Bakteriofag T4, njegova struktura i funkcije. Pregled literature

Virus je stvoren davno
Drevni Voyničev rukopis opisuje različite oblike virusa koji donosi smrt.

Do 2020. godine virus je programiran da bude epidemija kuge za koju ne postoji lijek.

Ali vjerujem da lijek postoji i da je dostupan svima,
Lijek je besplatan i vrlo efikasan.

Bakteriofag T4 (engleski: Escherichia virus T4, ranije Enterobacteria phage T4) je jedan od najviše proučavanih virusa, bakteriofag koji inficira enterobakterije, uključujući Escherichia coli. Ima genomsku DNK od oko 169-170 hiljada parova baza, spakovanih u ikosaedarsku glavu.

Virion također ima deblo, bazu debla i nastavke stabljike - šest dugih i šest kratkih.

Bakteriofag T4 koristi DNK polimerazu kružnog tipa; njegova klizna manžetna je trimer sličan PCNA, ali nema homologiju ni sa PCNA ni sa polimerazom β.

T4 je relativno veliki fag, prečnika od oko 90 nm i dužine od oko 200 nm. Fag T4 koristi samo litički razvojni ciklus, ali ne i lizogeni.

Engleski bakteriolog Frederick Twort je u članku iz 1915. opisao zaraznu bolest stafilokoka, zarazni agens prolazi kroz filtere i može se prenositi iz jedne kolonije u drugu.

Nobelovci Max Delbrück, Salvador Luria, Alfred Hershey, James Watson i Francis Crick, kao i drugi poznati naučnici - Michael Rossmann, Vadim Mesyanzhinov, Fumio Arisaka, Seymour Benzer, Bruce Alberts - radili su sa fagom T4 ili sličnim bakteriofagima.

Nezavisno od Fredericka Tworta, francusko-kanadski mikrobiolog Felix D'Herelle prijavio je otkriće bakteriofaga 3. septembra 1917. godine. Uz to, poznato je da je ruski mikrobiolog Nikolaj Fedorovič Gamaleja, davne 1897. godine, prvi uočio fenomen lize bakterija (bacila antraksa) pod uticajem agensa koji se može presađivati.

2016. godine, kao i drugi bakteriofagi, preimenovan je u Escherichia virus T4.

Felix D'Herelle je također sugerirao da su bakteriofagi korpuskularne prirode. Međutim, tek nakon pronalaska elektronskog mikroskopa bilo je moguće vidjeti i proučavati ultrastrukturu faga. Dugo vremena, ideje o morfologiji i glavnim karakteristikama faga zasnivale su se na rezultatima proučavanja faga T-grupe - T1, T2, ..., T7, koji se razmnožavaju na E. coli soju B. Međutim, svake godine nove pojavili su se podaci o morfologiji i strukturi različitih faga, što je uslovilo njihovu morfološko klasifikaciju.

Bakteriofagi su najbrojnija, rasprostranjena u biosferi i, po svoj prilici, evolucijski najdrevnija grupa virusa. Procijenjena veličina populacije faga je preko 1030 čestica faga.

Struktura bakteriofaga

Struktura bakteriofaga.png

1 - glava, 2 - rep, 3 - nukleinska kiselina, 4 - kapsid, 5 - "ovratnik", 6 - proteinski omotač repa, 7 - repna fibrila, 8 - bodlje, 9 - bazalna ploča

Bakteriofagi se razlikuju po hemijskoj strukturi, vrsti nukleinske kiseline, morfologiji i prirodi interakcije sa bakterijama. Bakterijski virusi su stotine i hiljade puta manji od mikrobnih ćelija.

Tipična čestica faga (virion) sastoji se od glave i repa. Dužina repa je obično 2-4 puta veća od prečnika glave.

Glava sadrži genetski materijal - jednolančanu ili dvolančanu RNK ili DNK sa enzimom transkriptazom u neaktivnom stanju, okružena proteinskom ili lipoproteinskom ljuskom - kapsidom, koja čuva genom izvan ćelije.

U prirodnim uslovima, fagi se nalaze na mestima gde postoje bakterije osetljive na njih. Što je pojedini supstrat (zemljište, izlučevine ljudi i životinja, voda itd.) bogatiji mikroorganizmima, to se u njemu nalazi veći broj odgovarajućih faga. Tako se u zemljištu nalaze fagi koji liziraju ćelije svih vrsta zemljišnih mikroorganizama. Černozemi i tla na koja su primijenjena organska đubriva posebno su bogata fagima.

Nukleinska kiselina i kapsid zajedno čine nukleokapsid. Bakteriofagi mogu imati ikosaedarski kapsid sastavljen od više kopija jednog ili dva specifična proteina. Obično su uglovi napravljeni od pentamera proteina, a nosač svake strane je napravljen od heksamera istog ili sličnog proteina. Štaviše, fagi mogu biti sfernog, limunastog ili pleomorfnog oblika.

Rep, ili dodatak, je proteinska cijev - nastavak proteinske ljuske glave; u dnu repa nalazi se ATPaza koja regenerira energiju za ubrizgavanje genetskog materijala. Postoje i bakteriofagi sa kratkim nastavkom, bez nastavka i filamentozni.

Glava je okrugla, šestougaona ili štapićasta, prečnika 45-140 nm. Proces je debljine 10-40 nm i dužine 100-200 nm. Neki od bakteriofaga su okrugli, drugi su filamentni, dimenzija 8x800 nm. Dužina lanca nukleinske kiseline je višestruko veća od veličine glave u kojoj se nalazi u uvijenom stanju i dostiže 60-70 mikrona. Proces izgleda kao šuplja cijev okružena omotačem koji sadrži kontraktilne proteine slične mišićnim proteinima. Kod brojnih virusa, ovojnica je sposobna da se skupi, otkrivajući dio štapa. Na kraju procesa, mnogi bakteriofagi imaju bazalnu ploču iz koje se protežu tanki dugi filamenti, olakšavajući pričvršćivanje faga na bakteriju. Ukupna količina proteina u čestici faga je 50-60%, nukleinskih kiselina - 40-50%.

Neki fagi imaju genom koji sadrži nekoliko hiljada baza, dok fag G, najveći sekvencionirani fag, sadrži 480 000 parova baza – dvostruko više od prosjeka bakterija, ali još uvijek nema dovoljno gena za tako ključnu bakterijsku organelu kao što je ribosom.

Bakteriofagi igraju ulogu u kontroli veličine mikrobnih populacija, u autolizi stanica koje stare, i u prijenosu bakterijskih gena, djelujući kao vektorski "sistemi".

Zaista, bakteriofagi su jedan od glavnih mobilnih genetskih elemenata. Transdukcijom unose nove gene u bakterijski genom. Procjenjuje se da se 1024 bakterije mogu zaraziti u jednoj sekundi. To znači da se stalni prijenos genetskog materijala distribuira među bakterijama koje žive u sličnim uvjetima.

Visok nivo specijalizacije, dugotrajno postojanje i sposobnost brzog razmnožavanja u odgovarajućem domaćinu doprinose njihovom očuvanju u dinamičnoj ravnoteži među širokim spektrom bakterijskih vrsta u bilo kom prirodnom ekosistemu.

Kada odgovarajući domaćin nije dostupan, mnogi fagi mogu ostati infektivni decenijama osim ako ih ne unište ekstremne supstance ili uslovi okoline.

