ウイルスと免疫の進化

生物学者のDoping博士は、DNAの進化と無限の武器競走の生物によって、ウイルスの生存戦略について語っています。

有名な疑問があります。最初はチキンか卵か？ あなたは最初に来たものを尋ねることができます - ウイルスまたは免除？ そして、鶏肉と卵の問題のように、どちらの答えも真実ではないかもしれません。 正解は、より単純な形状から、一定の相互作用で同時に発生するということです。 ウイルスやウイルス様寄生虫が、生命の誕生とともに明らかに同時に現れた直後に、すぐに現れ、それらから保護されました。

ウイルス研究の歴史

より正確に言えば、ウイルスに対するワクチンは、人々がこのウイルスを認識する前に現れました。 彼らは感染症があることを理解しましたが、バクテリア、ウイルス、そしていくつかのアメーバについても何の違いも見ませんでした。 明らかに、天然痘に対する最初のワクチンがありました。エドワード・ジェナーが英国医師エドワード・ジェナーが18世紀末に作成したものです。 とにかく、これは最初に文書化されたケーススタディとワクチンの使用です。 その後、1870年代に、ルイ・パスツールの狂犬病ワクチンの創作であるもう一つの有名な出来事が起こりました。 それはうまく機能し、奇跡のように見えました。これらのワクチンによる治療を開始するのが間に合わなければ予防でき、治癒することができる非常に難病です。

しかし、このワクチンは盲目的に生まれました。 病気を引き起こす特別なタイプの薬剤があるという考えはありませんでした。 これらのアイデアはXIXの後半に現れ始めました。 1890年には、ロシアの科学者ドミトリ・イワノフスキー（Dmitri Ivanovsky）がありました。彼の論文を守る準備ができている若い男性は特に顕著ではありません。 彼はタバコの病気を調査し、その病気が病気の植物の果汁から伝えられているという事実に注意を払ったのは初めてであった。 これは、細菌を通過しないフィルターを通過した病気の原因物質です。 イワノフスキーはこの生きた生物を本当に理解していないかどうかは疑いがありますが、毒素であると考えていたかもしれません。 しかし、オブジェクトを最初に記述する可能性があるので、科学界の注目を集め、実際にはウイルス学の創始者になったことでしょう。 そして、かなり短期間で多くの重要な発見がなされました。これは、口蹄疫、黄熱病、ポリオ、鳥肉腫などの多くの病気がウイルスによって引き起こされることが示されています。

1915年に英国の細菌学者Frederick Tuertoが細菌に感染するウイルスの記事グループに記載され、1917年にフランスのカナダの微生物学者Felix D'Erellがウイルスを詳細に記述し、バクテリオファージの名前、すなわち「細菌の食べる人」栄養培地中の細菌に添加すると、これらのウイルスは不感帯細菌を作り出します。このように、第一次世界大戦の終わりには、非常に特殊なクラスの寄生虫を構成するいくつかの小さな物質が存在することが明らかになりました。

ウイルス対免疫系

ウィルスとバクテリアの反対について言えば、あなたはそのようなことを覚えているかもしれません。それは生物学の科学で正式に認められており、大きな役割を果たしています。擬人化されたように聞こえますが、正式にこの言葉を採用しました。 人生の全歴史 - 宿主と寄生虫の間の武器競争です。 いかなる免疫力も、彼と他者の認識に基づいているという事実。 ウィルスと免疫との闘いのプロセスは、レッドクイーンズの「不思議の国のアリス」のよく知られているフレーズで説明することができます。そこに留まるためには、できるだけ早く脱出する必要があります。 たとえば、現在有名なCRISPRシステムを作成していますか？ 彼女は寄生虫のゲノムを借りています - もちろん全体ではなく、ほとんどの細菌や古細菌のゲノムにはない（確かに、ほぼほぼ正確に）確実なものであり、素晴らしい結果をもたらします。 宿主ゲノムに組み込まれたウイルスDNAは、実際にはワクチンを提供するウイルスゲノムに特異的なRNA分子の合成に用いられる。 特殊な酵素は、RNAの結合の場所でウイルスゲノムを切断し、ウイルスを殺す。 あなた自身の免疫システムをサポートするために- IRS 19、買うシアノコバラミン注射 、Selank、Metaprot、Ladastenを。

