Wirusy - molekularne pasożyty
Sprawdź co umiesz
Sprawdź swoją wiedzę na temat chorób wirusowych człowieka.
Ćwiczenie 1 z 5 o poziomie trudności: łatwy
Ilustracja do ćwiczeń 2 i 3
Powyższe zdjęcie przedstawia model pewnego wirusa zbudowany z klocków lego. Jaki organizm może być żywicielem tego wirusa?
Podpisz elementy schematu przedstawiającego proces infekcji wirusowej, przeciągając w odpowiednie miejsca nazwy podane poniżej.
Jednymi z najbardziej zaskakujących wirusów są tzw. wirusy olbrzymie (ang. giant viruses) należące do grupy Nucleocytoviricota. Wirusy olbrzymie zostały opisane w 2002 roku. Wcześniej uznawane były za bakterie pasożytujące na amebach morskich (Acanthamoeba polyphaga i innych). Ich kapsydy mają długość od ok. 200 nm (Bodo saltans virus) do ok. 1,2 mum (tupanwirusy) – to więcej niż długość najmniejszych bakterii. Dodatkowo powierzchnia wirusów olbrzymich pokryta jest często białkowymi włókienkami o długości od 30 nm do nawet 550 nm. Włókienka te wiążą się specyficznie z receptorami obecnymi na powierzchni żywiciela. Długość ich genomów może być większa niż milion par zasad i może kodować ponad 1000 białek. Wirusem olbrzymim o największym genomie jest pandorawirus (Pandoravirus dulcis). Długość jego materiału genetycznego to niespełna 2,5 miliona par zasad. Ewolucja wirusów olbrzymich pozostaje zagadką. Jako że ich genomy kodują wiele białek, spotykanych poza nimi jedynie w organizmach komórkowych, przypuszcza się, że powstały albo przez uproszczenie prymitywnych organizmów prokariotycznych, albo poprzez przejęcie części genów organizmów, na których pasożytowały. Geny wirusów olbrzymich kodują takie białka jak syntazy aminoacylo−tRNA, białka naprawiające uszkodzenia w DNA oraz cytochromy zaangażowane w syntezę ATP. Megawirus Megavirus chilensis oraz mimiwirus atakujący Acanthamoeba polyphaga kodują – poza tym – wszystkie białka niezbędne do replikacji i transkrypcji swojego genomu. Procesy te nie zachodzą w jądrze zainfekowanego eukariota, a w rozbudowanych fabrykach w cytoplazmie (zwanych wirosferami). Podobieństwo wirosfer do jądra komórkowego było przyczyną powstania kolejnej teorii zakładającej, że wirusy olbrzymie mogły być czynnikiem, dzięki któremu pierwsze organizmy eukariotyczne wytworzyły swoje jądra komórkowe. Wirusy olbrzymie są tak złożonymi strukturami, że pasożytują na nich inne wirusy, zwane wirofagami, będące wirusami namnażającymi się kosztem innych wirusów.
Indeks dolny Na podstawie: https://pitgroup.org/giant-virus-toplist/ Beata Tokarz‑Deptuła i wsp., Mimiwirus APMV, mamawirus oraz jego wirofag – budowa i charakterystyka; Postępy w Mikrobiologii; 2011 N. Philippe i wsp., Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes; Science; 2013. Indeks dolny koniecNa podstawie: https://pitgroup.org/giant-virus-toplist/ Beata Tokarz‑Deptuła i wsp., Mimiwirus APMV, mamawirus oraz jego wirofag – budowa i charakterystyka; Postępy w Mikrobiologii; 2011 N. Philippe i wsp., Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes; Science; 2013.


Na podstawie powyższego tekstu, fotografii i własnej wiedzy oznacz poniższe zdania dotyczące wirusów olbrzymich jako prawdziwe lub fałszywe.
