Wirusologia - ebook
Wirusologia - ebook
Wirusologia jest jedną z dziedzin biologii, bardzo intensywnie rozwijającą się w ostatnich dziesięcioleciach. Szczególny postęp w tej dziedzinie stał się możliwy w związku z rozwojem technik biologii molekularnej, pozwalających na szybką detekcję nowych wirusów, jak również ich charakterystyki, z wykorzystaniem technik mikroskopowych, hodowli komórkowych, metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych, badań proteomicznych i metod immunologicznych. Skłania to do wprowadzania do podręczników nowych, aktualnych danych. Z tego względu drugie wydanie Wirusologii zostało uzupełnione o nowy rozdział, w którym opisano wybrane najnowsze metody stosowane w wirusologii do detekcji wirusów, ich charakterystyki oraz badania oddziaływania wirusów z czynnikami komórkowymi. Ponadto, podręcznik ten został także uzupełniony o podrozdziały, w których przedstawiamy nowe dane odnośnie badań epidemiologicznych, sposobów pozyskiwania szczepionek przeciwwirusowych nowych generacji oraz otrzymywania i wykorzystania syntetycznych wirusowych cząstek w badaniach wirusologicznych. Dodano także nowe podrozdziały dotyczące roli autofagi w cyklu życiowym wirusów, sposobów transmisji wirusów, dane na temat możliwości wykorzystania wirusów jako broni biologicznej oraz najnowszą klasyfikację wirusów. Podręcznik skierowany jest do studentów: biologii, biotechnologii, weterynarii, nauk medycznych na uniwersytetach i uczelniach medycznych.
Kategoria: | Biologia |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-01-22272-7 |
Rozmiar pliku: | 16 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Wirusologia jest jedną z dziedzin biologii, bardzo intensywnie rozwijającą się w ostatnich dziesięcioleciach.
Szczególny postęp w tej dziedzinie stał się możliwy w związku z rozwojem technik biologii molekularnej, pozwalających na szybką detekcję nowych wirusów, jak również ich charakterystyki, z wykorzystaniem technik mikroskopowych, hodowli komórkowych, metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych, badań proteomicznych i metod immunologicznych. Skłania to do wprowadzania do podręczników nowych, aktualnych danych. Z tego względu wydanie drugie Wirusologii zostało uzupełnione o nowy rozdział, w którym opisano wybrane najnowsze metody stosowane w wirusologii do detekcji wirusów, ich charakterystyki oraz badania oddziaływania wirusów z czynnikami komórkowymi.
Ponadto, podręcznik ten został także uzupełniony o podrozdziały, w których przedstawiamy nowe dane odnośnie do badań epidemiologicznych, sposobów pozyskiwania szczepionek przeciwwirusowych nowych generacji oraz otrzymywania i wykorzystania syntetycznych wirusowych cząstek w badaniach wirusologicznych. Dodano także nowe podrozdziały dotyczące roli autofagi w cyklu życiowym wirusów, sposobów transmisji wirusów, dane na temat możliwości wykorzystania wirusów jako broni biologicznej oraz najnowszą klasyfikację wirusów.
Przygotowując wydanie drugie Wirusologii, jesteśmy świadomi pewnych niedoskonałości podczas selekcji danych. Mamy jednak nadzieję, że książka ta będzie pomocna w poznaniu podstaw wirusologii oraz metod stosowanych w badaniach wirusologicznych.
Wydanie drugie Wirusologii stało się możliwe dzięki Pani redaktor Katarzynie Włodarczyk-Gil, Pani redaktor Małgorzacie Nawrot oraz Pani redaktor Renacie Ziółkowskiej, które udzieliły nam niezbędnej pomocy podczas prac redakcyjnych i technicznych, za co wyrażamy serdeczne podziękowanie. Szczególne wyrazy wdzięczności składamy także osobom odpowiedzialnym za szatę graficzną podręcznika.