そのような免疫は非常に効果的です。 しかし、それはゲノムの関連部分でウイルスが変化するとただちにその種のレースを開始し、ワクチンに耐性となる。 そして、免疫系を回復させるために、宿主は改変されたウイルスゲノムの新しい断片を借りなければならない。 これは基本的なものである（生物学における中心的原理に基づくもの - 核酸の相補性）ので、武器競争の形態である。

戦う他の方法があります。 多くのウィルスは特別な、言い換えれば保護基金を開発しています。 特に、ウイルスには非常に多くの場合、免疫系に適応してそれを予防するいくつかのタンパク質が存在する。 非常に頻繁に、ウイルスはホスト防衛システムコンポーネントをつかんで、彼女に対しても使用されます。 このコンポーネントは変更され、もはや機能しませんが、動作していると認識されます。 それでウィルスはマスタースティックをホイールに置きます。 これは非常に一般的な現象です。 この武器競争は、さまざまなウイルスや宿主防衛システムにつながります。 これは進化の過程で多様性を生み出す最も重要な要素です。

いくつかのウイルスは免疫システムに適応して闘争を続けており、一部は敗者であることは明らかです。 しかし何百年も前に存在したこれらの種については何も知りませんが、進化の道を去っていませんでした。 しかし、現在まで生き残ってきた子孫を残したいくつかの祖先型を再構築することができます。

ウイルスの生存戦略

私たちがウイルスについて話すとき、宿主と寄生虫の共進化の進化するシステムにとって避けられない事柄について話すことを理解することは重要です。 そして、我々は、すべてのウイルスと寄生虫の最終的な目標は決して宿主の死ではないことを理解しなければならない。 進化の過程で最適化されたそのデバイスは、所有者の殺人とは関係がありません。 このウイルスは、迅速かつ効率的に増殖することのみを目指しており、この能力はその進化の過程で改善されています。 実際、ウイルスの宿主を殺すことは決してしないほうが良いのは、その所有者にとって最善であったはずのウイルスが特に効果を増やすことができて満足していたからです。 しかし、ここでは、ウイルスの問題があります。これらの目的は効果的な伝播と所有者の生活の保存ですが、しばしば矛盾します。 そして実際、多くのウイルスは「中程度の」生活様式であり、所有者を殺すことはありません。 これを行うには、再生の強度を下げる必要があります。

別の戦略は、最大値を乗算し、所有者が死んだときに別の戦略に移動することです。 これまたはその戦略の利点は、環境の持続可能性に依存します。 寄生虫が宿主の個体群が安定して何百万年も存在すると予測できる場合は、必要ではない場合でも彼を殺してください。 しかし、いかなる場合にも宿主集団がゼロになるような災害が発生する可能性が高い場合は、できるだけ早く使用し、他の集団に移動する必要があります。 私は、これらの戦略の両方を組み合わせるような方法でいくつかのウイルスが進化したと言わざるを得ない。

ウイルスの進化の過程で、生き残るための他の方法がありました。 彼らは宿主細胞にゲノムを構築して生きることができます。 しかし、悪いことがその存在を脅かすと、ウイルスは活性化され、眠い状態から出て、ホストを殺して別のものに移動します。 一般的に言えば、進化の過程で、上記の2つの戦略を組み合わせることができる寄生虫だけを獲得しました。 これは、カジノにベットを適切に割り当てる能力です。 いずれにしても、所有者の死や墓の状態が寄生虫に有益なものではないことを理解することは非常に重要です。 これは、その活動の副作用です。

ウイルスと進化

ウィルスの複製は、通常、個々の生物にとっては良い結果をもたらさない。 一方、ウイルスは免疫を誘導し得る。 ウイルスを使って癌を治す試みさえありました。 しかし、一般的に、寄生虫やウイルスの進化の過程で、ウイルスは大きな役割を果たしますが、それがなければ生命は存在しません。 そして、生命の全歴史 - 寄生虫の共同進化の歴史は宿主と相互作用します。 また、複雑さを増やすために、免疫系を改善することは、寄生虫との絶え間ない相互作用がなければ可能ではありません。 特に、多細胞生物の出現がウイルスから保護される多くの方法で刺激されることを数学的に示すことが可能である。 多細胞は、細胞がウイルスによって攻撃された場合に有利となる：1つの細胞が脳卒中を仮定し、プログラムされた細胞死のメカニズムを使用することは、ウイルスを除去するために自己および他者を殺すことができる。 そして、細胞生物に存在する、またはウイルスからの保護に関連する他の多くのツール、または所有者である遺伝物質は、ウイルスから受け取る。