Naučnici su utvrdili kako bakteriofag inficira ćeliju domaćina, bakteriju Escherichia Coli.

Istraživači su utvrdili kako bakteriofag T4 napada svoju ćeliju domaćina, Escherichia Coli.

U izdanju Nature iz januara 2002. opisuje kako virus koristi uređaj za biohemijsku punkciju nalik igli da inficira ćeliju domaćina E. Coli. “Pokazali smo da je ovo složena biohemijska mašina koja omogućava virusu da efikasno napadne ćeliju domaćina. Baza virusnog stabla igra glavnu ulogu u ovom procesu, kaže Michael Rossman sa Univerziteta Purdue.

Bakteriofag T4 je pravi “Tyrannosaurus Rex” među virusima, pa je najbolji objekt za istraživanje (dimenzije su mu oko 100 nm dužine i širine). T4 je također „virus stabljike“ jer ima stabljiku s granama koje su pričvršćene za hvatanje bakterija. U 1 mm3 obične vode obično se nalazi oko milijardu faga.

Virus T4 (vidi sliku 1) sastoji se od ikosaedarske glave koja sadrži virusnu DNK, stabljike, baze stabljike i izbočina - šest dugih i šest kratkih. Dugi procesi prvo pronalaze E.Coli, a zatim se kratki čvrsto vezuju za ćeliju. Baza zatim prenosi impuls na trup, koji se skuplja poput mišića, istiskujući virusnu DNK u ćeliju domaćina. Bazu virusa kontroliše i uređaj za pirsing koji se nalazi na stabljici i enzim koji reže membranu ćelije E. Coli.

Ovaj enzim pravi rupu veličine nanometara u ćelijskoj membrani kroz koju virusna DNK ulazi u ćeliju domaćina. E. Coli je tako inficirana i biohemijska mašinerija ćelije proizvodi nove čestice faga, i na kraju ćelija umire. "Za početak, naša studija pokazuje strukturu proteina koji čine bazu u blizini stabljike (tzv. biohemijski uređaj za punkciju) i njihovu ulogu u prodiranju virusne DNK kroz staničnu membranu", rekao je Rossman.

Na sl. Slika 2 prikazuje strukturu baznih proteina modelovanu pomoću softvera SPIDER. Podaci za model dobijeni su proučavanjem 418 mikrofotografija smrznutih virusnih čestica. Područje označeno (gp27-gp5*-gp5c)3 je biohemijski uređaj za lancetar. Najveća aktivnost enzima za pirsing se opaža u sredini „igle“. Rice. a - stereo fotografija baze, sl. b je njegova molekularna struktura. 1 angstrom = 1/cm.

Također je utvrđeno da se pri približavanju ćelijskoj membrani baza deformiše - postaje poput ravne zvijezde. To olakšava kontakt s membranom i prati uvođenje "igle" u nju.

Takva istraživanja su uvijek povezana s istraživanjem u nanotehnološkoj molekularnoj proizvodnji. Na osnovu ovih saznanja moguće je predvideti pojavu visoko efikasnih antibiotika.

Šta je t4 virus?

ARHIV "Studentski naučni forum"

Puna verzija naučnog rada dostupna je u PDF formatu

Komentari na naučni rad: 13

Bakteriofagi, ili fagi (od starogrčkog - "žderači bakterija") su virusi koji mogu inficirati bakterijske stanice. Otkriveni su početkom prošlog stoljeća, a već tada su naučnici došli do zaključka da bi ovaj virus mogao postati važno sredstvo u borbi protiv opasnih infekcija. Zahvaljujući ovim mikroorganizmima počele su se liječiti ozbiljne bolesti poput bubonske kuge i tuberkuloze. Ubrzo su otkriveni antibiotici, a postojanje faga je sigurno zaboravljeno. Ali danas se ponovo vraća interesovanje za ove mikroorganizme među naučnicima.

Bakteriofagi su najbrojnija i najraširenija, a možda i najstarija grupa virusa. Pronađeni su za većinu bakterija, patogenih, ali i saprotrofnih. U prirodi se fagi nalaze i tamo gdje postoje bakterije osjetljive na njih: u zemljištu i vodi, u crijevima ljudi i životinja, u biljkama itd. Što je supstrat bogatiji mikroorganizmima, to će sadržavati mnogo više bakteriofaga.

Model objekta, bakteriofag, se vrlo široko koristi za naučna istraživanja. Uz pomoć bakteriofaga otkrivena su mnoga fundamentalna otkrića u molekularnoj biologiji, kao što su genetski kod, rekombinacija i replikacija nukleinskih kiselina. Vrlo je lako uzgajati najprimitivnijim biološkim metodama i može se dobiti u vrlo velikim količinama.

Bakteriofag T4 je vrlo zgodan model objekta za razvoj metoda molekularne biologije i razjašnjavanje strukturne osnove infektivnosti virusa. Enterobacteriaphage T4 je jedan od najviše proučavanih virusa, bakteriofag koji inficira bakteriju E. coli. Ima genomsku DNK od oko 169-170 hiljada parova baza, spakovanih u ikosaedarsku glavu. Virion također ima deblo, bazu debla i nastavke stabljike - šest dugih i šest kratkih. Enterobakteriafag T4 je veliki fag, prečnika od oko 90 nm i dužine od oko 200 nm. Fag T4 koristi samo litički razvojni ciklus, ali ne i lizogeni. Ispitivanjem strukture bakteriofaga, otkrili smo da se svi poznati bakteriofagi sastoje od dvije glavne komponente: proteina i nukleinskih kiselina. Na osnovu vrste nukleinske kiseline dijele se na DNK i RNK koje sadrže.

Bazalna lamina bakteriofaga je složena molekularna struktura koja sadrži najmanje 15 različitih proteina koja prepoznaje receptore na površini ćelija domaćina i provodi strukturne preustroj repa virusa neophodne za infekciju ćelija. Korištenjem krioelektronske mikroskopije bilo je moguće rekonstruirati trodimenzionalnu strukturu bazalne ploče faga.

Dobivena struktura ima oblik šatora sa simetrijom šest reda u odnosu na uzdužnu os repa virusa, u čijem se središtu nalazi molekularna igla koja prodire kroz zid ćelije domaćina tokom procesa infekcije. Za gornji dio bazalne ploče pričvršćen je repni štap, koji ima oblik šuplje cijevi kroz koju se virusna DNK unosi u ćeliju. Infekcija bakterije počinje adsorpcijom faga, tj. pričvršćivanje repnog nastavka bakteriofaga na površinu ćelije. Adsorpciju provode repne fibrile, koje se vežu za bakterijske stanične strukture zvane fagoreceptori. Nakon adsorpcije, bazalna ploča repa bakteriofaga dolazi u bliski kontakt sa ćelijskim zidom, usled čega se kontraktilni omotač repa kontrahuje, a njegov centralni štapić probija ćelijsku membranu i verovatno usled kontrakcije glave, DNK faga se ubrizgava u bakteriju. Bakteriofag odmah, nakon što DNK prodre u bakteriju, počinje implementirati genetske informacije zapisane u DNK faga. U slučaju T-even bakteriofaga, stanica sintetizira enzime koji uništavaju bakterijsku DNK i enzime neophodne za reprodukciju DNK faga. Nakon ove faze, nazvane rana sinteza proteina, kasni proteini se sintetiziraju u bakteriji, formirajući omotač bakteriofaga. Kao rezultat, pojavljuju se nove čestice bakteriofaga, bakterija se lizira, a bakteriofag koji se u njoj razmnožio ispušta se u okolinu. Ako se pojedinačni bakteriofagi nanesu na površinu čvrstog hranljivog medija sa rastućim bakterijama, tada bakteriofagi koji su se razmnožili u bakterijama uništavaju bakterije, formirajući na tom mestu takozvane „sterilne mrlje“.

