Ministère de l'Enseignement Général et Professionnel

région de Sverdlovsk

Établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel secondaire "Collège pédagogique Krasnoufimsky"

Les virus et la nature de leur origine

Exécuteur:

Dmitrieva I. Yu.,

élève du groupe 23

Superviseur:

Kaptieva O.V.,

professeur

sciences naturelles

disciplines

Krasnooufimsk

Passeport

Titre du projet : « Les virus et la nature de leur origine. »

Chef de projet : O.V. Kaptieva

Matière académique dans laquelle le travail du projet est réalisé

Sciences naturelles.

Une discipline académique proche du sujet de la biologie.

Type de projet : créatif.

L'âge des étudiants auxquels le projet est proposé est de 16 à 18 ans.

Matériel nécessaire : littérature pédagogique, photographies,

ordinateur, imprimante, scanner.

Introduction

Nature d'origine des virus

Que sont les formes de vie non cellulaires ?

Comment un virus pénètre-t-il dans une cellule ?

Méthode de propagation du virus

Qu’est-ce que le SIDA ?

Les méfaits et les avantages des virus

L'Amérique autorise pour la première fois les virus comme additifs alimentaires

Conclusion

Bibliographie

Introduction

La diversité de la vie sur terre est difficile à décrire. On estime que plus d’un million d’espèces animales, 0,5 million d’espèces végétales et jusqu’à 10 millions de micro-organismes vivent aujourd’hui sur notre planète, et ces chiffres sont sous-estimés. Non, et personne ne connaîtra jamais toutes ces espèces. De plus, il existe un besoin urgent d'un système de nature vivante, guidé par lequel nous pourrions y trouver une place pour l'organisme qui nous intéresse - qu'il s'agisse d'une bactérie qui provoque une nouvelle maladie, d'un nouveau coléoptère ou acarien, d'un oiseau ou un poisson. Les gens ont pris conscience de ce besoin au siècle dernier.

C’est alors que le grand naturaliste suédois Carl Linnaeus créa le système scientifique de la nature vivante que nous utilisons encore aujourd’hui. Le record de l'ère de la taxonomie scientifique remonte à 1758, lorsque la 10e édition du Système de la Nature de Linnaeus a été publiée. Les principes de base de Linné et les noms d'espèces qu'il a donnés sont toujours préservés, bien que des milliers de fois plus d'espèces soient désormais connues.

Dans notre monde, il existe un grand groupe d’êtres vivants qui n’ont pas de structure cellulaire. Ces créatures sont appelées virus (du latin « virus » – poison) et ne représentent pas des formes de vie non cellulaires. Les virus ne peuvent être classés ni comme animaux ni comme plantes. Ils sont extrêmement petits et ne peuvent être étudiés qu’au microscope électronique.

Les virus sont capables de vivre et de se développer dans les cellules d’autres organismes. En s'installant dans les cellules des animaux et des plantes, les virus provoquent de nombreuses maladies dangereuses, telles que la mosaïque du tabac, des pois et d'autres cultures (chez les plantes). Dans l'étude des procaryotes et des virus, le système linnéen n'est pas pleinement appliqué. À son époque, on ne savait presque rien du monde des micro-organismes.

Par conséquent, les formes de virus et de bactéries dans le système sont souvent désignées non pas par des lettres latines sonores, mais par des combinaisons de lettres et de chiffres. Les virus ont des liens génétiques avec des représentants de la flore et de la faune de la Terre. Selon des études récentes, plus de 30 % du génome humain est constitué d’informations codées par des éléments pseudo-viraux et des transposons. À l'aide de virus, ce que l'on appelle le transfert horizontal de gènes (xénologie), c'est-à-dire le transfert de gènes entre deux individus non apparentés (voire appartenant à des espèces différentes).

Nous avons choisi ce sujet parce que nous pensons qu'il est très pertinent à notre époque. De nombreux scientifiques luttent contre des virus dangereux et mortels depuis leur découverte.

De mon point de vue, la lutte contre les virus se poursuivra toujours jusqu'à ce que les scientifiques trouvent un moyen de détruire ces organismes dangereux pour la vie humaine et dotés d'une structure non cellulaire.

Il est très difficile de lutter contre ces organismes, car ils ont tendance à modifier la composition de leur structure lorsqu’ils sont exposés à des conditions favorables.

Lors de la rédaction du projet, nous nous sommes fixés l'objectif suivant : étudier l'essence de l'origine des virus, leur structure et leur rôle dans la nature.

1) sélectionner les sources d'informations nécessaires ;

2) élaborer ces informations et les relier au problème étudié ;

3) considérer les découvertes des scientifiques pour étudier la structure des virus ;

4) trouver les qualités positives et négatives des virus ;

5) se préparer à défendre le projet.

Nature et origine des virus

Les idées modernes sur les virus se sont développées progressivement. En 1892 DI. Ivanovsky a attiré l'attention sur une maladie répandue du tabac, dans laquelle les feuilles sont couvertes de taches dispersées (maladie de la mosaïque). Après la découverte des virus par Ivanovsky, ils étaient simplement considérés comme de très petits micro-organismes, incapables de se développer sur des milieux nutritifs artificiels. Peu de temps après la découverte du virus de la mosaïque du tabac, la nature virale de la fièvre aphteuse a été prouvée et quelques années plus tard, des bactériophages ont été découverts. Ainsi, trois grands groupes de virus ont été découverts, infectant les plantes, les animaux et les bactéries. Cependant, pendant longtemps, ces branches indépendantes de la virologie se sont développées de manière isolée, et les virus les plus complexes - les bactériophages - ont longtemps été considérés non pas comme de la matière vivante, mais comme des enzymes. Cependant, à la fin des années 20 et au début des années 30, il est devenu clair que les virus sont de la matière vivante et, à peu près au même moment, les noms de virus filtrables, ou ultravirus, leur ont été attribués.

À la fin des années 30 et au début des années 40, l'étude des virus a tellement progressé que les doutes quant à leur nature vivante ont disparu et que le concept des virus en tant qu'organismes a été formulé. La base de la reconnaissance des virus en tant qu'organismes était les faits obtenus au cours de leur étude, qui indiquaient que les virus, comme d'autres organismes (animaux, plantes, protozoaires, champignons, bactéries), sont capables de se reproduire, ont une hérédité et une variabilité, une adaptabilité au conditions changeantes de leur environnement et, enfin, susceptibilité à l'évolution biologique, provoquée par la sélection naturelle ou artificielle. Il s'agit avant tout de l'interaction de deux génomes - viral et cellulaire.

Selon la troisième, les virus sont des dérivés de structures génétiques cellulaires devenues relativement autonomes, mais conservent leur dépendance vis-à-vis des cellules. La troisième hypothèse de 20 à 30 ans semblait improbable et a même reçu le nom ironique d'hypothèse des gènes en fuite. Cependant, les faits accumulés apportent de plus en plus de nouveaux arguments en faveur de cette hypothèse. Parallèlement à cela, un nombre important de faits se sont accumulés indiquant l'existence dans la nature d'un échange à grande échelle de blocs d'informations génétiques prêts à l'emploi, y compris entre représentants de différents virus évolutifs éloignés. À la suite d’un tel échange, les propriétés héréditaires peuvent changer rapidement et brusquement par l’intégration de gènes étrangers (emprunt d’une fonction génétique). De nouvelles qualités génétiques peuvent également apparaître en raison d'une combinaison inattendue de gènes propres et intégrés (émergence d'une nouvelle fonction). Enfin, une simple augmentation du génome due à des gènes non fonctionnels ouvre la possibilité d'une évolution de ces derniers (formation de nouveaux gènes).

