Introduktion til hvordan gigantiske vira fungerer

Jeg kan kun lide ordet "kæmpe" i forhold til sjove ting, som øl og brownies. Vira, jeg foretrækker at være lille og let overvinde, hvis ikke helt fraværende i mit liv. Så det er let at se, hvorfor den stadigt stigende omtale af "kæmpe vira" pisker folk i fuldstændig vanvid. Inden vi griber til at leve i plastbobler, selvom, Det er vigtigt at forstå det grundlæggende i gigantiske vira, og hvilke typer risici de måske eller måske ikke udgør.

For at tegne et præcist billede, det hjælper at vide, hvordan en såkaldt "standard" virus ser ud. "Typisk, vi tænker på en virus som en håndfuld gener, laver et par proteiner til at replikere sig selv, "forklarer Steven W. Wilhelm, Ph.d., kandidatdirektør og associeret leder af afdelingen for mikrobiologi ved University of Tennessee. "Disse gigantiske vira er lidt af en anden historie, idet de indeholder snesevis eller hundredvis af gener."

Ifølge Wilhelm, kæmpe vira er stadig så nye, at de mangler hårde og hurtige kriterier. Imidlertid, den mest basale tommelfingerregel er, at disse vira har genomer, der i alt er mere end en kvart million basepar i størrelse. "Genomet er en slags blueprint af cellen, og baseparene er komponenterne, der udgør denne plan, " han siger.

Selvom du ikke helt forstår, hvad det betyder, denne sammenligning vil bringe forskellen mellem en normal virus og en gigantisk version hjem. Tage, for eksempel, den humane immundefektvirus (HIV), som sandsynligvis er den mest undersøgte virus i verden. HIV -sport 9, 749 basepar. Derimod, den største gigantvirus, der kendes i øjeblikket, er Pandoravirus , der kan prale af 2 millioner basepar, ifølge Wilhelm. Pandoravirus har også DNA, der dværger almindelige vira, med 2, 500 gener mod standarden 10, der findes i de fleste mindre versioner. Det overstiger også andre vira med en længde på 1 mikron (en tusindedel af en millimeter), i modsætning til normale vira, der ligger mellem 50 og 100 nanometer (der er 1, 000 nanometer i en mikron) [kilde:Dell'Amore].

I det væsentlige, vi taler om almindelige virus, der er væk Hulk, om end på et mikroskopisk niveau. Så er det på tide at freak out, eller skal vi vente og se?

1. Giant Viruses målgrupper
2. Kan gigantiske vira være katastrofale for mennesker?
3. Ændring af virologiens ansigt

Giant Viruses målgrupper

Jeg ved, at maven, du for nylig havde virket som verdens ende. Faktisk, det eneste gode der kom ud af det var nok et beskedent vægttab! Så hvis det er en teenagevigtig babyvirus sammenlignet med en Pandoravirus, det er sikkert at antage, at vi alle er dømt, ret? Træk vejret, mine venner, for det er nok ikke tilfældet.

"Størstedelen af ​​disse gigantiske vira har vist sig at inficere amøber, "Wilhelm forklarer. Amoeba er langt fra mennesker, da de er mikroskopiske, encellede organismer, der primært opholder sig i vand [kilde:New World Encyclopedia]. Wilhelm bemærker også, at encellede alger og protozoer er andre typiske mål for gigantiske vira, men insisterer på, at faren for mennesker er minimal, hvis overhovedet til stede. "Vi har ingen reelle beviser for, at disse vira gør noget mod mennesker eller dyr, " han siger.

Hvis gigantiske vira ikke skader mennesker, hvad er så det store problem? Det viser sig, nogle af dem har potentiale til uforvarende at påvirke mennesker gennem økologiske og økonomiske veje. For eksempel, Wilhelm og hans team har brugt år på at studere Aureococcus anophagefferens virus (AaV), som ubevidst hostes af alger med samme navn (virussen er normalt opkaldt efter algerne). Det antages, at de berørte alger spiller en rolle i væksten af ​​"brune tidevandsblomster" på USAs østkyst, selvom det har spredt sig til andre områder nu.