Bakteriofagi koji su sposobni da se razmnožavaju u bakterije, uništavaju ih i ispuštaju u okolinu kao punopravne čestice nazivaju se virulentni fagi.

Uz takve fage, postoje i drugi - umjereni fagi. Nakon inficiranja ćelije, DNK takvih faga se ugrađuje u DNK samih bakterija bez ometanja njihovih vitalnih funkcija. Udvostručuje se i kao rezultat se prenosi na potomstvo. Bakterija čija DNK sadrži umjerenu DNK faga naziva se lizogena, a DNK faga u kombinaciji s bakterijskom DNK naziva se profagom. Ako se lizogena bakterija ozrači ultraljubičastim svjetlom ili tretira kemijskim mutagenima, moguće je izazvati transformaciju profaga u fag, odnosno stimulirati reprodukciju punopravnih fagnih čestica u bakterijskoj stanici, što rezultira ćelija umire. Posljedično, u lizogenoj bakteriji, kao dio jednog bakterijskog hromozoma, genetski aparat bakterije koegzistira s genom virusa, koji se prenosi s roditeljske stanice na potomstvo i može se aktivirati (inducirati).

Iz ovoga možemo zaključiti da fagi nisu samo antibakterijski agensi, već i njihov glavni pomoćnik. Bakteriofagi su ti koji pomažu bakterijama da se promijene integrirajući njihov genetski materijal u DNK. Razvoj novih antibiotika je izuzetno skup i dugotrajan proces. Ali čak ni pojava novog lijeka ne garantuje da mikrobi neće razviti zaštitu od njega. Ova stanja primoravaju specijaliste da traže sredstva koja u sadašnjoj fazi mogu pomoći u liječenju bakterijskih infekcija i povećati njegovu učinkovitost. Takvi lijekovi se trenutno nazivaju bakteriofagi.

Spisak korišćene literature:

1. Materijali međunarodne naučno-praktične konferencije „Bakteriofagi: Teo-

teorijski i praktični aspekti primjene u medicini, veterini i prehrambenoj industriji

industrija" / - Uljanovsk: UGSHA im. P.A. Stolypina, 2013, tom IIs.

2. Rautenstein Ya.I., Bakteriofagija, M., 1955

T4 virus. Kakav je ovo virus? koje bolesti izaziva?

Niste pogrešili? Možda ipak nije virus? - prije više od godinu dana

Bakteriofag T4 je jedan od najviše proučavanih virusa na svijetu. Utječe na enterobakterije, uključujući E. coli, salmonelu i bacil kuge.

Ovaj virus može biti efikasan način u borbi protiv opasnih infekcija. Dakle, bakteriofag T4 ne uzrokuje nikakve bolesti, već naprotiv, pomaže u borbi protiv njih. Uz pomoć niti, virus se veže za ćeliju patogene bakterije, DNK virusa ulazi u ćeliju, uslijed čega se uništava.

Kako bi spriječili ljude da uzimaju antibiotike, naučnici su sintetizirali lijekove iz bakteriofaga koji su prirodni za ljudski imunološki sistem.

Bakteriofagi su jedači mikroba u tijelu, čistači.

U ovom slučaju, bakteriofag T4 proždire E. coli tokom infekcije i osoba se oporavlja bez antibiotika.

Virus T4 više nije toliko opasan, jer su identificirane sve njegove razvojne karakteristike u ljudskom tijelu. Sada se, naprotiv, ovaj virus koristi kao pomoćnik koji uništava bakterijske stanice.

Virus T-4, zastrašujućeg izgleda, ali koristan za ljude, je bakteriofag, odnosno inficira enterobakterije. To je relativno veliki fag i proučavali su ga nobelovci kao što su Salvador Luria, Alfred Hershey, Max Delbrück i drugi.

Ovaj virus ne predstavlja nikakvu opasnost po ljudsko zdravlje, već samo pomaže proždirući bakterije, kao da ih isisava.

Virus T4 je najpoznatiji i proučavan bakteriofag koji proždire bakterije. Ovaj virus ne izaziva nikakve bolesti kod ljudi, već naprotiv, pomaže im u borbi protiv bakterija. Dakle, nema potrebe da brinete o ovom virusu.

Ovako T4 virus izgleda na fotografiji sa elektronskim mikroskopom.

Postoji tako davno poznati bakteriofag ili fag T4 - to je zaista virus i on inficira, jednom riječju, proždire bakterije i mijenja ih, integrirajući svoj genetski materijal u DNK ove bakterije. Bakteriofagi su odavno poznati, još od početka prošlog veka, a uz pomoć ovih zanimljivih mikroorganizama pronašli su lek za bubonsku kugu i tuberkulozu. Kada su antibiotici otkriveni, ovi vrlo zanimljivi mikroorganizmi su zaboravljeni i uzalud. Sada su se naučnici ponovo sa zanimanjem bavili proučavanjem bakteriofaga.

Ovaj virus se zove bakteriofag T4. Bateriofag se prevodi kao žder bakterija, odnosno živi u tijelu bakterije i jede svog domaćina, tako i živi. Na primjer, T4 jede E. coli.

Odnosno, ovaj virus ne samo da sam po sebi ne uzrokuje nikakve bolesti, već i pomaže osobi u borbi protiv opasnih bolesti. T4 ubija E. coli, drugi bakteriofagi jedu bacile tuberkuloze ili čak bakterije bubonske kuge.

Virus T4, inače poznat kao bakteriofag, zapravo je koristan virus za ljude i vrlo je dobro proučavan. Ovaj virus će pomoći ljudskom tijelu da savlada neke infekcije: salmonelu, E. coli, itd. Veoma široka upotreba u medicini. Ovaj virus proždire štetne bakterije i pomaže u izbjegavanju antibiotika.

T4 virus ili ispravno ime Bakteriofag. Šta je? Bakteriofagi (fagi) su virusi, tačnije bakterije, koje proždiru štetne bakterije. Zamenili su antibiotike, koji veoma snažno deluju na ljudski organizam, a bakteriofagi nisu štetni za ljudski organizam. Generalno, još jedan razvoj u oblasti medicine koji će omogućiti ljudima da budu zdraviji i da leče rak, jer bakteriofagi ubijaju (isisavaju) bakterije koje se nalaze u ćelijama raka. Povijest pojave bakteriofaga (T4 virus)

Komentari

Uz pomoć svojih repnih filamenata, fag se pričvršćuje za membranu bakterijske ćelije, probija je svojim "repom" i poput mikroskopske šprice ubrizgava DNK koji se nalazi u njegovoj glavi u ćeliju.

Dramatični odnos između virusa i „ćelije domaćina“ predstavlja u fragmentiranom obliku mehanizam sinteze proteina koji se obično dešava u živim ćelijama. Ovo je gotov "eksperimentalni uređaj", čiji se pojedinačni elementi mogu mijenjati na ovaj ili onaj način. I tako su napravljeni pokušaji da se vještački reprodukuju faze ovog procesa kako bi se otkrilo kako se to događa.

