Вирусология
Дорогой друг!
Ты побывал на программе "Вирусология", где ты узнал, как вирусы заражают живые организмы, как работает наш иммунитет и зачем делают вакцины. Своими руками ты провел весь цикл работ от выделения вируса из печени до создания вакцины и ее проверки на подопытных животных. Надеемся, что ты запомнил: на Земле есть множество вирусов, которые вызывают разные болезни. А сейчас мы немного поговорим о том, что вирусы не только вредят, но и делают много всего полезного.
Ты побывал на программе "Вирусология", где ты узнал, как вирусы заражают живые организмы, как работает наш иммунитет и зачем делают вакцины. Своими руками ты провел весь цикл работ от выделения вируса из печени до создания вакцины и ее проверки на подопытных животных. Надеемся, что ты запомнил: на Земле есть множество вирусов, которые вызывают разные болезни. А сейчас мы немного поговорим о том, что вирусы не только вредят, но и делают много всего полезного.
Большинство людей даже не догадываются, какую роль играют вирусы на Земле, думая, что от них только болезни и беды – словом, одни неприятности.
На самом деле среди вирусов есть и хорошие, причем таких – подавляющее большинство.
Вирусов на Земле так много, что ученым достоверно не известно их точное количество. Изучены и классифицированы тысячи, но на самом деле их миллионы. При этом процент вредных и опасных из них стремится к 0, то есть среди всех вирусов, обитающих на Земле, болезнетворных очень-очень мало. Просто мы о них знаем, потому что они нам вредят. Но что же делают остальные вирусы? Их роль не заметна, но оказывается очень важна. Для того, чтобы понять их значимость, нужно попробовать представить мир без них.
Первые невероятно важные вирусы – это фаги. Они избирательно пожирают клетки бактерий и являются главным регулятором количества микроорганизмов на Земле. И если попробовать представить, что вдруг всех фагов не станет, то, скорее всего, популяции некоторых бактерий увеличатся взрывным образом и подавят популяции других. Заметнее всего это скажется на мировом океане, где на долю микроорганизмов приходится 90% биомассы. Эти микроорганизмы производят до половины всего кислорода, поэтому очень возможно, что без фагов не станет этих микроорганизмов и содержание кислорода резко упадет.
На самом деле среди вирусов есть и хорошие, причем таких – подавляющее большинство.
Вирусов на Земле так много, что ученым достоверно не известно их точное количество. Изучены и классифицированы тысячи, но на самом деле их миллионы. При этом процент вредных и опасных из них стремится к 0, то есть среди всех вирусов, обитающих на Земле, болезнетворных очень-очень мало. Просто мы о них знаем, потому что они нам вредят. Но что же делают остальные вирусы? Их роль не заметна, но оказывается очень важна. Для того, чтобы понять их значимость, нужно попробовать представить мир без них.
Первые невероятно важные вирусы – это фаги. Они избирательно пожирают клетки бактерий и являются главным регулятором количества микроорганизмов на Земле. И если попробовать представить, что вдруг всех фагов не станет, то, скорее всего, популяции некоторых бактерий увеличатся взрывным образом и подавят популяции других. Заметнее всего это скажется на мировом океане, где на долю микроорганизмов приходится 90% биомассы. Эти микроорганизмы производят до половины всего кислорода, поэтому очень возможно, что без фагов не станет этих микроорганизмов и содержание кислорода резко упадет.
Иными словами, когда какая-то популяция микроорганизмов начинает сильно разрастаться, то быстро находятся фаги, которые останавливают ее рост, тем самым поддерживая невидимый для нашего глаза баланс в экосистемах.
Похожую роль вирусы могут исполнять в нашем организме. Учёным удалось установить, что заражение некоторыми вирусами, наоборот, помогает организмам противостоять другим более опасным патогенам. Например, вирус герпеса делает мышей более устойчивыми к бактериям, вызывающим бубонную чуму, а люди, зараженные определенным вирусом, намного легче переносят лихорадку Эбола. Скорее всего, таких примеров намного больше, чем нам известно. То есть многие вирусы помогают нам справляться с тяжелыми бактериальными инфекциями.
Сегодня учёные делают большую ставку на использование вирусов, как на способ лечения многих болезней. В то время как у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам, ученые ищут способы лечить бактериальные инфекции с помощью фагов. Вирусная терапия активно исследуется и применяется для лечения рака.
И самое главное, вирусы играют очень важную роль в эволюции. Так как вирусы для размножения встраиваются в ДНК клетки хозяина, часто так получается, что какие-то последовательности вирусной ДНК остаются в этих клетках навсегда. Т.е. организмы, которые могут быть заражены, имеют потенциальную возможность начать использовать вирусные гены в своих интересах. Например, недавно ученые обнаружили, что белок, отвечающий за долговременную память, имеет вирусное происхождение.
Вирусы многообразны, невидимы и незаметны, но невероятно полезны. И скорее всего их полной истребление привело бы к коллапсу на Земле и к исчезновению всего живого.