Que sont les formes de vie non cellulaires ?

Il mord douloureusement et de manière offensive,

Même si parfois on ne le voit pas...

J. Swift

"Eh bien, que notre belle inconnue reste une étrangère, tant qu'elle nous aime", a déclaré, selon la légende, l'éminent microbiologiste L. Pasteur, n'ayant pas réussi à isoler l'agent causal de la rage, une terrible maladie dont il n'existait aucun maladie au 19ème siècle, pas de salut. Il a réussi à obtenir un vaccin, à comprendre ainsi la nature de l'agent infectieux et à sauver des milliers de vies humaines. Personne n'aurait pu faire cela à cette époque, puisque l'agent causal de la rage n'était pas un microbe, comme le prévoyait L. Pasteur, mais un virus.

Outre les organismes unicellulaires et multicellulaires, il existe d’autres formes de vie dans la nature. Ce sont des virus qui n'ont pas de structure cellulaire. Ils représentent une forme de transition entre la matière vivante et non vivante. Les virus sont très simples. Chaque particule virale est constituée d'ARN ou d'ADN enfermé dans une enveloppe protéique appelée capside, une particule infectieuse entièrement formée est appelée virion. Certains virus (herpès ou grippe) possèdent également une enveloppe supplémentaire issue de la membrane plasmique de la cellule hôte. Les virus ne peuvent vivre et se reproduire que dans les cellules d’autres organismes. Dans l’environnement extérieur, ils ne montrent aucun signe de vie ; beaucoup ont la forme de cristaux. La taille des virus varie de 20 à 300 nm.

Le virus a une structure interne assez complexe. Son noyau (noyau) contient une (parfois plus) molécule d'acide nucléique (ADN ou ARN). Les acides nucléiques des plus petits virus contiennent 3 à 4 gènes et les plus gros virus contiennent jusqu'à 100 gènes. À l’extérieur, le virus est recouvert d’une « enveloppe » protéique qui protège l’acide nucléique des influences environnementales nocives. La forme des virus est très diversifiée. En fonction de leur taille, les virus sont divisés en grands (300 à 400 nm de diamètre), moyens (80 à 125 nm) et petits (20 à 30 nm). Les gros virus peuvent être observés au microscope ordinaire, tandis que les plus petits sont étudiés au microscope électronique.

Comment un virus pénètre-t-il dans une cellule ?

Les virus végétaux, dont les cellules, en plus de la membrane, sont protégées par une membrane fibreuse durable, ne peuvent y pénétrer que dans les endroits soumis à des dommages mécaniques. Les porteurs de ces virus peuvent être des arthropodes - des insectes tels que les pucerons et les acariens dotés d'un appareil suceur. Ils portent des virions sur leur trompe. Et chez l'homme, les maladies virales peuvent être transmises par les moustiques (fièvre jaune), les moustiques (encéphalite japonaise) ou les tiques (encéphalite de la taïga). Auparavant, tous les virus propagés par les sangsues étaient regroupés arbovirus .

Les virus jouent un rôle important dans la vie humaine, car ils peuvent provoquer des maladies de gravité variable.

Selon les caractéristiques épidémiologiques, les maladies virales sont divisées en anthroponotique, alors il y a ceux qui n'affectent que les humains (par exemple, la polio) et zooanthroponotique - transmissibles des animaux aux humains (par exemple la rage).

Les principales voies de transmission de l’infection virale sont :

1.Route alimentaire, dans lequel le virus pénètre dans le corps humain avec des aliments et de l'eau contaminés (hépatite virale A, E, etc.)

2.Parentérale ( ou par le sang), dans lequel virus pénètre directement dans le sang ou dans l'environnement interne d'une personne. Cela se produit principalement lors de la manipulation d'instruments chirurgicaux ou de seringues contaminés, lors de rapports sexuels non protégés, ainsi que par voie transplacentaire de la mère à l'enfant. Les virus fragiles qui se dégradent rapidement dans l'environnement (virus de l'hépatite B, VIH, virus de la rage, etc.) se transmettent ainsi.

3. Voies respiratoires, qui se caractérise par un mécanisme de transmission aéroportée, dans lequel le virus pénètre dans le corps humain avec l'air inhalé, qui contient des particules d'expectorations et de mucus rejetées par une personne ou un animal malade. Il s’agit de la voie de transmission la plus dangereuse, car le virus peut être transporté par voie aérienne sur des distances importantes et provoquer des épidémies entières. C'est ainsi que se transmettent les virus de la grippe, du parainfluenza, des oreillons, de la varicelle, etc.

La plupart des virus ont une certaine affinité pour l'un ou l'autre organe. Par exemple, les virus de l’hépatite se multiplient principalement dans les cellules hépatiques. Par type d'organes cibles qui sont touchés lors d'une maladie particulière, on distingue les types de maladies virales suivantes : intestinales, respiratoires (respiratoires), affectant le système nerveux central et périphérique, les organes internes, la peau et les muqueuses, les vaisseaux sanguins, le système immunitaire. , etc. Par type développement clinique on distingue infections virales aiguës et chroniques. Le plus commun maladies virales aiguës, qui se manifestent par des symptômes prononcés de caractère local (lésions de la membrane muqueuse des voies respiratoires, lésions du tissu hépatique, lésions de diverses zones du cerveau) et général - augmentation de la température corporelle, faiblesse, douleurs dans les articulations et les muscles, changements dans la composition sanguine, etc. Une infection virale aiguë, telle qu'elle se termine généralement par une guérison complète du corps. Dans certains cas, la forme aiguë de la maladie devient chronique. Chronique les infections virales surviennent avec un tableau clinique flou et peuvent parfois ne pas être remarquées par les patients eux-mêmes. Les infections chroniques sont difficiles à traiter et peuvent durer longtemps, entraînant des modifications morphologiques et fonctionnelles importantes des organes internes (par exemple, l'hépatite B chronique peut conduire à une cirrhose du foie).

Université : Université d'État de l'Oural du Sud

Année et ville : Tcheliabinsk 2011

INTRODUCTION 4

I Propriétés des virus. Nature des virus 5

II Structure et classification des virus 7

III Interaction du virus avec la cellule 10

IV La signification des virus 12

V Certaines des maladies virales humaines les plus connues 15

VI Les virus sont-ils vivants ? 17

VII Toujours vivant 19

CONCLUSION.22

LISTE BIBLIOGRAPHIQUE.23

ANNOTATION

Fedorova A.V. « Les virus sont une forme de transition du non-vivant au vivant. » - Chelyabinsk : SUSU, EiP - 114, 2011, 23 p., 11 ill., 1 tableau, bibliogr. liste - 9 articles.