Autorzy
Poznań, maj 2022 r.PRZEDMOWA
Choroby wirusowe ludzi, zwierząt i roślin stanowiły od dawna przedmiot zainteresowania licznych badaczy, jakkolwiek naturę czynników je wywołujących poznano stosunkowo niedawno. Stało się to dzięki wykrystalizowaniu cząstek wirusa mozaiki tytoniu w 1935 roku przez Wendella Stanleya, a następnie wprowadzeniu mikroskopii elektronowej i hodowli komórkowych do badań wirusologicznych. Wtedy to Salvador Luria i Max Delbrück – uznawani za twórców współczesnej wirusologii molekularnej – stwierdzili, że wirusy zbudowane są z co najmniej dwóch elementów: kwasu nukleinowego i białka, a wirusowy materiał genetyczny można uznać za zespół genów.
Od tego momentu nastąpił intensywny rozwój badań mających na celu poznanie właściwości wirusów. Zainteresowania nimi dotyczyły nie tylko natury tych czynników, ale także mechanizmów ich współdziałania z czynnikami komórkowymi. Wirusologia od tego czasu jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin biologii, z ogromną literaturą przedmiotu, za którą nawet specjalistom trudno na bieżąco podążać. Dzięki badaniom wirusologicznym możliwy stał się także rozwój biologii molekularnej i biotechnologii oraz lepiej poznano przyczyny zmian patologicznych zachodzących w komórce.
Szereg odkryć dokonanych w wirusologii nagrodzono Nagrodą Nobla.
W podręczniku tym przedstawiamy Czytelnikom naturę wirusów, strategie ich namnażania się w komórce, ich chorobotwórczość oraz zapobieganie, jak również leczenie zakażeń wirusowych. Opierając się na najnowszych odkryciach wirusologicznych, w niniejszej publikacji omawiane są również teorie dotyczące pochodzenia wirusów i możliwości ich wykorzystania w różnych rodzajach terapii klinicznej, biologii molekularnej i biotechnologii. Mamy nadzieję, że ta publikacja zainteresuje szerokie grono Czytelników i będzie pomocna nie tylko w poznaniu podstaw wirusologii, ale jednocześnie wzbudzi w nich ciekawość odnośnie tej dziedziny wiedzy.
Książka ta nie wyczerpuje wszystkich zagadnień z zakresu wirusologii. Przedstawiliśmy w niej treści, które uważamy za najciekawsze i ważne.
Zespół autorów pragnie bardzo serdeczne podziękować pani red. Katarzynie Włodarczyk-Gil, pani red. Małgorzacie Nawrot oraz pani red. Renacie Ziółkowskiej za wzbudzenie zapału twórczego do pisania tej książki, jak również pomoc podczas prac redakcyjnych i technicznych.
Autorzy
Poznań, styczeń 2019 r.WYKAZ SKRÓTÓW STOSOWANYCH W TEKŚCIE
ABA (ang. abscisic acid) – kwas abscysynowy
ACE2 (ang. angiotensin-converting enzyme 2) – konwertaza 2 angiotensyny
ADAR (ang. adenosine deaminases acting on RNA) – deaminazy adenozyny modyfikujące RNA
AFM (ang. atomic force microscopy) – mikroskopia sił atomowych
AIDS (ang. acquired immunodeficiency syndrome) – zespół nabytego niedoboru odporności
APC (ang. antigen presenting cell) – komórka prezentująca antygen
APOBEC3G (ang. apolipoprotein B mRNA editing enzyme, catalytic polypeptide-like 3G) – enzym redagujący mRNA apolipoproteiny B
ASO (ang. antisense oligonucleotides) – antysensowne oligonukleotydy
ATP (ang. adenosine triphosphate) – adenozyno-5′-trifosforan
attB (ang. attachment site – bacterial) – miejsce rekombinacji w genomie bakterii wykorzystywane podczas integracji genomu fagowego
