virukset infektoivat bakteereja

tiesitkö, että bakteerit voivat sairastua, aivan kuten sinäkin? Jos olet joskus vilustunut tai sinulla on ollut flunssa, tiedät, ettei ole hauskaa saada virustartuntaa., Kävi ilmi, että suurin osa maailman viruksista tartuttaa bakteereita ihmisten sijaan. Tutkijat kutsuvat näitä viruksia bakteriofageiksi (mikä tarkoittaa kirjaimellisesti ”bakteerinsyöjiä”). Meressä on noin 1030 virusta (se on sellainen, jonka takana on 30 Nollaa!). Se on enemmän viruksia kuin tähtiä maailmankaikkeudessa! Suurin osa näistä meriviruksista tartuttaa bakteereita .

Ehkä kaikki tämä on uutta sinulle, mutta bakteerit ja virukset ovat olleet jo hyvin pitkään. Bakteerit ovat kehittyneet virusten rinnalla elämän synnystä lähtien., He ovat olleet jatkuvassa taistelussa yli 3 miljardia vuotta . Kaiken tuon ajan jälkeen bakteerit ovat kehittäneet muutaman kikan puolustautuakseen.

bakteerit puolustautuvat, aivan kuten me

elimistössäsi on paljon keinoja estää sinua sairastumasta tai auttaa sinua paranemaan nopeammin, kun sairastut. Ensimmäinen puolustuslinja on iho ja kehon sisällä olevat kalvot. Nämä pitävät ikävät bakteerit ja virukset loitolla kuin seinään. Kun saat haavan, miksi sinun täytyy olla varovainen pitääksesi sen puhtaana? Jotta et saa tartuntaa.,

joskus iho ei kuitenkaan riitä, ja sairastut. Kun tulee kuumetta, se on merkki siitä, että elimistö yrittää taistella sitä vastaan,mikä sairastuttaa. On joitakin älykkäitä tapoja elimistö voi taistella infektio . Kun elimistö taistelee viruksen aiheuttamaa infektiota vastaan ensimmäistä kertaa, se voi muodostaa muiston siitä, miltä virus näyttää. Siten et sairastuisi enää siihen virukseen. Tunnistat ”pahiksen” ja taistelet vastaan. Kutsumme tätä muistia ”adaptiiviseksi immuniteetiksi”, ja siksi ihmiset yleensä saavat vesirokon vain kerran, ja siksi rokotteet myös toimivat., Rokote näyttää kehon hieman kuollut tai heikentynyt virus, niin elimistö voi muistaa virus ja taistella hengissä versio myöhemmin. Jotkut virukset kuitenkin muuttuvat ajan myötä, jotta nämä muistot eivät toimi ikuisesti. Oletko saanut flunssan tai flunssan useammin kuin kerran? Tämä johtuu siitä, että nämä virukset muuttuvat nopeasti. Joka kerta, kun sairastut, se on itse asiassa hieman erilainen versio kylmästä tai flunssasta.

bakteerit vaikuttavat paljon yksinkertaisemmilta kuin me. Loppujen lopuksi ne ovat todella pieniä ja koostuvat vain yhdestä solusta. Bakteereilla ei ole aivoja tai muita elimiä., Jopa heidän yksi solunsa näyttää paljon yksinkertaisemmalta kuin yksi omista soluistamme. Silti bakteerit voivat puolustautua viruksilta paljon niin kuin mekin.

Ensinnäkin, jokaista bakteeria ympäröi ”solukalvon ja soluseinän.”Nämä rakenteet ovat kuin suojat, jotka suojaavat bakteereja maailmalta, samalla tavalla kuin ihosi suojaa sinua. Virusten täytyy kiinnittyä solun ulkopuolelle ja tunkea läpi päästäkseen sisälle. Jos bakteerit muuttavat soluseiniensä muotoa,se voi estää viruksia tarttumasta niihin. Silloin bakteerit ovat suojassa tartunnalta.,

mitä tapahtuu, jos virus pääsee bakteerin soluseinän läpi? Joillakin bakteereilla on myös Adaptiivinen immuniteetti, aivan kuten meilläkin! Se tarkoittaa, että he voivat tallentaa muiston viruksesta auttaakseen heitä suojautumaan myöhemmin. Tutkijat löysivät tämän vasta suhteellisen hiljattain . Ennen kukaan ei uskonut bakteerien olevan niin monimutkaisia, että niillä olisi jotain adaptiivista immuniteettia. Luonto yllättää edelleen tutkijoita uusilla, oudoilla jutuilla. Kutsumme järjestelmää, joka tarjoaa adaptiivisen immuniteetin bakteereissa ”CRISPR” – järjestelmäksi.,