Ce résumé aborde des questions telles que les propriétés et la nature des virus. Certaines propriétés des virus sont les suivantes : ils ne contiennent qu’un seul type d’acide nucléique, n’ont pas leur propre métabolisme, etc. Structure et classification, interaction d'un virus avec une cellule (les virus ne peuvent vivre et se reproduire que dans les cellules d'autres organismes. En dehors des cellules des organismes, ils ne présentent aucun signe de vie). L'importance des virus, de certaines maladies virales (rougeole, oreillons, grippe, poliomyélite, rage, variole, fièvre jaune, trachome, encéphalite, certaines maladies oncologiques (tumorales), SIDA). La question « Les virus sont-ils vivants ? » est posée.

INTRODUCTION

À la fin du siècle dernier, personne ne doutait que chaque maladie infectieuse était causée par son propre microbe, qui pouvait être combattu avec succès.

« Donnez-lui du temps », ont déclaré les scientifiques en bactériologie, « et bientôt il n’y aura plus une seule maladie. » Mais les années ont passé et les promesses n’ont pas été tenues. Les gens ont été infectés par la rougeole, la fièvre aphteuse, la polio, le trachome, la variole, la fièvre jaune et la grippe. Des millions de personnes sont mortes de terribles maladies, mais les microbes qui les provoquaient étaient introuvables.

Enfin en 1892 Le scientifique russe D.I. Ivanovsky était sur la bonne voie. En étudiant la mosaïque du tabac, une maladie des feuilles de tabac, il est arrivé à la conclusion qu’elle n’était pas causée par un microbe, mais par quelque chose de plus petit. Ce « quelque chose » pénètre à travers les filtres les plus fins capables de retenir les bactéries, ne se multiplie pas dans les milieux artificiels, meurt lorsqu'il est chauffé et n'est pas visible au microscope optique. Poison filtrable !

C'est la conclusion du scientifique. Mais le poison est une substance et l’agent causal de la maladie due au tabac était une créature. Il se reproduit bien dans les feuilles des plantes. Le botaniste danois Martin Willem Beirinick a qualifié ce nouveau « quelque chose » de virus, ajoutant qu’un virus est une « chose liquide, vivante et infectieuse ». Traduit du latin, « virus » signifie « poison ».

Quelques années plus tard, F. Leffler et P. Frosch découvrent que l'agent causal de la fièvre aphteuse, une maladie souvent présente chez le bétail, passe également à travers des filtres bactériens. Enfin, en 1917, le bactériologiste canadien F. de Herelle découvre un bactériophage, un virus qui infecte les bactéries.

C'est ainsi qu'ont été découverts des virus de plantes, d'animaux et de micro-organismes. Ces événements ont marqué le début d'une nouvelle science - virologie, étudiant les formes de vie non cellulaires.

1. PROPRIÉTÉS DES VIRUS. NATURE DES VIRUS

2) n’ont pas de métabolisme propre et possèdent un nombre très limité d’enzymes. Pour la reproduction, le métabolisme de la cellule hôte, ses enzymes et son énergie sont utilisés ;

Les virus ne se reproduisent pas sur des milieux nutritifs artificiels - ils sont trop exigeants en matière de nourriture. Le bouillon de viande ordinaire, qui convient à la plupart des bactéries, ne convient pas aux virus . Ils ont besoin de cellules vivantes, et pas de n’importe quelles cellules, mais de cellules strictement définies. Comme d’autres organismes, les virus sont capables de se reproduire. Les virus sont héréditaires . Les caractéristiques héréditaires des virus peuvent être prises en compte par la diversité des hôtes atteints et les symptômes des maladies provoquées, ainsi que par la spécificité des réponses immunitaires des hôtes naturels ou des animaux de laboratoire artificiellement immunisés. La somme de ces caractéristiques permet de déterminer clairement les propriétés héréditaires de tout virus, et plus encore - ses variétés qui possèdent des marqueurs génétiques clairs, par exemple : le neurotropisme de certains virus grippaux, etc. . La variabilité est l’envers de l’hérédité et, à cet égard, les virus sont comme tous les autres organismes qui habitent notre planète. Dans le même temps, chez les virus, on peut observer à la fois une variabilité génétique associée à des modifications de la substance héréditaire et une variabilité phénotypique associée à la manifestation du même génotype dans différentes conditions.

II STRUCTURE ET CLASSIFICATION DES VIRUS

Les virus ne peuvent pas être vus au microscope optique car leur taille est inférieure à la longueur d’onde de la lumière. Ils ne peuvent être observés qu’au microscope électronique.

Les virus sont constitués des composants principaux suivants.

1. Noyau - matériel génétique (ADN ou ARN), qui contient des informations sur plusieurs types de protéines nécessaires à la formation d'un nouveau virus ;

2. L'enveloppe protéique, appelée capside (du mot latin capsa - boîte). Il est souvent construit à partir de sous-unités répétitives identiques – les capsomères. Les capsomères forment des structures avec un degré élevé de symétrie ;

3. Membrane lipoprotéique supplémentaire. Il est formé à partir de la membrane plasmique de la cellule hôte et ne se retrouve que dans les virus relativement gros (grippe, herpès).

Les capsides et la coque supplémentaire ont des fonctions protectrices, comme si elles protégeaient l'acide nucléique. De plus, ils facilitent la pénétration du virus dans la cellule. Un virus entièrement formé s’appelle un virion.

La structure schématique d'un virus contenant de l'ARN avec une symétrie de type hélicoïdal et une enveloppe lipoprotéique supplémentaire est représentée à gauche sur la figure 1 ; une coupe transversale agrandie est représentée à droite.

Figure 1. Structure schématique du virus : 1 - noyau (ARN simple brin) ; 2 - coque protéique (Capside); 3 - membrane lipoprotéique supplémentaire; 4 - Capsomères (parties structurelles de la Capside)

Le nombre de capsomères et la manière dont ils sont repliés sont strictement constants pour chaque type de virus. Par exemple, le virus de la polio contient 32 capsomères et l’adénovirus en contient 252.

Puisque la base de tous les êtres vivants est constituée de structures génétiques, les virus sont désormais classés selon les caractéristiques de leur substance héréditaire - les acides nucléiques. Tous les virus sont divisés en deux grands groupes : virus à ADN(désoxyvirus) et Virus à ARN(ribovirus). Chacun de ces groupes est ensuite divisé en virus à acide nucléique double brin et simple brin. Le critère suivant est le type de symétrie des virions (selon la manière dont les capsomères sont déposés), la présence ou l'absence d'enveloppes externes, selon les cellules - l'hôte. En plus de ces classifications, il en existe bien d’autres. Par exemple, par le type de transmission de l'infection d'un organisme à un autre.

Figure 2. Représentation schématique de la disposition des capsomères dans la capside virale. Le virus de la grippe a une symétrie de type spirale. Type cubique de symétrie dans les virus : herpès - b, adénovirus - c, poliomelite - d

COQUILLE.

Les virus enveloppés, contrairement aux cellules normales, n’ont pas la capacité de réparer les membranes lipidiques endommagées. Le système du complément peut profiter de cette faiblesse, puisque le moindre dommage à la membrane externe entraînera sa rupture et, par conséquent, la perte des propriétés infectieuses du virus. Il est clair que le système du complément, qui fait partie du système immunitaire inné, joue un rôle essentiel dans la lutte contre les infections virales. Cependant, le MPC ne peut être efficace que contre les agents pathogènes dotés d’une membrane lipidique externe. Les bactéries Gram-positives ou les levures, qui possèdent une paroi cellulaire supplémentaire, sont invulnérables au complément.