Похожую роль вирусы могут исполнять в нашем организме. Учёным удалось установить, что заражение некоторыми вирусами, наоборот, помогает организмам противостоять другим более опасным патогенам. Например, вирус герпеса делает мышей более устойчивыми к бактериям, вызывающим бубонную чуму, а люди, зараженные определенным вирусом, намного легче переносят лихорадку Эбола. Скорее всего, таких примеров намного больше, чем нам известно. То есть многие вирусы помогают нам справляться с тяжелыми бактериальными инфекциями.
Сегодня учёные делают большую ставку на использование вирусов, как на способ лечения многих болезней. В то время как у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам, ученые ищут способы лечить бактериальные инфекции с помощью фагов. Вирусная терапия активно исследуется и применяется для лечения рака.
И самое главное, вирусы играют очень важную роль в эволюции. Так как вирусы для размножения встраиваются в ДНК клетки хозяина, часто так получается, что какие-то последовательности вирусной ДНК остаются в этих клетках навсегда. Т.е. организмы, которые могут быть заражены, имеют потенциальную возможность начать использовать вирусные гены в своих интересах. Например, недавно ученые обнаружили, что белок, отвечающий за долговременную память, имеет вирусное происхождение.
Вирусы многообразны, невидимы и незаметны, но невероятно полезны. И скорее всего их полной истребление привело бы к коллапсу на Земле и к исчезновению всего живого.
Мы только что поняли, что большинство вирусов полезны, поэтому не страшно помочь им размножиться. Мы предлагаем тебе попробовать синтезировать молекулу вирусной ДНК.
Давай разберемся, как это происходит. В каждой живой клетке любого организма есть молекула ДНК, которая содержит в закодированном виде всю информацию об этом организме. Перед тем как размножиться, клетка удваивает молекулу ДНК, чтобы каждой новой клетке досталось по ДНК. Для этого в клетке есть все необходимые органы (своего рода "кухня"). А у вируса таких органов нет, зато есть своя ДНК (или у некоторых вирусов РНК*). И для того, чтобы размножаться, вирус приходит в живую клетку на ее "кухню", встраивается в ДНК клетки хозяина и в итоге клетка, сама того не замечая, начинает производить копии вирусной ДНК.
*РНК тоже содержит генетическую информацию, но обычно короче и состоит из одной, а не двух нитей, поэтому менее стабильна.
Давай разберемся, как это происходит. В каждой живой клетке любого организма есть молекула ДНК, которая содержит в закодированном виде всю информацию об этом организме. Перед тем как размножиться, клетка удваивает молекулу ДНК, чтобы каждой новой клетке досталось по ДНК. Для этого в клетке есть все необходимые органы (своего рода "кухня"). А у вируса таких органов нет, зато есть своя ДНК (или у некоторых вирусов РНК*). И для того, чтобы размножаться, вирус приходит в живую клетку на ее "кухню", встраивается в ДНК клетки хозяина и в итоге клетка, сама того не замечая, начинает производить копии вирусной ДНК.
*РНК тоже содержит генетическую информацию, но обычно короче и состоит из одной, а не двух нитей, поэтому менее стабильна.
Каждая молекула ДНК - это последовательность из четырех нуклеотидов: аденина (А) и гуанина (Г), цитозина (Ц), и тимина (Т). Нуклеотиды способны вследствие образования водородных связей формировать парные комплексы аденин—тимин и гуанин—цитозин.
Именно благодаря тому, что нуклеотиды могут образовывать такие пары: А всегда образует пару с Т, а Г с Ц, то имея одну исходную последовательность можно сделать ее копию.
Например исходная последовательность АГГЦТЦЦГ, подберем для каждой буквы пару и получим: ТЦЦГАГГЦ. Такая последовательность станет основой для копирования исходных последовательностей – матрицей. Если мы теперь будем подбирать пары к матричной последовательности, то получим исходную: АГГЦТЦЦГ.
Именно благодаря тому, что нуклеотиды могут образовывать такие пары: А всегда образует пару с Т, а Г с Ц, то имея одну исходную последовательность можно сделать ее копию.
Например исходная последовательность АГГЦТЦЦГ, подберем для каждой буквы пару и получим: ТЦЦГАГГЦ. Такая последовательность станет основой для копирования исходных последовательностей – матрицей. Если мы теперь будем подбирать пары к матричной последовательности, то получим исходную: АГГЦТЦЦГ.
А теперь перейди в раздел "Задание" и попробуй сам построить цепочку ДНК по заданной исходной цепочке.
Теперь попробуй сам построить цепочку ДНК по заданной исходной цепочке.
После прохождения задания ты получишь ссылку на несколько 3D моделей вирусов. Не смотря на то, что все они представляют один тип организмов, выглядеть они могут совершенно по-разному. Выбирай внизу иконки вирусов и исследуй их 3D модель.
После прохождения задания ты получишь ссылку на несколько 3D моделей вирусов. Не смотря на то, что все они представляют один тип организмов, выглядеть они могут совершенно по-разному. Выбирай внизу иконки вирусов и исследуй их 3D модель.
АГЦЦГЦААТААЦГТАЦГГГЦЦАЦГТА
Введи свой ответ в поле ниже и нажми кнопку "Проверить". Если ответ будет верным, то в новой вкладке откроется страница, где ты сможешь изучить 3D-модели вирусов.