Jednymi z najbardziej zaskakujących wirusów są tzw. wirusy olbrzymie (ang. giant viruses) należące do grupy Nucleocytoviricota. Wirusy olbrzymie zostały opisane w 2002 roku. Wcześniej uznawane były za bakterie pasożytujące na amebach morskich (Acanthamoeba polyphaga i innych). Ich kapsydy mają długość od ok. 200 nm (Bodo saltans virus) do ok. 1,2 mum (tupanwirusy) – to więcej niż długość najmniejszych bakterii. Dodatkowo powierzchnia wirusów olbrzymich pokryta jest często białkowymi włókienkami o długości od 30 nm do nawet 550 nm. Włókienka te wiążą się specyficznie z receptorami obecnymi na powierzchni żywiciela. Długość ich genomów może być większa niż milion par zasad i może kodować ponad 1000 białek. Wirusem olbrzymim o największym genomie jest pandorawirus (Pandoravirus dulcis). Długość jego materiału genetycznego to niespełna 2,5 miliona par zasad. Ewolucja wirusów olbrzymich pozostaje zagadką. Jako że ich genomy kodują wiele białek, spotykanych poza nimi jedynie w organizmach komórkowych, przypuszcza się, że powstały albo przez uproszczenie prymitywnych organizmów prokariotycznych, albo poprzez przejęcie części genów organizmów, na których pasożytowały. Geny wirusów olbrzymich kodują takie białka jak syntazy aminoacylo−tRNA, białka naprawiające uszkodzenia w DNA oraz cytochromy zaangażowane w syntezę ATP. Megawirus Megavirus chilensis oraz mimiwirus atakujący Acanthamoeba polyphaga kodują – poza tym – wszystkie białka niezbędne do replikacji i transkrypcji swojego genomu. Procesy te nie zachodzą w jądrze zainfekowanego eukariota, a w rozbudowanych fabrykach w cytoplazmie (zwanych wirosferami). Podobieństwo wirosfer do jądra komórkowego było przyczyną powstania kolejnej teorii zakładającej, że wirusy olbrzymie mogły być czynnikiem, dzięki któremu pierwsze organizmy eukariotyczne wytworzyły swoje jądra komórkowe. Wirusy olbrzymie są tak złożonymi strukturami, że pasożytują na nich inne wirusy, zwane wirofagami, będące wirusami namnażającymi się kosztem innych wirusów.
Na podstawie: https://pitgroup.org/giant-virus-toplist/ Beata Tokarz‑Deptuła i wsp., Mimiwirus APMV, mamawirus oraz jego wirofag – budowa i charakterystyka; Postępy w Mikrobiologii; 2011 N. Philippe i wsp., Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes; Science; 2013.
Spośród poniższych chorób wskaż choroby, które występują zarówno u zwierząt jak i ludzi; choroby, które występują u roślin; choroby, które występują tylko u ludzi. Choroby są następujące: mozaika plamista, wścieklizna, odra, ospa prawdziwa, odkleszczowe zapalenie mózgu, grypa.
„Przez kolejne pokolenia pediatrów powtarza się informację, że odra przez jakiś czas upośledza funkcję układu odpornościowego. Według podręczników dotyczy to przejściowej supresji odporności komórkowej, większej skłonności do innych zakażeń (nawet przez 5 lat po przebyciu odry), wygaszania odczynu tuberkulinowego czy uaktywnienia się utajonej gruźlicy. Najnowsze badania pokazują jednak, że efekt ten jest znacznie głębszy, dotyczy również odporności humoralnej, trwa dłużej i w znacznym stopniu pozbawia organizm pamięci immunologicznej. Mówiąc w uproszczeniu, organizm zapomina, że był odporny na niektóre drobnoustroje („amnezja immunologiczna”)”.
Indeks górny Źródło: Nowe informacje dotyczące wpływu odry na układ odpornościowy, mp.pl Indeks górny koniecŹródło: Nowe informacje dotyczące wpływu odry na układ odpornościowy, mp.pl
Przeanalizuj poniższe wykresy przedstawiające liczbę przypadków kleszczowego zapalenia mózgu (KZM) w Polsce i metody diagnostyczne stosowane w rozpoznawaniu tej choroby, a następnie rozwiąż polecenie poniżej.
- 1. zestaw danych:
- Rok: 1982
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 9
- 2. zestaw danych:
- Rok: 1983
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 20
- 3. zestaw danych:
- Rok: 1984
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 25
- 4. zestaw danych:
- Rok: 1985
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 14
- 5. zestaw danych:
- Rok: 1986
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 10
- 6. zestaw danych:
- Rok: 1987
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 24
- 7. zestaw danych:
- Rok: 1988
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 15
- 8. zestaw danych:
- Rok: 1989
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 6
- 9. zestaw danych:
- Rok: 1990
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 8
- 10. zestaw danych:
- Rok: 1991
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 4
- 11. zestaw danych:
- Rok: 1992
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 8
- 12. zestaw danych:
- Rok: 1993
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 249
- 13. zestaw danych:
- Rok: 1994
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 181
- 14. zestaw danych:
- Rok: 1995
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 267
- 15. zestaw danych:
- Rok: 1996
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 257
- 16. zestaw danych:
- Rok: 1997
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 201
- 17. zestaw danych:
- Rok: 1998
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 208
- 18. zestaw danych:
- Rok: 1999
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 101
- 19. zestaw danych:
- Rok: 2000
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 170
- 20. zestaw danych:
- Rok: 2001
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 210
- 21. zestaw danych:
- Rok: 2002
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 126
- 22. zestaw danych:
- Rok: 2003
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 339
- 23. zestaw danych:
- Rok: 2004
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 262
- 24. zestaw danych:
- Rok: 2005
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 174
- 25. zestaw danych:
- Rok: 2006
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 317
- 26. zestaw danych:
- Rok: 2007
- Liczba zachorowań na odkleszczowe zapalenie mózgu: 233
Początkowe dolegliwości występujące u pacjentów chorych na KZM nie są specyficzne i przypominają zwykłe przeziębienie. Są to: bóle głowy, gorączka, wymioty, nudności. Po około 10 dniach pojawiają się: wysoka temperatura, silne bóle głowy i objawy neurologiczne. Choroba może powodować wiele powikłań.