Figure 3-ADN-Structure des virus
a) virus de la variole
b) herpès - virus
ARN simple brin
c) virus de la rougeole et des oreillons
d) virus de la rage

e) virus de la leucémie et du SIDA
SANS COQUILLE

ADN double brin
e) irido - virus
g) adéno-virus

III INTERACTION DU VIRUS AVEC LA CELLULE

Les virus ne peuvent vivre et se reproduire que dans les cellules d’autres organismes. En dehors des cellules des organismes, ils ne montrent aucun signe de vie. À cet égard, les virus sont soit une forme extracellulaire au repos (varion), soit une forme à réplication intracellulaire - végétative. Les variantes démontrent une excellente viabilité. Ils peuvent notamment résister à des pressions allant jusqu’à 6 000 atm. et tolèrent de fortes doses de rayonnement, mais meurent à des températures élevées, à l'irradiation aux rayons UV, ainsi qu'à l'exposition aux acides et aux désinfectants.

L’interaction d’un virus avec une cellule passe par plusieurs étapes séquentielles.

1. La première étape est adsorption de variantesà la surface de la cellule cible, qui doit pour cela disposer des récepteurs de surface appropriés. C'est avec eux que la particule virale interagit spécifiquement, après quoi elle est fermement liée ; pour cette raison, les cellules ne sont pas sensibles à tous les virus. C'est ce qui explique le caractère strictement défini des voies de pénétration des virus. Par exemple, les cellules de la membrane muqueuse des voies respiratoires possèdent des récepteurs pour le virus de la grippe, mais pas les cellules de la peau. Par conséquent, vous ne pouvez pas transmettre la grippe par la peau - les particules virales doivent être inhalées avec de l'air, le virus de l'hépatite A ou B pénètre et se multiplie uniquement dans les cellules du foie, et le virus des oreillons (oreillons) - dans les cellules des glandes salivaires parotides. , etc.

2. La deuxième étape consiste à pénétration la variété entière ou son acide nucléique dans la cellule hôte.

3. La troisième étape est appelée déprotéinisation. Au cours de ce processus, le porteur de l’information génétique du virus, son acide nucléique, est libéré.

4. Au cours de la quatrième étape, basée sur l'acide nucléique viral, synthèse des composés nécessaires au virus.

5. Dans la cinquième étape se produit synthèse de composants de particules virales- les acides nucléiques et les protéines de capside, ainsi que tous les composants sont synthétisés plusieurs fois.

6. Au cours de la sixième étape, à partir de nombreuses copies d'acide nucléique et de protéines préalablement synthétisées les nouveaux virions sont formés par auto-assemblage

7. La dernière – la septième étape – représente la libération de particules virales nouvellement assemblées à partir de la cellule hôte. Ce processus se produit différemment selon les virus. Dans certains virus, cela s'accompagne d'une mort cellulaire due à la libération d'enzymes lytiques dans les lysosomes - lyse cellulaire. Dans d’autres cas, les variantes quittent une cellule vivante en bourgeonnant, mais même dans ce cas, la cellule meurt avec le temps.

IV IMPORTANCE DES VIRUS

La science connaît les virus des bactéries, des plantes, des insectes, des animaux et des humains. Il y en a plus de 1000. La reproduction de virus, associée à la destruction des cellules, entraîne l'apparition d'affections douloureuses dans l'organisme. Les virus provoquent de nombreuses maladies humaines : rougeole, oreillons, grippe, polio, rage, variole, fièvre jaune, trachome, encéphalite, certaines maladies oncologiques (tumorales), SIDA. Il n’est pas rare que des personnes commencent à développer des verrues. Tout le monde sait comment, après un rhume, ils « balayent » souvent les lèvres et les ailes du nez. Ce sont aussi toutes des maladies virales. Les scientifiques ont découvert que de nombreux virus vivent dans le corps humain, mais qu'ils ne se manifestent pas toujours. Seul un organisme affaibli est sensible aux effets d’un virus pathogène. Les voies d'infection par les virus sont très différentes : par la peau, par les piqûres d'insectes et de tiques ; par la salive, le mucus et d'autres sécrétions du patient ; à travers les airs; avec de la nourriture; sexuellement et d'autres.

L’infection par gouttelettes est le moyen le plus courant de propagation des maladies respiratoires. La toux et les éternuements libèrent des millions de minuscules gouttelettes de liquide (mucus et salive) dans l’air. Ces gouttelettes, ainsi que les micro-organismes vivants qu’elles contiennent, peuvent être inhalées par d’autres personnes. Chez les animaux, les virus provoquent la fièvre aphteuse, la peste et la rage ; chez les insectes - polyédrose, granulomatose; chez les plantes - mosaïque ou autres changements dans la couleur des feuilles ou des fleurs, enroulement des feuilles et autres changements de forme, nanisme ; enfin, chez les bactéries - leur désintégration. L'idée des virus comme des « destructeurs » qui ne reculent devant rien a persisté dans l'étude d'un groupe spécial de virus qui infectent les bactéries. Nous parlons de bactériophages. La capacité des phages à détruire les bactéries peut être utilisée pour traiter certaines maladies provoquées par ces bactéries. Les phages sont en effet devenus le premier groupe de virus « apprivoisés » par l’homme. Ils ont traité rapidement et sans pitié leurs voisins les plus proches dans le microcosme. Les vibrions de la peste, de la typhoïde, de la dysenterie et du choléra ont littéralement « fondu » sous nos yeux après avoir rencontré ces virus. Ils ont commencé à être utilisés pour prévenir et traiter de nombreuses maladies infectieuses, mais malheureusement, les premiers succès ont été suivis d'échecs. Cela était dû au fait que dans le corps humain, les phages n’attaquaient pas les bactéries aussi activement que dans un tube à essai. De plus, les bactéries se sont révélées « plus rusées » que leurs ennemis : elles se sont très vite adaptées aux phages et sont devenues insensibles à leur action.

Après la découverte des antibiotiques, les phages sont passés au second plan en tant que médicaments, mais ils sont toujours utilisés avec succès pour reconnaître les bactéries. Le fait est que les phages peuvent trouver très précisément « leurs bactéries » et les dissoudre rapidement. Des propriétés similaires des phages constituent la base des diagnostics thérapeutiques. Cela se fait généralement comme ceci : les bactéries isolées du corps du patient sont cultivées sur un milieu nutritif solide, après quoi divers phages, par exemple la dysenterie et la typhoïde, sont appliqués sur la « pelouse » résultante. Après une journée, les plats sont examinés à la lumière et on détermine quel phage a provoqué la dissolution des bactéries. Si un phage dysentérique avait un tel effet, alors les bactéries dysentériques étaient isolées du corps du patient ; si la typhoïde, les bactéries typhoïdes étaient isolées.

Parfois, des virus qui infectent les animaux et les insectes viennent en aide aux humains. Il y a plus de vingt ans, en Australie, le problème de la lutte contre les lapins sauvages est devenu aigu. Le nombre de ces rongeurs a atteint des proportions alarmantes. Ils ont détruit les récoltes plus rapidement que les criquets et sont devenus une véritable catastrophe nationale. Les méthodes conventionnelles pour y faire face se sont révélées inefficaces. Et puis les scientifiques ont libéré un virus spécial pour combattre les lapins, capable de détruire presque tous les animaux infectés. Mais comment propager cette maladie chez les lapins timides et prudents ? Les moustiques ont aidé. Elles jouaient le rôle d'« aiguilles volantes », propageant le virus de lapin en lapin. Dans le même temps, les moustiques sont restés en parfaite santé.