CRISPR sanoista ”aihekokonaisuuksien säännöllisesti-ryhmittyneinä lyhyt palindrominen toistaa”, joka on monimutkainen tapa kuvata mitä CRISPR näyttää. Kun tutkijat ovat sekvensoitiin geneettinen koodi jotkut bakteerit (DNA), he huomasivat kuvio, jossa sama lyhyt sekvenssi toistettiin uudestaan ja uudestaan joitakin aukkoja välillä (säännöllisesti-ryhmittyneinä). Nämä lyhyt toistuva bittiä olivat palindromien, eli ne näytti samalta eteenpäin tai taaksepäin (kuin sanat ”kajakki” ja ”kilpa-auto”). Lopulta kaikki toistot löytyivät klusteroituneina lähekkäin bakteerien DNA: sta., Siksi tutkijat keksivät nimen CRISPR. Myönnämme, että nimi on aika hämmentävä, mutta sinuna En murehtisi sitä. Tutkijat eivät hyvä työtä mietitään, miten maailma toimii, mutta emme ole hyviä keksimään yksinkertaisia nimiä asioille.

miten CRISPR vaikuttaa?

mitä tarkoitamme, kun sanomme, että CRISPR auttaa bakteereja ”muistamaan” viruksen? Sen ymmärtämiseksi pitää ensin ymmärtää, mikä virus on. Toisin kuin ihmiset, ja toisin kuin bakteerit, virukset eivät ole soluista tehtyjä., Sen sijaan, virus on joukko DNA: ta tai RNA: ta (molekyyli liittyvät DNA) pakattu tiukasti osaksi kapseli valmistettu proteiineista. DNA: ta voi pitää pitkänä kirjana, jossa kuvataan, millainen elävän olennon pitäisi olla. Esimerkiksi DNA: ssasi kuvataan, miten kehosi pitäisi toimia, ja tämä ”koodi” yhdessä ympärilläsi olevan maailman kanssa muokkaa kasvuasi. Kaikki elävät olennot säilyttävät geneettisen koodinsa DNA: na, mutta joillakin viruksilla on sen sijaan RNA., RNA tekee aika lailla saman asian kuin DNA viruksille, mutta rakentuu vähän eri tavalla (ajattele niiden virusten koodia, joka kirjoitetaan kivitableteilla paperin sijaan).

alussa infektio, virus-DNA: n tai RNA saa ruiskutetaan solujen (ihmisen solun, jos virus tarttuu ihmisiin, tai bakteeri -, solu -, jos virus tarttuu bakteereja). Myöhemmin virus uudelleenohjelmoi solun tekemään paljon kopioita viruksesta. Lopulta nämä kopiot pakataan uusiin kapseleihin. Lopulta solu rikkoutuu auki ja paljon vastasyntyneitä viruksia lähtee maailmalle tartuttamaan uusia soluja., Näet, miten tämä toimii kuvassa 1.

CRISPR bakteerisoluissa toimii kahdessa vaiheessa. Ensinnäkin, kun bakteerilla on CRISPR-järjestelmä, se voi tallentaa pieniä paloja viruksen DNA: ta. Jokainen näistä kappaleista voidaan ajatella erilaisena ” muistona.”Nyt bakteeri tuntee osan viruksen ”koodista” ja tunnistaa sen myöhemmin ”pahikseksi”., Jos virus pistää itsensä soluun ja virus vastaa yhtä bakteerin tallennetuista muistoista, bakteeri tietää, että jokin on pielessä. Kun bakteeri tietää, että se on saanut tartunnan, se aloittaa CRISPR-immuniteetin toisen vaiheen. Bakteeri käyttää CRISPR-järjestelmäänsä viruksen pilkkomiseen ennen kuin virus ehtii tehdä itsestään kopioita. Voila, ei tartuntaa! Näytämme, miten tämä toimii kuvassa 2. Bakteerit eivät tietenkään ”ajattele ” tai” tiedä ” asioita kuten me, koska niillä ei ole aivoja., Kaikki vaiheet CRISPR immuniteetti tapahtuu automaattisesti, mutta se on hyödyllistä ajatella niitä ”muisti”, kun yrittää ymmärtää, miten ne toimivat.

Miksi Me välitämme Niin Paljon Siitä, CRISPR?

viime aikoina CRISPR on ollut uutisissa paljon. Ihmiset ovat hyvin innoissaan tästä oudosta pienestä järjestelmästä, jota bakteerit käyttävät taistellakseen viruksia vastaan! Miksi kysyt niin paljon jännitystä?, Kävi ilmi, että me ihmiset olemme aika hyviä varastamaan työkaluja, joita bakteerit ovat kehittyneet miljardien vuosien aikana ja käyttämään niitä omiin tarkoituksiimme. Tutkijat ovat kyenneet muuttamaan CRISPRIN ”DNA-muokkaustavaksi”. Bakteerit leikkaavat CRISPR: n avulla virusten DNA: ta hyvin erityisellä tavalla. Tutkijat ovat keksineet, miten CRISPR: ää voidaan käyttää minkä tahansa DNA: n leikkaamiseen hyvin tarkasti haluamallamme tavalla!