attP (ang. attachment site – phage) – miejsce rekombinacji w genomie faga wykorzystywane podczas jego integracji do genomu gospodarza
AZT azydotymidyna
Bax (ang. Bcl-associated protein X) – białko regulujące apoptozę związane z Bcl2
Bcl2 (ang. B-cell lymphoma 2) – białko regulujące śmierć komórki/apoptozę
BCR (ang. B-cell receptor) – receptory komórek B
BER (ang. base excision repair) – naprawa DNA przez wycięcie zasady
BiFC (ang. bimolecular fluorescence complementation) – dwucząsteczkowa komplementacja fluorescencji
BSL (ang. biosafety level) – poziom bezpieczeństwa biologicznego
Car (ang. Coxackievirus and adenovirus receptor) – receptor dla wirusa Coxsackie i adenowirusa
Cas (ang. CRISPR-associated proteins/genes) – geny lub białka związane z elementami CRISPR
CCR5 (ang. C-C chemokine receptor type 5) – receptor C-C chemokin typu 5
CD (ang. cluster of differentiation) – antygen różnicowania komórkowego, kompleks różnicowania
CD4 (ang. cluster of differentation) – antygen różnicowania komórkowego występujący na powierzchni limfocytów T pomocniczych, monocytów, makrofagów i komórek dendrytycznych
CDC (ang. Centers for Disease Control and Prevention) – Centra Kontroli i Prewencji Chorób
CIN (1–3) (ang. cervical intraepithelial neoplasia) – śródnabłonkowa neoplazja szyjki macicy
CoIP (ang. Coimmunoprecypitation) – koimmunoprecypitacja
CP (ang. capsid protein) – białko kapsydu
CPE (ang. cytopathic effect) – efekt cytopatyczny
CREB (ang. cAMP response element-binding protein) – czynnik transkrypcyjny, białko wiążące się z sekwencją CRE, pośredniczącą w działaniu cAMP
CRISPR (ang. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) – skupione, regularnie oddzielone krótkie powtórzenia palindromowe
CTL (ang. cytotoxic T lymphocytes) – cytotoksyczne limfocyty T
CXCR4 (ang. C-X-C chemokine receptor type 4) – receptor chemokiny C-X-C typu 4
DC-SIGN (ang. dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing non-integrin) – nieintegryna swoista dla komórek dendrytycznych wychwytująca ICAM3 (czasteczkę adhezji międzykomórkowej 3)
DDR (ang. discoidin domain receptor) – receptor dla domeny diskoidyny, receptor z grupy kinaz tyrozynowych
2-DE (ang. two-dimensional electrophoresis) – elektroforeza dwukierunkowa
D RNA (ang. defective RNA) – defektywny RNA
DI RNA (ang. defective interfering RNA) – defektywny interferujący RNA
dsDNA (ang. double stranded DNA) – dwuniciowy DNA
ECDC (ang. European Centre for Disease Prevention and Control) – Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób
EBNA (ang. Epstein-Barr nuclear antigen) – jądrowy antygen wirusa Epsteina-Barr
ED₅₀ (ang. effective dose) – dawka wywołująca określony skutek w połowie badanej populacji
EEV (ang. extracellular enveloped virion) – zewnątrzkomórkowa forma wirionu z otoczką
EGF (ang. epidermal growth factor) – epidermalny czynnik wzrostu
EGFP (ang. enhanced green fluorescent protein) – białko zielonej fluorescencji
EGFR (ang. epidermal growth factor receptor) – receptor dla naskórkowego czynnika wzrostu
EHEC (ang. enterohemorrhagic Escherichia coli) – enterokrwotoczne szczepy Escherichia coli
eIF (ang. eukaryotic initiation factor) – eukariotyczny czynnik inicjacyjny
Env (ang. envelope) – prekursor glikoprotein otoczki retrowirusów
EMA (ang. European Medicines Agency) – Europejska Agencja Leków