Il existe d’autres exemples d’utilisation réussie de virus pour tuer des ravageurs. Tout le monde connaît les dégâts causés par les chenilles et les tenthrèdes. Les premiers mangent les feuilles des plantes utiles, les seconds infectent les arbres des jardins et des forêts. Ils sont combattus par les virus dits de la polyédrose et de la granulose, qui sont pulvérisés sur de petites zones avec des atomiseurs, et les avions sont utilisés pour traiter de grandes surfaces. Cela a été fait aux États-Unis pour lutter contre les chenilles qui infectent les champs de luzerne, et au Canada pour détruire la tenthrède du pin.

Qu’arrive-t-il à une cellule si elle est infectée non pas par un, mais par deux virus ? Si vous pensiez que dans ce cas, la maladie de la cellule s’aggraverait et que sa mort s’accélérerait, alors vous vous trompiez. Il s'avère que la présence d'un virus dans une cellule la protège souvent de manière fiable des effets destructeurs d'un autre. Ce phénomène a été appelé interférence virale par les scientifiques. Il est associé à la production d'une protéine spéciale - l'interféron, qui active dans les cellules un mécanisme de protection capable de distinguer les virus des non-viraux et de supprimer sélectivement les virus. L'interféron supprime la reproduction de la plupart des virus dans les cellules. L'interféron, produit comme médicament thérapeutique, est désormais utilisé pour le traitement et la prévention de nombreuses maladies virales.

V CERTAINES DES MALADIES VIRALES HUMAINES LES PLUS CONNUES

La grippe reste la « reine » des épidémies. Aucune maladie ne peut atteindre des centaines de millions de personnes en peu de temps, et plus d’un milliard de personnes contractent la grippe lors d’une pandémie ! Ce fut le cas non seulement lors de la mémorable pandémie de 1918, mais aussi relativement récemment : en 1957, lorsqu’éclata la pandémie de grippe « asiatique », et en 1968, lorsque apparut la grippe « de Hong Kong ». Plusieurs variétés de virus grippaux sont connues - A, B, C, etc. Sous l'influence de facteurs environnementaux, leur nombre peut augmenter. Étant donné que l’immunité contre la grippe est à court terme et spécifique, des maladies répétées sont possibles au cours d’une même saison. Selon les statistiques, en moyenne 20 à 35 % de la population souffre de grippe chaque année.

La variole est l'une des maladies les plus anciennes. Une description de la variole a été trouvée dans le papyrus égyptien d'Aménophis Ier, compilé 4000 avant JC. Des lésions de variole ont été conservées sur la peau d'une momie enterrée en Égypte 3000 avant JC. La mention de la variole, que les Chinois appelaient « le poison du sein maternel », est contenue dans la source chinoise la plus ancienne - le traité « Cheu-Cheufa » (1120 av. J.-C.). La première description classique de la variole a été donnée par le médecin arabe Rhazes.

Tableau 1-Caractéristiques des maladies

Le sida est une nouvelle maladie infectieuse que les experts considèrent comme la première épidémie véritablement mondiale de l’histoire de l’humanité. Ni la peste, ni la variole, ni le choléra ne sont des précédents, puisque le SIDA ne ressemble décidément à aucune de ces maladies humaines connues.

Nom de la maladie	Agent pathogène	Zones du corps touchées	Méthode de distribution	Type de vaccination
	Myxovirus de l'un des trois types - A, B et C - avec différents degrés de virulence	Voies respiratoires : épithélium tapissant la trachée et les bronches	Infection par gouttelettes	Virus tué : la souche du virus tué doit correspondre à la souche du virus responsable. Suite du tableau 1 maladie
Froid	Une variété de virus, le plus souvent des rhinovirus (virus contenant de l'ARN)	Voies respiratoires : généralement supérieures uniquement	Infection par gouttelettes	Le virus vivant ou inactivé est administré par injection intramusculaire ; La vaccination n'est pas très efficace car il existe de nombreuses souches différentes de rhinovirus
	Virus variolique (virus contenant de l'ADN), l'un des virus de la variole	Voies aériennes, puis peau	Infection par gouttelettes (transmission contagieuse possible par des plaies cutanées).	Un virus vivant affaibli (atténué) est introduit dans une égratignure de la peau ; pas appliqué actuellement.
Oreillons (paratite)		Voies respiratoires, puis infection généralisée dans tout le corps par le sang ; les glandes salivaires sont particulièrement touchées, et chez l'homme adulte également les testicules	Infection par gouttelettes (ou transmission orale contagieuse avec salive infectieuse)	Virus vivant atténué
	Paramyxovirus (virus contenant de l'ARN)	Voies respiratoires (de la cavité buccale aux bronches), puis passe à la peau et aux intestins	Infection par gouttelettes	Virus vivant atténué
Rougeole rubéole (rubéole)	Virus de la rubéole	Voies respiratoires, ganglions lymphatiques cervicaux, yeux et peau	Infection par gouttelettes	Virus vivant atténué
Poliomyélite (paralysie infantile)	Poliovirus (picornavirus ; virus contenant de l'ARN, trois souches connues)	Gorge et intestins, puis sang ; parfois les motoneurones de la moelle épinière, une paralysie peut alors survenir	Infection par gouttelettes ou par les excréments humains	Le virus vivant atténué est administré par voie orale, généralement sur un morceau de sucre.

VI LES VIRUS SONT-ILS VIVANTS ?

Deux points de vue sont considérés :

• si l'on considère une structure vivante contenant des acides nucléiques et capable de se reproduire, alors on peut accepter le point de vue selon lequel les virus sont vivants ;
• Si nous supposons que seule une structure possédant une structure cellulaire est vivante, alors les virus sont une forme de matière non vivante (polymères).

A. Lehninger dans "Biochemistry" considère les virus comme des structures situées au seuil de la vie et représentant des complexes supramoléculaires stables contenant une molécule d'acide nucléique et un grand nombre de sous-unités protéiques, disposées dans un certain ordre et formant une structure tridimensionnelle spécifique. Parmi les propriétés les plus importantes des virus, il note :

• incapacité à s'auto-reproduire sous forme de drogues pures ;
• la capacité de contrôler sa réplication (cellule infectée) ;
• de grandes variations de virus en termes de taille, de forme et de composition chimique.

Les virus se situent à la frontière même entre le vivant et le non-vivant. Cela indique l'existence d'un spectre continu d'un monde organique de plus en plus complexe, qui commence par des molécules simples et se termine par les systèmes cellulaires les plus complexes.

Une pierre, ainsi qu'une goutte de liquide dans laquelle se produisent des processus métaboliques, mais qui ne contient pas de matériel génétique et n'est pas capable de s'auto-reproduire, est sans aucun doute un objet inanimé. Une bactérie est un organisme vivant, et bien qu’elle soit constituée d’une seule cellule, elle peut produire de l’énergie et synthétiser des substances qui assurent son existence et sa reproduction. Que peut-on dire de la graine dans ce contexte ? Toutes les graines ne montrent pas de signes de vie. Cependant, étant au repos, il contient le potentiel qu'il a reçu d'une substance sans aucun doute vivante et qui, sous certaines conditions, peut être réalisé. Dans le même temps, la graine peut être détruite de manière irréversible, et le potentiel restera alors inexploité. À cet égard, le virus ressemble plus à une graine qu'à une cellule vivante : il possède certaines capacités qui peuvent ne pas se réaliser, mais il n'a pas la capacité d'exister de manière autonome.