miksi tutkijat haluavat muokata DNA: ta muutenkin? Joitakin ihmisten sairauksia on hyvin vaikea parantaa, koska ne on koodattu DNA: han. Nämä sairaudet eivät johdu viruksista tai bakteereista., Joitakin esimerkkejä ovat sirppisoluanemia ja kystinen fibroosi. Nämä sairaudet johtuvat pienistä muutoksista geneettiseen koodiin. Nämä muutokset saavat kehon toimimaan hieman eri tavalla kuin muuten. CRISPR: n avulla voimme muokata DNA: ta ja ehkä korjata nämä pienet muutokset. Tämä tarkoittaa, että CRISPR voitaisiin auttaa parantamaan joitakin näistä geneettisistä sairauksista. Siinä ei kuitenkaan ole kaikki. Tutkijat käyttävät CRISPR suunnitella kestävämpiä kasveja syödä, yrittää päästä eroon taudin-kuljettaa hyttysiä, ja paljon enemmän.

opettelemme vielä käyttämään CRISPR: ää parhaiten työkaluna., On tärkeää, että varmistamme CRISPR: n käytön hyvistä syistä. Hiljattain eräs tiedemies kertoi käyttäneensä CRISPR: ää kahden lapsen DNA: n muokkaamiseen. Hän yritti tehdä niistä vastustuskykyisiä tietyille sairauksille. Maailmanlaajuinen tiedeyhteisö oli hyvin huolissaan, kun he oppivat tämän. Monet tiedemiehet olivat huolissaan käytetyistä tieteellisistä menettelyistä. Toiset epäilivät, oliko tutkija toiminut eettisesti. Monien tutkijoiden mielestä hyöty ei ylittänyt riskejä. Sairaudet, joita muokkaukset olisivat estäneet, ovat helposti ehkäistävissä muilla menetelmillä., CRISPR-tekniikka ei ole vielä täydellistä, ja se voi olla haitallista. Usein CRISPR voi tuoda muutoksia DNA: han, jossa emme halua sitä. Teknologian käyttäminen ihmisiin voi olla riskialtista. On tärkeää muistaa, että vaikka tiedemies voi tehdä jotain, se ei tarkoita, että heidän pitäisi. Tiedemiehet ympäri maailmaa pitävät usein suuria kokouksia keskustellakseen näistä asioista ja parhaista etenemistavoista. Tapaamisissa he kysyvät toisiltaan ja yleisön jäseniltä: ”onko koskaan OK muokata ihmisen DNA: ta?”ja” jos on, milloin se olisi OK?”Mitä mieltä olet?, Entä jos käytämme CRISPR: ää sairauksien parantamiseen? Mitä jos käytämme sitä muihin tarkoituksiin, kuten tekemään älykkäämpiä tai vahvempia ihmisiä? Entä jos vain joillakin perheillä on varaa siihen? On tärkeää, että esitämme toisillemme nämä kysymykset ja että otamme mukaan huolestuneita henkilöitä eri puolilta maailmaa. Näin voimme valita tien, joka ottaa paremmin huomioon kaikkien asianosaisten tarpeet ja huolet.

Sanasto

Virus: virus on pieni määrä DNA: ta tai RNA: ta, jota ympäröi proteiini kuori. Pohjimmiltaan virus on vain käyttöohje rakentaa lisää viruksia., Kun virus tulee elävä solu (ihmisen solun, jos virus tarttuu ihmisiin, tai bakteerisolun, jos virus tarttuu bakteereja) se reprograms, että solun ja muuttaa solun virus tehdas.

Adaptiivinen immuniteetti: kaikilla eliöillä on erityyppinen immuniteetti, joka suojaa itseään infektiolta. Adaptiivisen immuunijärjestelmän avulla eliöt voivat muistaa aikaisempia infektioita voidakseen paremmin taistella näitä samoja infektioita vastaan tulevaisuudessa.

bakteeri: bakteeri on mikroskooppinen eliö, joka koostuu yhdestä solusta. Niiden solut ovat paljon yksinkertaisempia kuin ihmisen., Jotkut bakteerit voivat sairastuttaa, mutta useimmat eivät. Itse asiassa luotat suoliston bakteereihin pysyäksesi terveenä!

CRISPR: CRISPR on adaptiivinen immuunijärjestelmä, jota bakteerit käyttävät virusinfektioiden torjuntaan. CRISPR antaa bakteereille mahdollisuuden muistaa aiemmin näkemiään viruksia ja tunnistaa ja taistella näitä viruksia vastaan tulevaisuudessa.

DNA-editointi: tutkijat ovat selvittäneet, miten CRISPR: ää käytetään DNA: n muokkaamiseen. Se tarkoittaa, että he voivat mahdollisesti kirjoittaa uudelleen ”käyttöohjeen”, joka kertoo jokaiselle organismille, miten elää ja kasvaa. Kutsumme tätä DNA-muokkaukseksi.,”

eturistiriita Lausunto

kirjoittajat ilmoittavat, että tutkimus on tehty ilman mitään kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdollisia eturistiriitoja.

Suttle, C. A. 2005. Viruksia meressä. Luonto 437: 356. doi: 10.1038/nature04160

Chaplin, D. D. 2010. Yleiskatsaus immuunivasteeseen. J. Allergy Clin. Immunoli. 125: S3-23. doi: 10.1016 / j. jaci.2009. 12. 980