EMSA (ang. electrophoretic mobility shift assay) – technika opóźnienia migracji fragmentów DNA w żelu poliakrylamidowym
Erk (ang. extracellular signal-regulating kinases) – kinazy regulujące sygnały pozakomórkowe
ERV (ang. endogenous retroviruses) – endogenne elementy retrowirusowe
ESI (ang. electrospray ionisation) – jonizacja przez elektrorozpylanie
ET etylen
ETI (ang. effector-triggered immunity) – odporność indukowana przez efektory
ETS (ang. effector-triggered susceptibility) – wrażliwość związana z efektorami
FDA (ang. Food and Drug Administration) – Agencja Żywności i Leków
FMD (ang. Foot and mouth disease) – pryszczyca
GAG (ang. glycosaminoglycans) – glikozaminoglikany
Gag (ang. group-specific antigen) – antygen grupowy
GAS (ang. gamma interferon activation site) – miejsce aktywowane przez IFNγ
gp glikoproteina
GTP guanozyno-5′-trifosforan
H (ang. hemaglutinin) – hemaglutynina
HAART (ang. highly active antiretroviral therapy) – wysoce aktywna terapia przeciwretrowirusowa
HAM/TSP (ang. HTLV-I-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis) – mielopatia/tropikalna parapareza spastyczna związana z HTLV-I
HCC (ang. hepatocellular carcinoma) – rak wątrobowokomórkowy
HDAC (ang. histone deacetylase) – deacetylaza białek histonowych
HERV (ang. human endogenous retrovirus) – endogenne retrowirusy obecne w ludzkim genomie
HGT (ang. horizontal gene transfer) – horyzontalny transfer genów
HLA (ang. human leukocyte antygen) – ludzkie antygeny leukocytów, grupa genów kodujących układ zgodności tkankowej
HN (ang. hemaglutinin-neuraminidase) – hemaglutynina-neuraminidaza
HR (ang. hypersensitive response) – reakcja nadwrażliwości
HRTEM (ang. high-resolution transmission electron microscopy) – wysokorozdzielcza mikroskopia elektronowa
HSIL (ang. high-grade squamous intraepithelial lesion) – śródnabłonkowe zmiany dysplastyczne dużego stopnia – odpowiednik CIN II i CIN III
HVEM (ang. herpes virus entry mediator) – receptor uczestniczący we wnikaniu herpeswirusów
IC₅₀ (ang. 50 percent inhibitory concentration) – stężenie hamujące w 50% namnażanie wirusa
ICTV (ang. International Committee on Taxonomy of Viruses) – Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów
ID₅₀ (ang. infectivity dose 50) – dawka zakaźna dla 50%
IEM (ang. immune EM) – technika immunoelektronomikroskopowa
IFN (ang. interferon) – interferon
IFNAR (ang. interferon-α receptor) – receptor dla IFNα
IFNGR (ang. interferon-γ receptor) – receptor dla IFNγ
IgG (ang. immounoglobulin G) przeciwciała, immunoglobuliny typu G
IL (ang. interleukin) – interleukina
IMV (ang. intracellular mature virion) – wewnątrzkomórkowa dojrzała forma wirionu
IP (ang. Immunoprecypitation) – immunoprecypitacja
IRES (ang. internal ribosome entry site) – wewnętrzne miejsce wejścia do rybosomu
IRF-9 (ang. interferon regulatory factor 9) – czynnik 9 regulujący IFN
ISR (ang. induced systemic resistance) – indukowana odporność nabyta
ISRE (ang. interferon-stimulated response element) – element odpowiedzi stymulowany przez IFN
IT (ang. therapeutic index) – indeks terapeutyczny
ITR (ang. inverted terminal repeat) – odwrócone powtórzenie końcowe
JA (ang. jasmonic acid) – kwas jasmonowy
JAK (ang. Janus-activated kinases) – kinazy janusowe
JAM (ang. junctional adhesion molecule) – białka adhezji komórkowej