Ni les gènes ni les protéines cellulaires ou viraux eux-mêmes ne servent de substance vivante, et une cellule sans noyau est semblable à une personne décapitée dans la mesure où elle n'a pas un niveau critique de complexité. Le virus n’est pas non plus capable d’atteindre ce niveau. La vie peut donc être définie comme une sorte d’état émergent complexe, comprenant les mêmes « éléments de base » fondamentaux que possède un virus. Si l'on suit cette logique, alors les virus, n'étant pas des objets vivants au sens strict du terme, ne peuvent toujours pas être classés parmi les systèmes inertes : ils sont à la frontière entre le vivant et le non-vivant.

VII VIVRE POUR TOUJOURS

Les virus qui occupent une position intermédiaire entre vivant et non vivant présentent des propriétés inattendues. En voici un. Généralement, les virus se répliquent uniquement dans les cellules vivantes, mais ils peuvent également se développer dans les cellules mortes, et parfois même redonner vie à ces dernières. Étonnamment, certains virus, une fois détruits, peuvent renaître pour « emprunter la vie ».

Une cellule dont l’ADN nucléaire a été détruit est véritablement « morte » : elle est privée de matériel génétique avec des instructions d’activité. Mais le virus peut utiliser les composants cellulaires et le cytoplasme intacts restants pour sa réplication. Il asservit l'appareil cellulaire et l'oblige à utiliser les gènes viraux comme source d'instructions pour la synthèse des protéines virales et la réplication du génome viral. La capacité unique des virus à se développer dans des cellules mortes est plus clairement démontrée lorsque les hôtes sont des organismes unicellulaires, principalement ceux habitant les océans.

Figure 4. Virus de la mosaïque du tabac

Les bactéries, cyanobactéries photosynthétiques et algues, hôtes potentiels de virus marins, sont souvent tuées par les rayons ultraviolets, qui détruisent leur ADN. Dans le même temps, certains virus (« résidents » des organismes) activent le mécanisme de synthèse d'enzymes qui restaurent les molécules endommagées de la cellule hôte et lui redonnent vie. Par exemple, les cyanobactéries contiennent une enzyme impliquée dans la photosynthèse et, lorsqu’elle est exposée à un excès de lumière, elle est parfois détruite, entraînant la mort cellulaire. Et puis des virus appelés cyanophages « activent » la synthèse d’un analogue de l’enzyme photosynthétique bactérienne, plus résistante aux rayons UV. Si un tel virus infecte une cellule nouvellement morte, une enzyme photosynthétique peut la ramener à la vie. Le virus joue ainsi le rôle de « réanimateur génétique ».

Des doses excessives de rayonnement UV peuvent entraîner la mort des cyanophages, mais ils parviennent parfois à reprendre vie grâce à de multiples réparations. Il y a généralement plusieurs virus présents dans chaque cellule hôte, et s’ils sont endommagés, ils peuvent assembler le génome viral pièce par pièce. Diverses parties du génome peuvent servir de fournisseurs de gènes individuels qui, avec d'autres gènes, restaureront pleinement les fonctions du génome sans créer un virus entier. Les virus sont les seuls organismes vivants qui, comme l’oiseau Phénix, peuvent renaître de leurs cendres.

En collaboration avec des collègues de l'Institut des sciences de la santé de l'Université de l'Oregon pour les vaccins et la thérapie génique, nous proposons qu'il existe une troisième voie : les gènes avaient initialement des origines virales, mais ont ensuite colonisé des membres de deux lignées différentes d'organismes, telles que des bactéries et des vertébrés. Le gène dont la bactérie a doté l’humanité aurait pu être transmis aux deux lignées évoquées par le virus.

Figure 5. Virus de la langue bleue

De plus, nous sommes convaincus que le noyau cellulaire lui-même est d’origine virale. L'apparition du noyau ne peut s'expliquer par l'adaptation progressive des organismes procaryotes à des conditions changeantes. Il aurait pu être formé sur la base d’un ADN viral préexistant de haut poids moléculaire, qui s’était construit une « maison » permanente à l’intérieur de la cellule procaryote. Ceci est confirmé par le fait que le gène de l'ADN polymérase du phage T4 (les phages sont des virus qui infectent les bactéries) est proche dans sa séquence nucléotidique des gènes de l'ADN polymérase des eucaryotes et des virus qui les infectent. Par ailleurs, Patrick Fortere de l'Université Paris Sud, qui a étudié les enzymes impliquées dans la réplication de l'ADN, est arrivé à la conclusion que les gènes qui déterminent leur synthèse chez les eucaryotes sont d'origine virale.

Les virus affectent absolument toutes les formes de vie sur Terre et déterminent souvent leur destin. En même temps, ils évoluent aussi. La preuve directe vient de l’émergence de nouveaux virus, comme le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), responsable du SIDA.

Les virus modifient constamment la frontière entre les mondes biologique et biochimique. Plus nous progresserons dans l’étude des génomes de divers organismes, plus nous trouverons de preuves de la présence de gènes provenant d’un pool dynamique et très ancien. Le prix Nobel Salvador Luria parlait de l'influence des virus sur l'évolution en 1969 : « Peut-être que les virus, avec leur capacité à entrer et à sortir du génome cellulaire, ont participé activement au processus d'optimisation du matériel génétique de tous les êtres vivants au cours de l'évolution. Nous ne l'avons pas remarqué. » Quel que soit le monde - vivant ou inanimé - auquel nous attribuons les virus, le moment est venu de les considérer non pas isolément, mais en tenant compte de leur lien constant avec les organismes vivants.

CONCLUSION

La lutte contre les infections virales est associée à de nombreuses difficultés, parmi lesquelles il faut notamment noter l'immunité des virus contre les antibiotiques. Les virus mutent activement et de nouvelles souches apparaissent régulièrement, contre lesquelles aucune « arme » n’a encore été trouvée. Cela s’applique tout d’abord aux virus à ARN, dont le génome est généralement plus grand et donc moins stable. À ce jour, la lutte contre de nombreuses infections virales évolue en faveur de l'homme, principalement grâce à la vaccination universelle de la population à des fins préventives. De tels événements ont finalement conduit au fait que, selon les experts, le virus de la variole a désormais disparu de la nature. Grâce à la vaccination universelle dans notre pays, en 1961. L'épidémie de polio a été éradiquée. Cependant, la nature met encore de temps à autre à l’épreuve les humains, en leur présentant des surprises sous la forme de nouveaux virus qui provoquent de terribles maladies. L’exemple le plus frappant est celui du virus de l’immunodéficience humaine, contre lequel l’homme est encore en train de perdre. Sa propagation est déjà cohérente avec la pandémie.

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Conférence 1

Nature, origine et structure des virus.