Fag T4 ima veličinu od 3 hiljade angstroma (angstrom je jedan desetmilioni deo milimetra), ali struktura njegovih čestica je relativno složena, njegova DNK sadrži do 100 gena. Za životinje je ovaj iznos zanemariv; za virus je to već značajno. No, krenimo od još jednostavnijeg organizma – govorimo o jednom od prvih proučavanih virusa – virusu mozaika duhana (TMV). Iste je veličine kao T4, ali ima još jednostavniji oblik. Izgleda kao cilindar čija je širina samo 150 angstroma. Niz RNK se proteže duž ose ovog cilindra. Ova RNK sadrži samo 5 ili 6 gena. Protein od kojeg je izgrađen cilindar sastoji se od identičnih molekula. Molekul proteina je formiran od 5 ili 6 lanaca, od kojih svaki sadrži približno 150 aminokiselina. Ovi lanci su raspoređeni u dvostrukom sloju ukupne debljine 23 angstroma - na način da sekvence molekula, gniježđene jedna u drugu u obliku spirala, stvaraju tijelo cilindra.

Smrtonosna ljepota virusa

Mašta ponekad može biti malo šarenija od stvarnosti. Ili još strašnije. A viralne slike, čije slike često viđamo na stranicama knjiga, časopisa i novina, upravo su to.

Smrtonosni patogeni su ilustrovani jarko crvenom, toksično zelenom ili agresivnom narandžastom bojom. Ružni, strašni, gotovo oružje, samo čekaju da napadnu naše tijelo. Krajnji cilj je uplašiti i imati emocionalni uticaj, kada je istina da su svi virusi transparentni.

Ova činjenica ostavila je toliko veliki utisak na britanskog umjetnika Lukea Jerram-a da ju je iskoristio kao glavnu ideju za svoj novi umjetnički projekat - trodimenzionalne staklene skulpture "Mikrobiologija stakla".

Luke Jerram je rođen 1974. godine i diplomirao je na Univerzitetu Walesa 1997. godine sa odlikom prve klase iz likovne umjetnosti. On je pronalazač, istraživač i naučnik amater. Glavna ideja svih njegovih radova je proučavanje prostora i percepcije. Umjetnikov lični pogled na viruse odražava potpuno drugačiju sliku od tradicionalne ideje koja se formira u našim umovima. Njegovi virusi su bijeli i prozirni, krhki i hladni, ali nisu strašni. Tajanstveni i veličanstveni i, u isto vrijeme, ljudskiji nego ikad.

Među eksponatima su i staklene kopije najsmrtonosnijih bolesti za ljude: HIV-a, virusa ebole, ptičjeg gripa, virusa E. Coli, enterovirusa tipa EV71, malarije, papiloma, svinjske gripe, T4 bakteriofaga.

Svaki komad, razvijen uz pomoć virologa Andrewa Davidsona sa Univerziteta u Bristolu, izvrsna je reprodukcija virusa. Iako se skulpture mogu činiti pretjeranim, sa nazubljenim, jezivim izbočinama, one su zapravo kreirane sa neverovatnom preciznošću. Naravno, oni su znatno veći od svog originalnog oblika: stakleni virusi su milion puta veći od originala.

Kroz svoje kreacije, Jerram istražuje odnos između ljepote umjetničkih djela i njihovog utjecaja na ljude. Baš kao što Susan Sontag kaže u svojoj knjizi Bolest i njene metafore, umjetnost, poput riječi, utiče na to kako doživljavamo bolest. To znači da je moguće izazvati fantazije o bolesti koje su ponekad opasnije i teže od biološke stvarnosti.

Zbog toga je rad Lukea Jerrama važan: on nudi alternativnu viziju bolesti koja može dovesti do drugačijeg načina za njeno prevladavanje.

virus E. coli (Escherichia coli)

Reakcije na rad su bile prilično iznenađujuće“, kaže Džeram u intervjuu za BBC, „skulpture su nevjerovatno lijepe i to privlači ljude, ali kada shvate o čemu se radi, odmah se pojavljuje neka vrsta elementa odbojnosti. Neki se osjećaju kao da bi se mogli zaraziti ako ih dodirnu.

Enterovirus tip EV71

Lukine kreacije izazov su našim vlastitim idejama i idejama. Oni pokazuju da su stvarnost i njena percepcija nešto potpuno subjektivno. U jednom od pisama objavljenih na web stranici umjetnika, anonimni autor je dao priznanje:

Vaša skulptura mi je učinila HIV mnogo stvarnijim od bilo koje fotografije ili ilustracije koju sam ikada vidio. Vrlo je čudan osjećaj vidjeti svog neprijatelja, koji će na kraju biti uzrok moje smrti, i smatrati ga tako lijepim.

Fag T4

Bakteriofag T4 je jedan od najviše proučavanih virusa, bakteriofag koji inficira bakterije E.

Bakteriofag T4 koristi DNK polimerazu kružnog tipa; njegova klizna manžetna je trimer sličan PCNA, ali nema homologiju ni sa PCNA ni sa polimerazom β.

T4 je relativno veliki fag, prečnika od oko 90 nm i dužine od oko 200 nm. Fag T4 koristi samo litički razvojni ciklus, ali ne i lizogeni.

Šta je t4 virus?

Rast i razvoj. Virusi

Od mnogih poznatih virusa, na dijagramu su prikazani samo pojedinačni predstavnici. Sve slike su date u istom uvećanju. Virusi koji se razmnožavaju samo u bakterijama nazivaju se bakteriofagi (kratko: fagi). M13 fag ima najjednostavniju strukturu (1). Sastoji se od jednolančane DNK molekule [ssDNA] koja sadrži približno 7000 nt. (n.a. - nukleinska baza), okružena proteinskom ljuskom od 2700 podjedinica, spakovanih u spiralu. Oklop virusa se zove kapsid, a struktura u cjelini jeste nukleokapsid. M13 se koristi u genetskom inženjeringu kao vektor (vidi str. 256).

Fag T4 (1), jedan od najvećih virusa, ima složeniju strukturu. „Glava“ virusa sadrži dvolančanu DNK [dsDNK], broj a.

Biljno-patogeni virus mozaika duhana (2) konstruiran je slično M13, ali sadrži ssRNA umjesto DNK. RNK virusi također uključuju poliovirus (poliovirus), koji uzrokuje dječju paralizu. Nukleokapsid virusa gripe ima dodatnu školjka, pozajmljena od plazma membrane ćelije domaćina (B). Virusni proteini koji učestvuju u infekciji ćelije domaćina fiksirani su na lipidnoj membrani.

B. Kapsid rinovirusa

Rinovirusi su uzročnici takozvanih „prehlada“. Kapsid ovog virusa ima oblik ikosaedar, geometrijski lik konstruisan od 20 jednakostraničnih trouglova. Ljuska je formirana od tri različita proteina raspoređena u obliku pentamera i heksamera.

B. Životni ciklus virusa humane imunodeficijencije (HIV)

AIDS virus(HIV) je poznat kao uzročnik bolesti tzv sindrom stečene imunodeficijencije(AIDS). Strukturno, HIV je sličan virusu gripe (A).