kDa kilodalton
krioTEM (ang. electron cryomicroscopy) – mikroskopia krioelektronowa
KS (ang. Kaposi’s sarcoma) – mięsak Kaposiego
LANA (ang. latency-associated nuclear antigen) – jądrowy antygen warunkujący latencję
LC (ang. liquid chromatography) – chromatografia cieczowa
LD₅₀ (ang. lethal dose 50) – dawka śmiertelna dla połowy badanej populacji
LRR-RLK (ang. leucine-rich repeat receptor-like kinase) – bogata w leucynę kinaza podobna do receptora
L-SIGN (ang. liver/lymph node-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing integrin) – lektyna typu C, homolog DC-SIGN
LSIL (ang. low-grade squamous intraepithelial lesion) – śródnabłonkowe zmiany dysplastyczne małego stopnia – odpowiednik CIN I
LTR (ang. long terminal repeats) – długie zakończenia na końcu cząsteczki w niektórych genomach wirusowych
LUCA (ang. last universal common ancestor) – ostatni uniwersalny wspólny przodek
MALDI (ang. matrix-assisted laser desorption/ionisation) – desporpcja laserowa z udziałem matrycy
MGE (ang. mobile genetic elements) – mobilne elementy genetyczne
MHC (ang. major histocompatibility complex) – białka głównego układu zgodności tkankowej
miRNA mikro RNA
MP (ang. movement protein) – białko transportowe
mRNA (ang. messenger RNA) – informacyjny, matrycowy RNA
MS (ang. mass spectrometry) – spektrometria mas
MS/MS tandemowa spektrometria mas
mTOR (ang. mammalian target of rapamycin) – ssaczy cel rapamycyny
Myc (ang. myelocytomatosis) – onkogen odpowiedzialny za rozwój mielocytomatozy
N (ang. neuraminidase) – neuraminidaza
NCAM (ang. neural cell adhesion molecules) – neuronalne cząsteczki adhezyjne
ND10 (ang. nuclear domain 10 bodies) – domeny jądrowe 10, synonim dla ciałek PML
NEC (ang. necrotizing enterocolitis) – martwicze zapalenie jelit
Nef (ang. negative factor) – białko retrowirusowe zasocjowane z błoną, pełniące wiele funkcji w cyklu replikacyjnym wirusa
NER (ang. nucleotide excision repair) – naprawa DNA przez wycięcie nukleotydu
NK (ang. natural killer) – naturalni zabójcy
NKT (ang. natural killer lymphocyte T) – limfocyt T naturalny zabójca
NP (ang. nucleoprotein) – nukleoproteina
NTCP (ang. N-glycosylation of the Na+Taurocholate Cotransporting Polypeptide) – kotransporter Na+/kwasy żółciowe
OiE (ang. World Organistion for Animal Health) – Światowa Organizacja Zdrowia Zwierząt
ORF (ang. open reading frame) – otwarta ramka odczytu
PAM (ang. protospacer adjacent motif) – motyw przylegający (oskrzydlający) do „protospacer”
PAMP (ang. pathogen-associated molecular pattern) – wzorzec molekularny związany z patogenami
PARP (ang. poly(ADP-ribose) polymerase) – polimeraza poli(ADP-rybozy)
PCD (ang. programmed cell death) – programowana śmierć komórki
PCR (ang. polymerase chain reaction) – reakcja łańcuchowa polimerazy
PDZ domena wspólna występująca u białek takich jak: PSD-95, Discs Large i Zona Occludens 1
PEG glikol polietylenowy
Pfu (ang. plaque forming unit) – jednostka tworząca łysinkę
PILR-α (ang. paired immunoglobulin like receptor α) – receptor dla wirusa HSV
PML (ang. promyelocytic leukemia protein) – białko białaczki promielocytowej
PR (ang. pathogenesis-related proteins) – białka związane z patogenezą
PRR (ang. pattern recognition receptor) – receptor rozpoznawania wzorców
PTGS (ang. post-transcriptional gene silencing) – potranskrypcyjne wyciszanie genów