Module 1

Objectif intégré du module

L'objectif global du module est de permettre aux étudiants de comprendre les propriétés fondamentales des virus : leur nature, leur origine, l'architecture et la morphologie des particules virales, les types de symétrie et les propriétés chimiques des virus. Ces informations devraient devenir une base théorique pour une meilleure compréhension de l'essence biologique des virus, qui s'exprime dans les processus de reproduction et de pathogenèse virale. Le module se compose de trois conférences dont le matériel vous permet de résoudre l'objectif fixé.

NATURE DES VIRUS

Depuis la découverte des virus jusqu’à nos jours, les idées sur la nature des virus ont subi des changements importants.

D.I. Ivanovsky et d'autres chercheurs de l'époque ont souligné deux propriétés des virus qui permettaient de les isoler de la masse générale des micro-organismes : la filtrabilité et l'incapacité à se reproduire dans tous les milieux nutritifs artificiels. Plus tard, il s'est avéré que ces propriétés ne sont pas absolues, puisque des formes filtrables de bactéries et de mycoplasmes ont été découvertes se développant sur des milieux nutritifs artificiels, approchant en taille des plus gros virus (virus de la variole humaine et animale).

Cependant, même dans le cas où l’intégration ne se produit pas et où le génome viral est dans un état autonome, l’apparition de l’infection est due à la compétition entre les génomes viral et cellulaire.

Les propriétés uniques du virus incluent sa méthode de reproduction, qui diffère fortement des méthodes de reproduction de toutes les autres cellules et organismes (fission binaire, bourgeonnement, formation de spores). Les virus ne se développent pas et leur reproduction est appelée reproduction disjonctive (séparée), ce qui met l'accent sur la désunion dans l'espace (sur le territoire de la cellule) et le temps de synthèse des composants viraux (acides nucléiques et protéines) avec assemblage et formation ultérieurs. de virions.

En relation avec ce qui précède, des discussions ont eu lieu à plusieurs reprises sur ce que sont les virus - vivants ou non vivants, organismes ou non-organismes. Bien entendu, les virus ont les propriétés fondamentales de toutes les autres formes de vie : capacité de reproduction, hérédité, variabilité, adaptabilité aux conditions environnementales ; ils occupent une certaine niche écologique, ils sont soumis aux lois de l'évolution du monde organique sur terre. Par conséquent, au milieu des années 40, l'idée des virus en tant que micro-organismes les plus simples s'était développée. Le développement logique de ces points de vue a été l’introduction du terme « virion », qui désignait un individu viral extracellulaire. Cependant, avec le développement de la recherche sur la biologie moléculaire des virus, des faits ont commencé à s'accumuler qui contredisent l'idée selon laquelle les virus sont des organismes.

L'absence de leurs propres systèmes de synthèse des protéines, un mode de reproduction disjonctif, l'intégration avec le génome cellulaire, l'existence de virus satellites et de virus défectifs, les phénomènes de réactivation et de complémentation multiples - tout cela ne rentre pas bien dans l'idée de ​les virus en tant qu'organismes. Cette idée perd encore plus de sens lorsque l’on se tourne vers des structures de type viral – plasmides, viroïdes et agents tels que l’agent pathogène de la tremblante.

Les plasmides (autres noms - épisomes, épivirus) sont de l'ADN circulaire double brin d'un poids moléculaire de plusieurs millions, répliqué par la cellule. Ils ont été découverts pour la première fois chez les procaryotes et leur existence est associée à diverses propriétés des bactéries, telles que la résistance aux antibiotiques. Étant donné que les plasmides ne sont généralement pas associés au chromosome bactérien (bien que beaucoup soient capables de s'intégrer), ils sont considérés comme des facteurs extrachromosomiques de l'hérédité.

Des plasmides ont également été découverts chez les eucaryotes (levures et autres champignons) ; par ailleurs, des virus ordinaires d'animaux supérieurs peuvent également exister sous forme de plasmides, c'est-à-dire d'ADN circulaire, dépourvu de leurs propres protéines et répliqué par les enzymes de synthèse de l'ADN cellulaire. En particulier, les papillomavirus bovins et le virus simien 40 (SV-40) peuvent exister sous forme de plasmides. Lorsque le virus de l'herpès persiste dans la culture cellulaire, des plasmides peuvent se former - un ADN circulaire, qui ne constitue qu'une partie du génome de ce virus.

Les viroïdes sont apparentés aux virus, des agents découverts par T. O. Diner en 1972, qui provoquent des maladies chez certaines plantes et peuvent être transmis comme des virus infectieux ordinaires. Lors de leur étude, il s'est avéré qu'il s'agissait de molécules relativement petites d'ARN circulaire superenroulé, constituées de quelques 300 à 400 nucléotides. Le mécanisme de réplication du viroïde n’est pas entièrement clair.

Enfin, il convient de mentionner l'agent de la tremblante, agent causal de l'encéphalopathie spongiforme subaiguë transmissible du mouton. Probablement, des agents similaires provoquent d'autres formes d'encéphalopathie spongiforme chez les animaux et les humains, qui reposent sur la destruction progressive des cellules nerveuses, à la suite de laquelle le cerveau acquiert une structure spongiforme (spongioforme). L'agent de la tremblante est de nature protéique et a même reçu un nom spécial - prion (des mots particule infectieuse protéique - particule infectieuse protéique). On suppose que cette protéine est à la fois un inducteur et un produit d’un gène cellulaire devenu autonome et ayant échappé à la régulation (« devenu fou »).

Tous les virus, y compris les virus satellites et défectueux, les plasmides, les viroïdes et même les agents de la tremblante (leurs gènes), ont quelque chose en commun qui les unit. Tous sont des structures génétiques autonomes capables de fonctionner et de se reproduire dans les cellules d’animaux, de plantes, de protozoaires, de champignons et de bactéries qui y sont sensibles. Apparemment, c’est la définition la plus générale qui permet de cerner le royaume des virus. Selon la définition formulée, les virus, même s'ils ne sont pas des organismes, constituent néanmoins une forme de vie unique et obéissent donc aux lois de l'évolution du monde organique sur terre.

ORIGINE DES VIRUS

Diverses hypothèses ont été émises concernant l'origine des virus. Certains auteurs pensaient que les virus étaient le résultat d’une manifestation extrême de l’évolution régressive de bactéries ou d’autres organismes unicellulaires. L'hypothèse d'une évolution régressive ne peut expliquer la diversité du matériel génétique des virus, leur organisation non cellulaire, leur mode de reproduction disjonctif et l'absence de systèmes de synthèse protéique. Par conséquent, à l’heure actuelle, cette hypothèse a une signification plutôt historique et n’est pas partagée par la majorité des virologues.

Selon la deuxième hypothèse, les virus sont les descendants d'anciennes formes de vie précellulaires - les protobiontes, qui ont précédé l'apparition des formes de vie cellulaires, à partir desquelles l'évolution biologique a commencé. Cette hypothèse n’est d’ailleurs pas partagée actuellement par la majorité des virologues, puisqu’elle n’explique pas les mêmes problèmes que la première hypothèse était impuissante à résoudre.

Une troisième hypothèse suggère que les virus ont évolué à partir d’éléments génétiques de cellules devenues autonomes, bien qu’il ne soit pas clair lequel de ces éléments a donné naissance à une si grande variété de matériel génétique chez les virus. Cette hypothèse, qui a été ironiquement appelée l'hypothèse des « gènes circulants », trouve le plus grand nombre de partisans, mais pas sous la forme originale dans laquelle elle a été exprimée, car elle n'explique pas la présence de formes de matériel génétique dans les virus (simple- ADN brin, ARN double brin), absents dans les cellules, formation de capsides, existence de deux formes de symétrie, etc.