HIV genom se sastoji od dva jednolančana RNA molekula [ssRNA], od kojih svaki molekul sadrži 9200 nt). Virus ima dvoslojni kapsid i okružen je membranom koja sadrži proteine. HIV inficira prvenstveno T pomoćne ćelije (vidi str. 286), što na kraju može dovesti do sloma imunog sistema.

Tokom infekcije (1), virusna membrana se spaja sa plazma membranom ciljne ćelije i nukleokapsidno jezgro ulazi u citoplazmu (2). Tamo, virusna RNK (RNA) prvo formira RNA/DNK hibrid (3), a zatim se transkribuje u dsDNK (4). Obje reakcije katalizira virusna reverzna transkriptaza. dsDNK je integrirana u ćelijski genom (5), gdje može ostati u neaktivnom stanju. Kada se aktivira, fragment DNK koji odgovara virusnom genomu se prvo transkribuje uz pomoć enzima ćelije domaćina (6). Ovo uključuje replikaciju i virusne ssRNA i mRNA (mRNA) koja kodira prekursore virusnih proteina (7). Proteini se zatim ubacuju u plazma membranu ćelije (8, 9) i tamo prolaze kroz proteolitičku modifikaciju (10). Ciklus se završava pupanjem novonastalih virusnih čestica (11).

Grupa virusa koji sadrže RNK, kojoj pripada i HIV, naziva se retrovirusima, jer njihov životni ciklus počinje sintezom DNK na RNK šablonu, odnosno obrnutim procesom normalne transkripcije, kada DNK služi kao šablon.

Šta je t4 virus?

Bakteriofag T4 je mnogo složeniji virus od TMV-a. Njegova dvolančana DNK sadrži otprilike 165 uporednih gena

Rice. 30.7. Područje TMV RNK koje inicira sklapanje TMV virusne čestice.

Rice. 30.8. Elektronski mikrograf djelomično rekonstruiranih TMV čestica. Vidljiva su dva RNA repa koja se protežu iz svakog rastućeg viriona.

Rice. 30.9. VTM montažni dijagram. A - regija inicijacije u RNK formira petlju i prelazi u centralnu rupu proteinskog diska. disk prelazi u spiralni oblik "podloške". B - novi diskovi su pričvršćeni za kraj RNK na kojem se nalazi petlja. Jedan od krajeva RNK se stalno provlači kroz centralnu rupu i stupa u interakciju s novim diskovima. shematski prikaz molekule RNK u djelimično sastavljenom virusu. Smjer kretanja RNK označen je strelicom. (Butler P. J. G., Klug A., Sci. Amer., 1978.)

sa 6 TMV gena. Međutim, struktura, reprodukcija i proces sastavljanja faga T4 su prilično dobro proučeni, budući da je podvrgnut intenzivnoj genetskoj i biohemijskoj analizi. T4 virion se sastoji od glave. procesa i šest niti (vlakna) procesa (sl. 30.10). Njegova DNK molekula je čvrsto spakovana unutar ikosaedarske proteinske ljuske i čini glavu virusa. Proces se sastoji od dvije koaksijalne cijevi povezane s glavom kratkim vratom. U dodatku, kontraktilna ovojnica okružuje centralnu osovinu kroz koju se DNK unosi u bakteriju domaćina. Proces na kraju nosi bazalnu ploču sa šest kratkih zubaca iz kojih se proteže šest dugih tankih filamenata.

Krajevi procesnih filamenata vezuju se za određena mjesta na ćeliji E. coli. Kao rezultat kontrakcije zavisne od ATP-a, ovojnica povlači glavu faga prema bazalnoj lamini i procesnim filamentima, a kao rezultat toga, središnji štap prodire u ćelijski zid, ali ne i u ćelijsku membranu. Gola DNK faga tada prodire u ćelijsku membranu. Nakon nekoliko minuta prestaju sve reakcije sinteze stanične DNK, RNK i proteina i počinje sinteza virusnih makromolekula. Drugim riječima, virus koji je zarazio ćeliju preuzima sintetičke mehanizme bakterijske ćelije i zamjenjuje njene gene svojim.

DNK T4 faga sadrži tri grupe gena koji se transkribiraju u različitim fazama infekcije: ranoj, ranoj i

Rice. 30.10. Elektronski mikrograf faga T4. (Williams R. S., Fisher N. W., Elektronski mikrografski atlas virusa, S. S. Thomas, Springfield,

1974. Preštampano uz ljubaznu dozvolu izdavača.)

Tabela 30.2. (vidi skeniranje) Geni faga T4

kasno. Neposredni i rani geni se transkribiraju i prevode prije nego što se sintetizira DNK T4 faga. Neki proteini kodirani ovim geni osiguravaju da je sinteza ćelijskih makromolekula isključena. Ubrzo nakon infekcije, DNK ćelije domaćina se razgrađuje dezoksiribonukleazom, koju kodira jedan od ranih gena T4 faga. Sama DNK T4 faga nije hidrolizovana ovim enzimom, jer ne sadrži klastere (grupisane ostatke) citozina. DNK faga T4 sadrži hidroksimetilcitozin (HMC) umjesto citozina. Osim toga, HMC ostaci u T4 DNK su glukozilirani.

Ovi derivati citozina ugrađeni su u DNK bakteriofaga T4 zbog djelovanja nekoliko fagospecitičnih enzima sintetiziranih u ranoj fazi infekcije. Jedan od njih hidrolizira dCTP kako bi formirao dCMP kako bi spriječio da se dCTP ugradi u DNK faga T4. Drugi enzim zatim uvodi hidroksimetil grupu u dCMP da se formira

Hidroksimetil citidilat. Treći enzim pretvara α-hidroksimetilcitidilat u trifosfat, koji služi kao supstrat za DNK polimeraze. Konačno, četvrti enzim glikozilira neke od hidroksimetilcitozinskih ostataka sadržanih u DNK.

Sinteza kasnih proteina povezana je sa replikacijom DNK faga T4. U ovoj fazi formiraju se kapsidni proteini i lizozim. Kada je sklapanje viriona potomaka završeno, lizozim hidrolizira bakterijski stanični zid i uništava ga. Otprilike 20 minuta nakon infekcije pojavljuje se oko dvije stotine novih virusnih čestica.

Neke infekcije su asimptomatske ili latentne. U latentnoj infekciji, virusna RNK ili DNK je prisutna u ćeliji, ali ne uzrokuje bolest osim ako se ne pojave faktori okidanja. Latencija olakšava širenje virusa sa osobe na osobu. Herpes virusi pokazuju svojstvo latencije.

Stotine virusa mogu zaraziti ljude. Viruse koji inficiraju ljude širi prvenstveno sama osoba, uglavnom izlučevinama iz respiratornog trakta i crijeva, neki seksualnim kontaktom i transfuzijom krvi. Njihovo širenje među ljudima ograničeno je urođenim imunitetom, stečenim prirodnim ili umjetnim imunitetom, sanitarnim, higijenskim i drugim socijalnim mjerama, kao i kemoprofilaksom.

Za mnoge viruse, životinje su primarni domaćin, dok su ljudi samo sekundarni ili slučajni domaćini. Uzročnici zoonoza, za razliku od specifičnih ljudskih virusa, geografski su ograničeni u svojoj distribuciji onim uvjetima u kojima se održava prirodni ciklus infekcije bez ljudske intervencije (prisustvo relevantnih kralježnjaka, člankonožaca ili oboje).