PTI (ang. PAMP-triggered immunity) – odporność wyzwalana przez PAMPs
Ras (ang. rat sarcoma) – onkogen odpowiedzialny za rozwój mięsaka u szczura
RdRp (ang. RNA-dependent RNA polymerase) – polimeraza RNA zależna od RNA
Rev (ang. regulator of expression of virion proteins) – regulator syntezy białek wirionu
RI (ang. replicative intermediate) – forma pośrednicząca w replikacji, zbudowana z dwóch nici (+) oraz (–)ssRNA
RmVR (ang. RNA-mediated virus resistance) – odporność na wirusa zależna od RNA
RNAi (ang. RNA interference) – zjawisko interferencji RNA
RNP (ang. ribonucleoprotein) – kompleks rybonukleoproteinowy
ROS (ang. reactive oxygen species) – reaktywne formy tlenu
SA (ang. salicylic acid) – kwas salicylowy
SAR (ang. systemic acquired resistance) – nabyta odporność systemiczna
SAS (ang. systemic acquired silencing) – wyciszanie systemiczne
SEM (ang. scanning electron microscopy) – skaningowa mikroskopia elektronowa
sgRNA (ang. subgenomic RNA) – subgenomowy RNA
SI (ang. selectivity index) – współczynnik selektywności
SIDS (ang. sudden infant death syndrome) – zespół nagłej śmierci dziecka
siRNA (ang. small interfering RNA) – małe interferujące RNA
SR-B1 (ang. scavenger receptor class B type I) – receptor zmiatający klasy B typu I
ssDNA (ang. single stranded DNA) – jednoniciowy DNA
ssRNA (ang. single stranded RNA) – jednoniciowy RNA
SSV1 (ang. Sulfolobus spindle-shaped virus-1) – wrzecionowaty wirus nr 1 Sulfolobus
STAT (ang. signal transducer and activator of transcription) – przekaźnik sygnału i aktywator transkrypcji
TAP (ang. tandem affinity purification) – tandemowa chromatografia powinowactwa
Tat (ang. trans-activator of transcription) – transaktywator transkrypcji obecny u wirusa HIV-1
TCID₅₀ (ang. tissue culture infectious dose) – dawka zakaźna dla 50% hodowli tkankowych
TCR (ang. T-cell receptor) – receptor komórek T
TEM (ang. transmission electron microscopy) – transmisyjna mikroskopia elektronowa
TERT (ang. telomerase reverse transcriptase) – odwrotna transkryptaza telomerazy
TGF (ang. transforming growth factor) – transformujący czynnik wzrostu
TLR (ang. toll-like receptors) – receptory typu Toll
TNF (ang. tumor necrosis factor) – czynnik martwicy nowotworów
TOF (ang. time-of-flight) – analizator czasu przelotu
tpz tysiąc par zasad
TRUC (ang. things resisting uncompleted classification) – twory wymykające się niepełnej klasyfikacji
TYK2 (ang. non-receptor tyrosine-protein kinase) – kinaza tyrozynowa 2
UTR (ang. untranslated region) – rejon nie podlegający translacji
VETF (ang. viral early transcription factor) – wczesny wirusowy czynnik transkrypcyjny
VIGS (ang. virus-induced gene silencing) – wyciszanie genów indukowane przez wirusa
VITF (ang. viral intermediate transcription factor) – pośredni wirusowy czynnik transkrypcyjny
VLTF (ang. viral late transcription factor) – późny wirusowy czynnik transkrypcyjny
VF (ang. viral factory) – fabryka wirusowa
VPg (ang. virus protein, genome linked) – białko VPg
Vpr (ang. viral protein R) – wirusowe białko R
Vpu (ang. virus protein U) – retrowirusowe białko U
VTM (ang. viral transport medium) – medium transportowe
WHO (ang. World Health Organization) – Światowa Organizacja Zdrowia
Y2H (ang. yeast two-hybrid) – drożdżowy system dwuhybrydowy