Il est probable que les virus soient effectivement des dérivés des éléments génétiques des cellules, mais ils sont apparus et ont évolué parallèlement à l’émergence et à l’évolution des formes de vie cellulaire. La nature, pour ainsi dire, a essayé toutes les formes possibles de matériel génétique (différents types d'ARN et d'ADN) sur les virus avant de finalement choisir sa forme canonique - l'ADN double brin, commun à toutes les formes cellulaires d'organismes, des bactéries aux humains. Étant, d'une part, des structures génétiques autonomes, d'autre part, incapables de se développer en dehors des cellules, les virus au cours de milliards d'années d'évolution biologique ont suivi des chemins de développement si divers que leurs groupes individuels n'ont pas de lien successif avec l'un l'autre. Apparemment, différents groupes de virus sont apparus à des moments historiquement différents à partir de différents éléments génétiques des cellules et, par conséquent, les différents groupes de virus existants ont une origine polyphylétique, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas un seul ancêtre commun. Cependant, l’universalité du code génétique s’applique également aux virus, indiquant ainsi qu’ils sont eux aussi un produit du monde organique terrestre.

RÔLE DES VIRUS DANS L'ÉVOLUTION

Puisque les virus, étant des formes particulières de vie, ne sont pas des micro-organismes, la virologie n'est pas une branche de la microbiologie, mais une discipline scientifique indépendante qui a son propre objet d'étude et ses propres méthodes de recherche.

Lors de la conférence annuelle de l'American Society of Clinical Oncology, qui vient de se tenir à San Francisco, un rapport sensationnel a été publié par des scientifiques qui ont découvert un virus dans les tissus de patients atteints d'un cancer de la prostate, qui n'avait auparavant été trouvé que chez des souris atteintes de cancer. Et puisque le virus est connu, il est beaucoup plus clair comment créer des médicaments antitumoraux. À propos, la théorie virale du cancer a été étayée par le scientifique soviétique Lev Zilber dans les années 1940.

De plus, ce virus n'a été trouvé que dans les tissus des patients présentant un certain défaut génétique.

"Nous ne disons pas que le virus est la cause directe de la maladie", a déclaré le co-auteur de l'étude, le Dr Eric Klein de la Cleveland Clinic. "Mais cette découverte passionnante ouvre des voies entièrement nouvelles pour étudier le cancer de la prostate."

Les chercheurs ne savent pas encore comment le virus de la souris pénètre dans le corps humain, mais ils suggèrent qu'il pourrait être hérité génétiquement. Le Dr Klein et son collègue le Dr Joe Derisi de l'Université de Californie ont utilisé la technologie des « puces génétiques ». Un diagnostic similaire a été créé par des scientifiques russes de l'Institut de biologie moléculaire de l'Académie des sciences de Russie. Sur une plaque spéciale, Derisi a placé des segments caractéristiques du matériel génétique de 20 000 virus connus. Klein lui a fourni 86 échantillons de tissus provenant de ses patients atteints d'un cancer de la prostate. Des échantillons d’ADN en ont été extraits et placés sur une puce. L'ADN des 20 patients chez lesquels le gène mutant a été détecté coïncidait avec l'ADN de l'oncovirus de la souris. Une mutation est une duplication d’un gène qui code pour la production d’enzymes qui détruisent les virus qui envahissent l’organisme.

Il s’est avéré que les hommes porteurs d’un double gène produisent beaucoup moins de ces enzymes. Parmi 66 patients porteurs d’un gène normal, le virus n’a été détecté que chez un seul. Les scientifiques prévoient d'examiner des centaines de personnes malades et en bonne santé pour clarifier le lien entre la présence du virus et le cancer de la prostate.

La découverte de scientifiques américains devient une autre confirmation pratique de la théorie virogénétique du cancer, formulée par Lev Zilber dans les années 40 du XXe siècle.

Lev Zilber a créé la théorie de l'origine du cancer en prison, en avance d'un demi-siècle sur le monde scientifique

L'académicien Lev Kisselev, fils de Lev Zilber, répond aux questions des Izvestia.

On sait que Lev Alexandrovitch a créé sa théorie dans les années 40 dans le camp. Mais l’hypothèse virale a déjà été exprimée ?

Les premières hypothèses sur la nature virale du cancer ont été émises au début du XXe siècle, notamment par notre compatriote Ilya Mechnikov. Mais Lev Zilber a formulé une théorie virogénétique holistique qui était bien en avance sur son temps.

- Mais les contemporains n'ont pas accepté la nouvelle théorie ?

Oui, pendant 20 ans, il a prouvé à lui seul qu’il avait raison. Ce n'est que dans les années 60 qu'apparaît la première confirmation expérimentale de la théorie. Un grand soutien a été apporté par le travail du Tchèque Jan Svoboda de l'Institut de génétique de Tchécoslovaquie, il est toujours en vie.
- Aujourd'hui, il n'y a aucun doute sur l'exactitude de Lev Alexandrovitch ?

Aujourd'hui, on estime que jusqu'à 25 % de tous les cancers sont dus à des oncovirus. Cela a été prouvé en particulier pour le cancer du foie, provoqué par les virus chroniques de l'hépatite B et C, ainsi que pour le cancer du col de l'utérus (papillomavirus humain). Certains suggèrent que des maladies telles que le cancer du sein, le cancer de l'estomac et quelques autres surviennent non sans la participation de virus. Il a également été prouvé que toutes les tumeurs chez les animaux sont causées par des virus. Les paroles de mon père « le cancer est une maladie du génome » se sont révélées prophétiques, car à cette époque, le déchiffrement du génome était incroyablement loin.

Grand scientifique, homme brillant

Lev Zilber est né en 1894 à Pskov. Après avoir obtenu son diplôme de la Faculté de médecine, il a travaillé à Moscou et à Bakou, a participé à l'éradication de la peste en URSS et a développé la théorie de l'encéphalite à tiques, suggérant que le virus de la maladie était transmis par les tiques. Il fut emprisonné deux fois pour des accusations absurdes (en 1937-39 et 1940-44). Son frère, l'écrivain Veniamin Kaverin, et son ex-femme Zinaida Ermolyeva, connue comme la créatrice de la « pénicilline soviétique », se sont battus de manière désintéressée pour sa libération. On sait que le frère a servi de prototype à Sanya Grigoriev de l'histoire de Kaverin "Deux capitaines", aimée par des millions de personnes. Le roman "Livre Ouvert" est dédié à Ermolyeva.

Zilber a créé sa théorie sur l'origine du cancer en prison, en menant des expériences dans le cadre d'une « sharashka » scientifique. Des rats et des souris étaient capturés pour lui par des prisonniers, qu'il payait en tabac. En étudiant les mécanismes de développement d'une tumeur, Zilber est arrivé à la conclusion que lorsqu'un virus pénètre dans une cellule saine, il modifie sa base génétique, de sorte que la cellule échappe au contrôle du corps et commence à se diviser sans entrave - c'est ainsi qu'une tumeur apparaît. Lev Alexandrovitch a publié le premier article sur sa théorie dans notre journal en 1945. La même année, paraît sa monographie sur ce sujet.

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