Onkogena svojstva brojnih životinjskih virusa su dobro proučavana. Ljudski T-limfotropni virusi tipa 1 povezani su s nekim leukemijama i limfomima, a Epstein-Barr virus uzrokuje maligne bolesti poput nazofaringealnog karcinoma, afričkog Burkittovog limfoma i limfoma kod primatelja transplantiranih organa liječenih imunosupresivima. Hepatitis B i C predisponiraju nastanku hepatokarcinoma. Humani herpes virus tip 8 predisponira za razvoj Kaposijevog sarkoma, primarnog efuzijskog limfoma (limfom tjelesne šupljine) i Castlemanove bolesti (limfoproliferativni poremećaji).

Dug period inkubacije karakterističan za neke virusne infekcije dovodi do izraza „spori virusi“. Brojne kronične degenerativne bolesti ranije nepoznate etiologije danas se klasificiraju kao spore virusne infekcije. Među njima ističemo subakutni sklerozirajući panencefalitis (virus malih boginja), progresivni panencefalitis rubeole i progresivnu multifokalnu leukoencefalopatiju (JC virusi). Creutzfeldt-Jakobova bolest i spongiformna encefalopatija imaju karakteristike slične sporim virusnim infekcijama, ali su uzrokovane prionima.

Dijagnostika

Samo nekoliko virusnih bolesti, kao što su boginje, rubeola, roseola neonatorum, infektivni eritem, gripa i vodene kozice, mogu se dijagnosticirati samo na osnovu kliničke slike i epidemioloških podataka.

Treba imati na umu da je precizna dijagnoza neophodna kada je potrebno specifično liječenje ili kada infektivni agens predstavlja potencijalnu prijetnju društvu (na primjer, atipična pneumonija, SARS).

Brza dijagnoza je moguća u posebno opremljenim virološkim laboratorijama uzgojem, PCR-om i određivanjem virusnih antigena. Elektronska (ne svjetlosna) mikroskopija može pomoći. Za niz rijetkih bolesti (npr. bjesnilo, istočni konjski encefalitis, itd.) postoje specijalizirane laboratorije (centri).

Prevencija i liječenje

Napredak u upotrebi virusnih lijekova je vrlo brz. Antivirusna kemoterapija cilja na različite faze virusne replikacije. Oni mogu uticati na vezivanje čestice za membranu ćelije domaćina ili ometati oslobađanje virusnih nukleinskih kiselina, inhibirati ćelijske receptore ili faktore replikacije virusa, blokirati specifične virusne enzime i proteine neophodne za replikaciju virusa, ali ne utiču na metabolizam virusa. ćelije domaćina. Antivirusni lijekovi se najčešće koriste u terapijske i profilaktičke svrhe protiv herpes virusa (uključujući citomegalovirus), respiratornih virusa i HIV-a. Međutim, određeni lijekovi su efikasni protiv mnogih vrsta virusa, na primjer, lijekovi protiv HIV-a se koriste za liječenje hepatitisa B.

Interferoni se oslobađaju iz inficiranih virusa ili drugih antigena. Postoji mnogo različitih interferona koji pokazuju višestruke efekte, uključujući inhibiciju translacije i transkripcije virusne RNK, kao i prekid replikacije virusa bez narušavanja funkcije ćelije domaćina. Interferoni se ponekad daju u obliku vezanom za polietilen glikol (pegilirani interferoni), što omogućava dugotrajniji učinak.

Terapija interferonom koristi se za liječenje hepatitisa B i C i humanog papiloma virusa. Interferoni su indicirani za liječenje bolesnika s kroničnim hepatitisom B, C u kombinaciji s oštećenom funkcijom jetre, određenim virusnim opterećenjem i prisustvom odgovarajuće histološke slike. Interferon-2b se koristi za liječenje hepatitisa B u dozi od 5 miliona jedinica supkutano jednom dnevno ili 10 miliona jedinica supkutano 3 puta sedmično tokom 16 sedmica. Tretman pospješuje klirens DNK virusa hepatitisa B i nBeAg iz plazme, poboljšava funkciju jetre i histološku sliku.

Hepatitis C se liječi ribavirinom u kombinaciji sa pegiliranim interferonom-2b u dozi od 1,5 mcg/kg supkutano jednom sedmično ili pegiliranim interferonom-2a 180 mcg subkutano jednom sedmično. Tretman može smanjiti nivo virusne RNK, poboljšati funkciju jetre i histološki izgled. Interferon-p3 intramuskularno ili direktno u zahvaćeno područje koristi se u liječenju genitalnih bradavica i kože. Optimalni režim i trajanje efekta nisu poznati. Proučava se efikasnost upotrebe rekombinantnih oblika endogenog interferona alfa kod leukemije dlakavih ćelija, Kaposijevog sarkoma, humanog papiloma virusa i respiratornih virusa.

Nuspojave uključuju groznicu, zimicu, mijalgiju, slabost i počinju 7-12 sati nakon prve injekcije i traju do 12 sati. Može doći i do depresije, hepatitisa i, ako se koriste visoke doze, supresije koštane srži.

Vakcine i imunoglobulini.

Vakcine stimulišu prirodni imunitet. Virusne vakcine se koriste protiv gripa, malih boginja, zaušnjaka, dječje paralize, bjesnila, rubeole, hepatitisa B i A, herpesa i žute groznice. Vakcine protiv adenovirusa i varičele su dostupne, ali se koriste samo u visokorizičnim grupama (npr. vojni obveznici).

Imunoglobulini se koriste za pasivnu imunizaciju u ograničenom broju slučajeva, na primjer, za profilaksu nakon izlaganja (hepatitis, bjesnilo). Drugi mogu biti korisni u liječenju bolesti.

Respiratorni virusi

Virusne infekcije najčešće zahvaćaju gornje i donje respiratorne puteve. Respiratorne infekcije se mogu klasificirati prema virusu koji ih uzrokuje (npr. gripa), ali se obično koristi klinička sindromska klasifikacija (npr. prehlada, bronhiolitis, sapi). Iako pojedinačni patogeni imaju specifične kliničke simptome (npr. rinovirus i obična prehlada, respiratorni sincicijski virus i bronhiolitis), svaki virus može uzrokovati gotovo bilo koji simptom.

Ozbiljnost virusne infekcije uveliko varira, teža je kod djece i starijih osoba. Smrtnost je određena direktnim uzrocima (ovisno o prirodi virusne infekcije), kao i indirektnim (kao posljedica egzacerbacija popratne kardiovaskularne patologije, bakterijske superinfekcije pluća, paranazalnih sinusa, srednjeg uha).

Laboratorijsko ispitivanje patogena (PCR, kultura, serološki testovi) oduzima previše vremena da bi bilo korisno za konkretnog pacijenta, ali je neophodno za analizu epidemijske situacije. Moguće je brže laboratorijsko testiranje na viruse gripe i respiratorni sincicijski virus, ali vrijednost ovih metoda u rutinskoj praksi ostaje nejasna. Dijagnoza se zasniva na kliničkim i epidemiološkim podacima.