Forårets blomstring af AaV udgør et stort problem for kystområderne, såsom Long Islands Great South Bay, fordi de overtager området, forhindre vækst af havgræs. Som resultat, der har været et stort fald i skaldyr og andet havliv, påvirker udseendet negativt, funktionalitet og økonomisk potentiale for mange berørte områder [kilde:Columbia University].

At finde ud af virussen siden den første gang dukkede op i 1980'erne har været en lang proces, imidlertid. "I 2014 afsluttede vi den genomiske sekvens og var overraskede over, at den passede ind i denne gigantiske viruskategori, "siger Wilhelm om virussen, der kan prale af 370, 000 basepar. Det bød også på nogle uforudsete overraskelser. "Det har ikke kun gener, der ligner andre gigantiske vira, den har også gener, der ligner værten, til bakterielle gener, til bakterielle virusgener, "siger han." Det er en ægte mosaik genetisk. "

Stadig, nogle forskere ser ud til at stikke en sovende bjørn ved at finde vira fra længe siden. Sætter de os i fare, dog utilsigtet?

Forskere i 2014 opdagede ATCV-1, en algevirus, der med kærlighed er blevet kaldt "dumhedsvirus" af forskellige medier. Menneskelige halskulturer, kombineret med kognitive evner test, afslørede, at mennesker, der testede positive, udfører mindre imponerende på mentale færdighedstest end deres ikke-viralt påvirkede kolleger. Mange forskere afstår fra fundene, indtil de kan replikeres [kilde:UPI Staff].

Kan gigantiske vira være katastrofale for mennesker?

Alarmen begyndte i 1992 med en utilsigtet opdagelse af verdens første kæmpevirus, kendt som Mimivirus . Det var så stort, at forskere oprindeligt troede, at det var en bakterie, der forårsager lungebetændelse [kilde:Wessner]. "Dette vendte virkelig verden på hovedet, "siger Wilhelm om det videnskabelige samfunds reaktion på opdagelsen.

Derefter, forskere opdagede en ny kæmpe virus i den sibiriske permafrost i 2014, efter cirka 30, 000 år dybt i søvn. Når den er kommet i kontakt med amøben, virussen, kendt som Pithovirus sibericum , invaderede amøben som et barn angriber fødselsdagskage. Heldigvis, forskerne var i stand til at bestemme, at virussen ikke kan inficere dyr eller mennesker, meget gerne deres andre kæmpe virusbrødre [kilde:Sirucek]. Puha.

Denne opdagelse har siden givet anledning til bekymring for, at flere ældgamle vira i sidste ende vil blive sluppet løs på verden, takket være virkningerne af den globale opvarmning. "De har lavet en interessant undersøgelse, "bemærker Wilhelm." Det tilføjer et nyt perspektiv på forskellige vira, der er derude, og de mulige gener, de kan indeholde, men jeg tror, ​​at miljømæssige konsekvenser af permafrost -optøning er meget større bekymringer, " han siger.

Disse gigantiske vira har eksisteret længere end mennesker (praktisk talt gnider albuer med os, faktisk), men moderne videnskab nåede kun lige at "opdage" dem. "Vi har levet sammen med dem i sandsynligvis hundredvis af millioner, hvis ikke milliarder af år, "siger James L. Van Etten, Ph.d. med University of Nebraska og Nebraska Center for Virology. "De har været derude hele tiden."

Så optøning af permafrost er et problem, bare ikke af den grund mange tror, i hvert fald i den nuværende opfattelse af nogle eksperter. Miljøeffekterne af global opvarmning er mere en fare end frygten for, at nogle neandertalersygdomme for nylig bliver frigivet til verden.

Stadig, alle disse forsikringer vil ikke helt dæmpe offentlighedens frygt for gigantiske vira, selvom et mindre skræmmende navn sandsynligvis ville have hjulpet sagen. Så hvordan blev disse vira så store?

Ændring af virologiens ansigt

Hvis du undrer dig over, hvordan disse vira bliver så enorme, du er ikke alene. Det viser sig, det er millionspørgsmålet i det videnskabelige samfund. "Ingen ved, "siger Van Etten." Der er nogle hypoteser, men bestemt ikke en hypotese, som alle forskere er enige i, "forklarer han, tilføjer, at nogle mennesker mener, at kæmpe vira er vokset fra mindre vira, men ingen ved endnu, hvorfor de ville have gjort det.