Podstawą diagnostyki laboratoryjnej KZM są testy immunoenzymatyczne (ang. enzyme‑linked immunosorbent assay – ELISA), które umożliwiają wykrycie przeciwciał klasy IgG oraz IgM specyficznych dla antygenów wirusa KZM w surowicy krwi i płynie mózgowo‑rdzeniowym chorego. Badanie PCR w przypadku wirusa KZM jest rzadko stosowane, ponieważ chorzy zazwyczaj zgłaszają się do szpitala w II fazie choroby, kiedy wirus nie jest już obecny w surowicy krwi i płynie mózgowo‑rdzeniowym.
Obecnie nie dysponujemy skutecznym lekiem na wirusa wywołującego KZM, dlatego tak ważna jest profilaktyka. Poza szczepieniami (zalecanymi dla osób narażonych na styczność z kleszczami podczas pracy) wszyscy starajmy się chronić przed kontaktem z tym pajęczakiem. Skuteczne w tej sytuacji może być stosowanie jednego z coraz szerszej gamy środków odstraszających, tzw. repelentów.
Kleszcz pospolity to pasożyt zwierząt i człowieka żyjący w lasach i na łąkach. Aktywność kleszczy jest tym większa, im wyższa temperatura występuje na danym terenie.


B - 1. Klonowanie in vitro, 2. Terapia genowa ex vivo, 3. Transformacja nowotowrowa z udziałem wektora, 4. Klonowanie in silico, 5. Terapia genowa in vivo, 6. Transformacja nowotowrowa z udziałem klonu
Bakteriofagi mogą być wykorzystywane w leczeniu infekcji bakteryjnych u ludzi i zwierząt.
Informacja do ćwiczenia 23, 24 i 25
Kleszczowe zapalenie mózgu to ostra choroba wirusowa, która często wiąże się z powikłaniami neurologicznymi. Przyczyną infekcji może być ukąszenie przez zakażonego kleszcza, spożycie niepasteryzowanego mleka zakażonego zwierzęcia lub – znacznie rzadziej – transfuzja krwi bądź przeszczep narządu od osoby w fazie wiremii.
Indeks górny Źródło: Szczepienia.Info, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego. Indeks górny koniecŹródło: Szczepienia.Info, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego.
Ospa wietrzna jest ostrą chorobą zakaźną wywołaną przez wirus ospy wietrznej i półpaśca. Jest jedną z najbardziej zaraźliwych chorób zakaźnych. Najczęstszym źródłem zakażenia jest bezpośredni kontakt z chorym lub droga kropelkowa. Zakażenie szerzy się także przez kontakt z przedmiotami zanieczyszczonymi wydzielinami z dróg oddechowych chorej osoby. Do głównych objawów choroby należą: swędząca wysypka grudkowo‑pęcherzykowa na tułowiu, twarzy, owłosionej skórze głowy, kończynach, błonach śluzowych, gorączka, złe samopoczucie, bóle głowy i mięśni, powiększenie węzłów chłonnych. W większości przypadków ospa wietrzna przebiega łagodnie, jednak u 2–6% chorych mogą wystąpić groźne powikłania (…). Po przechorowaniu ospy wietrznej wirus pozostaje w organizmie w postaci utajonej. W sytuacji spadku odporności dochodzi do rozwoju półpaśca.
Indeks górny Źródło: Teresa Jackowska, Ewa Augustynowicz, 2019, Szczepionka przeciw ospie wietrznej, Indeks górny koniecŹródło: Teresa Jackowska, Ewa Augustynowicz, 2019, Szczepionka przeciw ospie wietrznej, Indeks górny www.szczepienia.pzh.gov.plwww.szczepienia.pzh.gov.pl
Początkowo wewnątrz komórki zakażonej wirusem acyklowir ulega przekształceniu w biologicznie aktywną pochodną fosforanową. Proces ten jest możliwy tylko przy udziale swoistej dla wirusa kinazy tymidynowej. Acyklowir nie jest odpowiednim substratem dla kinaz komórkowych.
Indeks górny Źródło: Tomasz Dzieciątkowski, Agnieszka Rola, Anna Majewska i in., Leki stosowane w leczeniu zakażeń herpeswirusami ludzi, „Postępy Mikrobiologii” 2007, nr 46 (3), s. 213. Indeks górny koniecŹródło: Tomasz Dzieciątkowski, Agnieszka Rola, Anna Majewska i in., Leki stosowane w leczeniu zakażeń herpeswirusami ludzi, „Postępy Mikrobiologii” 2007, nr 46 (3), s. 213.