Tretman

Liječenje virusnih respiratornih infekcija je obično simptomatsko. Antibakterijski agensi su nedjelotvorni protiv virusa, a profilaksa protiv sekundarnih bakterijskih infekcija se ne preporučuje: antibiotici se propisuju samo za već postojeće bakterijske infekcije. Kod pacijenata s kroničnom plućnom patologijom antibiotici se propisuju uz manje ograničenja. Aspirin se ne smije koristiti kod djece zbog visokog rizika od razvoja Reyeovog sindroma. Neki pacijenti sa virusnim oboljenjima gornjih disajnih puteva imaju kašalj koji traje mnogo nedelja nakon oporavka. Simptomi mogu reagovati na bronhodilatatore i glukokortikoide.

U nekim slučajevima su važni antivirusni lijekovi. Amantadin, remantadin, oseltamavir i zanavir su efikasni protiv gripa. Ribavirin, analog gvanozina, inhibira replikaciju RNK i DNK mnogih virusa i može se propisati imunokompromitovanim pacijentima s rinosincicijalnim lezijama donjih respiratornih puteva.

Hladno

Ovo je akutna virusna infekcija respiratornog trakta, koja se samoograničava i obično se javlja bez temperature, sa upalom gornjih respiratornih puteva, uključujući rinoreju, kašalj i grlobolju. Dijagnoza je klinička. Prevenciji pomaže temeljno pranje ruku. Liječenje je simptomatsko.

U većini slučajeva (30-50%) uzročnik je jedan od više od 100 serotipova grupe rinovirusa. Prehladu uzrokuju i virusi iz grupe koronavirusa, gripe, parainfluence i respiratornog sincicija, posebno kod pacijenata koji su podvrgnuti reinfekciji.

Uzročnici prehlade imaju vezu sa doba godine, najčešće je to proljeće i jesen, rjeđe - zima. Rinovirusi se najčešće prenose direktnim kontaktom sa zaraženom osobom, ali se mogu prenijeti i kapljicama iz zraka.

Za razvoj infekcije najvažnije je prisustvo u serumu i izlučevinama neutralizirajućih specifičnih antitijela, što odražava prethodni kontakt sa ovim patogenom i pruža relativni imunitet. Na osjetljivost na prehladu ne utječe trajanje izlaganja hladnoći, zdravstveno stanje i prehrana osobe, niti patologija gornjih dišnih puteva (na primjer, uvećani krajnici i adenoidi).

Simptomi i dijagnoza

Bolest počinje iznenada nakon kratkog perioda inkubacije (24-72 sata) sa neprijatnim senzacijama u nosu i grlu, praćenim kijanjem, curenje iz nosa i malaksalošću. Temperatura obično ostaje normalna, posebno kada su uzrok rinovirus i korona virus. Prvih dana iscjedak iz nosa je vodenast i obilan, a zatim postaje gušći i gnojan; Mukopurulentna priroda ovih iscjedaka je posljedica prisustva leukocita (uglavnom granulocita), a ne nužno sekundarne bakterijske infekcije. Kašalj sa oskudnim sputumom često traje 2 sedmice. Ako nema komplikacija, simptomi prehlade nestaju nakon 4-10 dana. Kod kroničnih respiratornih bolesti (astme i bronhitisa), egzacerbacije obično nastaju nakon prehlade. Gnojni sputum i simptomi donjeg respiratornog trakta nisu baš karakteristični za infekciju rinovirusom. Gnojni sinusitis i upala srednjeg uha obično su bakterijske komplikacije, ali su ponekad povezane s primarnom virusnom infekcijom sluznice.

Dijagnoza je obično klinička, bez dijagnostičkih testova. Za diferencijalnu dijagnozu najvažniji je alergijski rinitis.

Liječenje i prevencija

Ne postoji specifičan tretman. Antipiretici i analgetici se obično koriste za smanjenje temperature i ublažavanje upale grla. Za začepljenost nosa koriste se dekongestivi. Lokalni nazalni dekogestanti su najefikasniji, ali njihova upotreba duže od 3-5 dana može dovesti do pojačanog sekreta iz nosa. Za liječenje rinoreje možete koristiti antihistaminike prve generacije (na primjer, klorfeniramid) ili ipratropij bromid (0,03% intranazalna otopina 2-3 puta dnevno). Ove lijekove, međutim, treba izbjegavati kod starijih osoba i kod onih s benignom hiperplazijom prostate i kod onih s glaukomom. Antihistaminici prve generacije uzrokuju pospanost, ali antihistaminici druge generacije (ne-sedativni) nisu efikasni u liječenju prehlade.

Cink, ehinacea i vitamin C se široko koriste za liječenje prehlade, ali njihovi efekti nisu dokazani.

Ne postoje vakcine. Polivalentne bakterijske vakcine, agrumi, vitamini, ultraljubičasto svjetlo, glikol aerosoli i drugi narodni lijekovi ne sprječavaju prehladu. Pranje ruku i upotreba površinskih dezinficijensa smanjuju učestalost infekcije.

Antibiotici se propisuju samo kada dođe do sekundarne bakterijske infekcije, izuzev pacijenata s kroničnim plućnim bolestima.

Parainfluenca

Respiratorne bolesti uzrokovane nekoliko blisko povezanih virusa, u rasponu od obične prehlade do simptoma sličnih gripi ili upale pluća, te u teškim oblicima s visokom temperaturom, najčešće se manifestiraju kao gripa. Dijagnoza je klinička. Liječenje je simptomatsko.

Virusi parainfluence su RNA paramiksovirusi četiri serološki različita tipa, označena kao 1,2,3 i 4. Ova četiri serotipa uzrokuju bolest različite težine, ali dijele zajedničke antigene. Serotip 4 unakrsno reagira s antigenskim determinantama virusa zaušnjaka i ponekad može uzrokovati respiratornu bolest.

Ograničene epidemije parainfluence javljaju se u školama, jaslicama, vrtićima, bolnicama i drugim ustanovama. Serotipovi 1 i 2 uzrokuju jesenje epidemije. Bolest povezana sa serotipom 3 je endemična i vrlo zarazna kod djece mlađe od 1 godine. Ponovna infekcija je moguća, težina naknadnih infekcija je smanjena i njihovo širenje je ograničeno. Dakle, kod imunokompetentnih osoba infekcija je češće asimptomatska.

Gornji respiratorni trakt najčešće su zahvaćeni kod djece, sa ili bez niske temperature.

Kod inficiranja virusom parainfluence tipa 1 razvija se sapi (akutni laringotraheobronhitis), uglavnom kod djece od 6-36 mjeseci. Sapi počinju simptomima prehlade, praćene groznicom i lajavim kašljem, promuklostom i stridorom. Respiratorna insuficijencija je rijetka, ali može biti fatalna.

Virus parainfluence tipa 3 može uzrokovati upalu pluća i bronhiolitis kod male djece. Bolest zahtijeva diferencijalnu dijagnozu sa respiratornom sincicijskom infekcijom, ali je često slabija.

Posebna laboratorijska dijagnostika nije potrebna. Liječenje je simptomatsko.

Respiratorna sincicijalna i metapneumovirusna infekcija

Respiratorni sincicijski virus (RSV) i humani metapneumovirus (HMV) uzrokuju sezonske infekcije donjih respiratornih puteva, posebno kod male djece. Ozbiljnost bolesti varira od asimptomatske do teške, a kliničke manifestacije uključuju bronhiolitis i upalu pluća. Dijagnoza je obično klinička, iako su dostupna laboratorijska ispitivanja. Liječenje je simptomatsko.