Faktisk, vi er sandsynligvis lige begyndt at ridse overfladen af ​​gigantiske vira. "Der opdages nye hele tiden, "Wilhelm siger." Vi har virkelig ingen idé om mangfoldigheden, hvor mange der er, eller hvor udbredte de er. "Han bemærker, at mindst en undersøgelse har antydet, at de for det meste findes i havmiljøer. Forskere er meget fokuserede på at forsøge at finde ud af, hvorfor disse genomer er så store. Dette er især interessant, fordi de fleste normale vira er faktisk under evolutionært pres for at reducere deres genomstørrelse, fordi det er så belastende for dem at opretholde et højt antal, ifølge Wilhelm. "Vi kalder dette genom for effektivisering, "forklarer han." Kæmpe vira går imod kornet. "

Sammensætningen af ​​gigantiske vira gør også bølger i virologisamfundet, da disse store drenge er sportsgener, der tidligere kun var forbundet med cellulære livsformer. For eksempel, funktionelle gener, der er ansvarlige for forskellige processer, som ernæringstransport, er fundet i deres dybder. "Vi begynder virkelig at sløre de grænser, vi historisk set ville have trukket mellem vira og celler, hvad angår funktion, ”forklarer Wilhelm.

Som et resultat af disse mange fund, langvarige meninger om vira udfordres. "Det er klart, at virologi skal genoverveje, hvordan de definerer vira, "siger Van Etten, tilføjede, at tidligere standarder fastslog, at at kvalificere sig som en virus, det skulle kunne passere gennem et filter af en bestemt størrelse, og at denne test sandsynligvis er grunden til at de gigantiske versioner var ukendte så længe.

Selvom der er mange ukendte tilbage, et par principper er krystalklare. "Vi begynder at forvente, at vi vil finde slægtninge til disse vira overalt, "siger Wilhelm. Også, virkningen af ​​alle typer vira skal ikke undervurderes. "Virus kontrollerer mikrober, ergo -vira styrer planeten. "

Masser mere information

Forfatterens note:Sådan fungerer gigantiske vira

Efter at have talt med et par af de mest respekterede sind inden for det gigantiske virusområde, Jeg er overbevist om, at mindre vira er meget mere en trussel mod mig end noget, der ville angribe amøbe. Selvom det ændrer sig, Jeg har håndsprit, og jeg er ikke bange for at bruge det!

relaterede artikler

• Hvad er en virus, og hvordan bliver det en fare for menneskeliv?
• Sådan virker vira
• Hvordan kan lys dræbe vira?
• Hvordan er vira, viroider og prioner relateret?
• Kommer uddøde vira tilbage takket være klimaændringer?

Kilder

• Dell'Amore, Christine. "Største virus fundet endnu, Kan være fjerde livsdomæne? "National Geographic. 19. juli, 2013 (6. oktober, 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2013/07/130718-viruses-pandoraviruses-science-biology-evolution/
• New World Encyclopedia. "Amøbe." 2015 (7. oktober, 2015) http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Amoeba
• Sirucek, Stefan. "Gammelt 'kæmpe virus' genoplivet fra sibirisk permafrost." National geografi. 3. marts 2014 (8. oktober, 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2014/03/140303-giant-virus-permafrost-siberia-pithovirus-pandoravirus-science/
• UPI -personale. "'Dumhedsvirus' opdaget, siger forskere. "UPI. 11. november, 2014 (9. oktober, 2015) http://www.upi.com/Science_News/2014/11/11/Stupidity-virus-discovered-scientists-say/5851415749459/
• Van Etten, James L. University of Nebraska. 7. oktober kl. 2015. Telefoninterview.
• Wessner, D.R. "Opdagelse af Giant Mimivirus." Naturundervisning. 2010 (6. oktober, 2015) http://www.nature.com/scitable/topicpage/discovery-of-the-giant-mimivirus-14402410
• Wilhelm, Steven D. Institut for Mikrobiologi ved University of Tennessee. Telefoninterview, 6. oktober kl. 2015.