quelques choses très importantes. Chacun sait que la réplication de la matière génétique est basée sur la complémentarité d'acides nucléiques. Et, en conséquence, le système immunitaire important est aussi basé sur ce principe. En particulier, il est possible de prendre un morceau d'ARN et c'est convenable pour la reconnaissance. C'est une arme puissante contre quelqu'un d'autre, le parasite, tel que les génomes viraux. Mais où prendre cet acide nucléique protecteur unique ? Du génome du parasite. Cela peut être fait différemment. Par exemple, dans eukaryotes, généralement, la coupure se produit le génome virulent d'ARN dans de petits morceaux et ensuite certains de ces morceaux sont utilisés pour identifier un endroit unique dans le génome du parasite et le détruire en utilisant nuclease l'enzyme, qui est incluse dans le complexe. C'est un principe simple et élégant.

Cependant, quand l'infection part, le processus est terminé et la vaccination n'arrive pas. Et le pas suivant doit fournir un vaccin. Ce qui fait le système CRISPR. Elle paie pour cela est tout à fait un grand complexe et la possibilité de réactions autoimmunisées. Néanmoins, il convient bien au fait de garantir que les renseignements de magasin sur le parasite. Il inclut des éléments du génome d'un autre dans leur propre ADN - c'est le principe fondamental de fonctionnement de système CRISPR. Et ce principe puissant doit utiliser des acides nucléiques complémentaires, le même principe de réplication pour se séparer de son étranger et le détruire. Cette méthode, qui est utilisée par tous les organismes. La deuxième méthode est que sa reconnaissance est réalisée au moyen d'un autre et les protéines spécifiques - c'est ce qui fait notre système immunitaire en utilisant des récepteurs sur les cellules qui reconnaissent le virus et l'anticorps soluble. En général, entièrement à abri dans un sens global - est la reconnaissance de son et d'autres et la protection de sa destruction d'un autre. Et dans le processus d'évolution est le nombre énorme porté de différentes voies.

Dans l'avenir, la destruction complète de virus n'est pas nécessaire, ni possible. Mais la destruction de maladies humaines qui sont provoquées par eux, tels que la variole et la polio - c'est la réalité actuelle et le but clair. Ce sont des virus qui sont l'impasse d'évolution et tuent en même temps l'hôte - ils peuvent vraiment et devraient être éliminés. Contre les maladies virales importantes ont un bon vaccin, à part les virus rapidement changeants tels que la grippe ou le VIH. Dans d'autres cas, les vaccins travaillent tout à fait bien. Beaucoup d'études conduites dans le domaine du virus changeant vite et imprévisible. Les scientifiques essaient de penser comment prédire l'évolution de ces virus dans la microéchelle et recevoir de vaccins efficaces. La fin de ce travail pour attendre encore. Le grand problème n'est pas tellement dans les virus nouvellement émergeant, combien venu de différents endroits lointains, tels que le virus de Zika.