RSV je RNA virus klasifikovan kao pneumovirus i ima podgrupe A i B. Humani metapneumovirus (HMV), sličan, ali različit virus, nedavno je otkriven. RSV je sveprisutan i skoro sva djeca se inficiraju u dobi od 4 godine. Izbijanje bolesti obično se javlja zimi ili u rano proljeće. Imunitet onih koji su se oporavili je nestabilan, pa zaraznost dostiže 40%. Ipak, prisustvo antitijela protiv RSV-a smanjuje težinu bolesti. Epidemiološke karakteristike širenja FMV-a su slične RSV-u, ali je ozbiljnost izbijanja znatno manja. RSV je najčešći uzrok bolesti donjeg respiratornog trakta kod male djece.

Simptomi i dijagnoza

Najkarakterističniji simptomi su bronhiolitis i upala pluća. U tipičnim slučajevima, bolest počinje groznicom i respiratornim simptomima koji napreduju: nakon nekoliko dana javljaju se otežano disanje, kašalj i piskanje. Kod djece mlađe od 6 mjeseci apneja može biti prvi simptom. Kod zdravih odraslih osoba i starije djece, bolest se obično javlja asimptomatski ili kao prehlada bez temperature. Teška bolest se razvija kod starijih, imunokompromitovanih osoba koje pate od pratećih plućnih i srčanih patologija.

Kod male djece sa simptomima bronhiolitisa i pneumonije tokom sezone RSV-a treba posumnjati na RSV (moguće i CMV). Budući da se antivirusno liječenje općenito ne preporučuje, laboratorijska dijagnostika nije potrebna. Potonje je korisno za kontrolu u bolnici, što omogućava identifikaciju grupa djece zahvaćene istim virusom. Za djecu su dostupni visokoosjetljivi testovi za otkrivanje RSV antigena; Neosetljivi su prema odraslima.

Liječenje i prevencija

Liječenje je simptomatsko i uključuje inhalaciju kisika i hidratacijsku terapiju prema potrebi. Glukokortikoidi i bronhodilatatori su obično neefikasni. Antibiotici su rezervisani za pacijente sa stalnom temperaturom i radiološki potvrđenom upalom pluća. Palivizumab je neefikasan za liječenje. Ribaverin, koji ima antivirusno dejstvo, neefikasan je ili neefikasan protiv RSV-a, toksičan je i ne preporučuje se za dugotrajnu upotrebu, osim kod osoba sa oslabljenim imunitetom.

Pasivna profilaksa monoklonskim antitijelima na RSV (palivizumab) smanjuje stope hospitalizacije u visokorizičnoj populaciji adolescenata. Ekonomski, vakcinacija je opravdana za malu djecu kojoj može biti potrebna hospitalizacija (tj. mlađoj od 2 godine) s urođenim srčanim manama ili kroničnim plućnim bolestima koje su zahtijevale liječenje lijekovima u posljednjih 6 mjeseci, nedonoščad (manje od 29 sedmica) koja je nastupila sezona RSV u dobi od manje od 1 godine, ili rođena u periodu od 29-32 sedmice gestacije i koja je dočekala sezonu RSV u dobi od manje od 6 mjeseci). Doza je 15 mg/kg intramuskularno. Prva doza se propisuje tek prije početka sezone egzacerbacije. Naredne doze se daju u intervalima od 1 mjeseca tokom cijele epidemiološke sezone, obično 5 doza.

Teški akutni respiratorni sindrom

Prediktori smrtnih ishoda su starost preko 60 godina, teška prateća patologija, povišen nivo LDH i povećanje apsolutnog broja neutrofila. Liječenje SARS-a je simptomatsko, ako je potrebno - mehanička ventilacija. Mogu se koristiti oseltamivir, ribavirin i glukokortikoidi, ali nema podataka o njihovoj djelotvornosti.

Bolesnike sa sumnjom na SARS treba hospitalizirati u boksu s negativnim intraboks tlakom. Moraju se preduzeti sve mere za sprečavanje prenošenja infekcije respiratornim i kontaktnim putevima. Osoblje mora nositi N-95 maske, zaštitne naočare, rukavice i mantile.

Ljudi koji su bili u kontaktu sa pacijentima sa SARS-om (npr. članovi porodice, stjuardese, medicinsko osoblje) treba da budu upozoreni na simptome bolesti. Ako nemaju simptome, mogu raditi, ići u školu itd. Ako razviju temperaturu ili respiratorne simptome, trebali bi ograničiti svoje aktivnosti i biti pod medicinskim nadzorom. Ako simptomi ne napreduju ka SARS-u u roku od 72 sata, mogu se smatrati tolerantnim.

Bakteriofag T4 spada u velike fage T-even serije. DNK faga T4 je linearna, dvolančana, ima molekulsku težinu od 120 * 10 6, dužinu od 165 hiljada parova baza, što je dovoljno za kodiranje približno 200 gena. Utvrđen je položaj skoro 100 gena faga na genetskoj mapi (slika 1). Molekule DNK faga karakteriše terminalna redundantnost (dužina ovih sekcija je nekoliko procenata ukupne dužine DNK, odnosno nekoliko hiljada parova baza). Molekuli DNK faga su identični po veličini i genetskom sastavu, ali heterogeni po nukleotidnoj sekvenci (kao rezultat cikličkog preuređivanja gena).

T4 je vrlo veliki fag koji ima prilično kompletan i nezavisan replikativni aparat. U roku od jedne minute nakon adsorpcije faga T4, sinteza molekula domaćina gotovo potpuno prestaje, počinje transkripcija nekih gena faga, a nakon 4 minute počinje replikacija DNK faga. Infekcija fagom T4 je odličan model za proučavanje kontrole replikacije i ekspresije gena.

Replikacija DNK faga T4 počinje u tački koja se nalazi između gena 42 i 43 i nastavlja se u dva smjera. Kasnije se pojavljuju mnoge točke replikacije, što rezultira do 60 viljuški replikacije.

Jedna od prednosti korištenja faga T4 kao modela sistema za proučavanje replikacije DNK je da su svi proteini potrebni za produžavanje lanca kodirani fagom. Identifikovano je 11 proteina koji su uključeni u formiranje i kretanje viljuške za replikaciju, ali samo 5 od njih je potrebno za stvaranje sistema jezgra. To su proizvodi gena 43 (T4 DNK polimeraza), 32 (jednolančani DNK vezujući protein), 44, 62, 45 (pomoćni proteini). Interakcija ovih proteina određuje tačnost replikacije.

DNK faga T4 (i drugih T-čak faga) sastoji se od DNK umjesto uobičajenog citozina. uključuje neobičnu bazu - hidroksimetilcitozin (OMC). Većina OMC ostataka je glukozilirana. DNK s takvim modificiranim bazama ne režu gotovo svi poznati restrikcijski enzimi. Restrikcijski enzimi E.coli prepoznaju neglukozilirane OMC ostatke u određenim sekvencama i uništavaju takvu DNK. T-čak fagi ne samo da se štite od restrikcijskih enzima domaćina, već i kodiraju nukleaze koje razgrađuju nemodificiranu DNK domaćina i ne djeluju na DNK faga.

Glikozilacija OMC ostataka u DNK faga T4 genetski je određena i nastaje prenošenjem glikozilnih ostataka na DNK u roku od nekoliko minuta nakon polimerizacije pomoću specifičnih enzima - glikoziltransferaza. Ova metoda borbe mogla je nastati samo u tako velikom fagu kao što je T4.