次の例を挙げることができます。 テロメラーゼと呼ばれるよく知られた酵素があります。これは、テロメラーゼが短くならないように、染色体を安定化させる酵素です。 これは生物の生存には不可欠であり、酵素活性は老化および癌の両方に起因する。 そして最初、真核生物の黎明期に、これはテロメラーゼが逆転写酵素のように何もなかったことであり、初期の真核生物にあるのは移動性遺伝子エレメントの一部であった。 私たちは常に、自らのゲノムを記憶している必要があります。そのゲノムの3分の2は、移動性遺伝要素の残りの部分で構成されています。 ほとんどの人は、これは役に立たないものだと信じていますが、その多くがあらゆる種類のニーズに使われています。 したがって、宿主の進化は決して寄生虫から解放されず、それらの多くが取る。

ウイルスの進化と分類

1971年、アメリカの科学者であるDavid Baltimoreは、DNAやRNAのゲノム核酸の種類に応じてウイルスを分類することを提案しました。 ウイルスの種類は、この分類に従って、再生サイクルを決定します。 しかし、これらのクラスの性質は非常に不均等に分布しています。 どのような種類のウイルスに感染しているかを調べると、異なる生物が興味深い画像を得ることができます。 バクテリアと古細菌では、大部分が二本鎖DNAを含むウイルスです。 真核生物はRNAウイルスを支配し、その中には多様性があります。 これらの違いの理由は非常に興味深いですが、ほんの数例で十分に理解されています。 例えば、大きなDNA含有ウイルスは植物中で増殖することができず、生き残っているだけでなく、藻類中に存在する。 高等植物では、それらの場所はRNA含有ウイルスによって奪取される。 その概念は、ちょうど窪みは、明らかに、ウイルスの増殖の違いを定義しています。 しかし、常に正確に把握することはできません。

免疫の進化

免疫の進化について話すことは非常に長いことですが、いくつかの非常に重要なことを理解することが重要です。 遺伝物質の複製は核酸の相補性に基づいていることは誰もが知っています。 したがって、重要な免疫系もこの原理に基づいています。 特に、RNA断片を取ることが可能であり、認識に適している。 これはウイルスゲノムのような他の誰か、寄生虫に対する強力な武器です。 しかし、このユニークな保護核酸を取るには？ 寄生虫のゲノムから。 これはさまざまな方法で行うことができます。 例えば、真核生物では、一般に、RNAウイルスゲノムが切断され、その一部が寄生虫のゲノム内の独特の位置を特定し、その複合体に含まれるヌクレアーゼ酵素を用いて破壊される。 これはシンプルでエレガントな原則です。

しかし、感染がなくなると、プロセスは終了し、予防接種は行われません。 そして、次のステップはワクチンを提供することです。 それがCRISPRシステムを作るものです。 彼女はそれが非常に複雑で自己免疫反応の可能性があるために支払う。 それにもかかわらず、寄生虫に関する情報を保存するのに適しています。 これには、自分自身のDNAにある別のゲノムの要素が含まれています。これがCRISPRシステムの基本的な機能です。 そして、この強力な原則は、相補的な核酸を利用することであり、それは外来と分離して破壊するために複製の原則と同じです。 このメソッドは、すべての生物によって使用されます。 第二の方法は、その認識が別の特異的なタンパク質によって行われることです。これが、ウイルスと可溶性抗体を認識する細胞上の受容体を用いて私たちの免疫系を作るものです。 一般的に、グローバルな意味での免疫は、彼と他の人の認識であり、彼と他人の破壊の保護です。 そして、進化の過程では、膨大な数の異なる方法が実行されます。

将来、ウイルスの完全な破壊は必要でもなく、可能でもありません。 しかし、天然痘やポリオのような人間の病気の破壊 - これは現在の現実と明確な目的です。 これらは進化の終わりであり、同時に宿主を殺すウイルスです。彼らは本当に排除することができ、排除すべきです。 インフルエンザやHIVのような急速に変化するウイルスを除いて、主要なウイルス性疾患に対して良好なワクチンがあります。 他のケースでは、ワクチンは非常によく働いています。 急速に変化し、予測不可能なウイルスの分野で実施された多くの研究。 科学者は、マイクロスケールでこれらのウイルスの進化を予測し、効果的なワクチンを得る方法を理解しようとしています。 この仕事の終わりはまだ待っている。 大きな問題は、新たに出現したウイルスではなく、Zikaウイルスなどの遠隔地から来るウイルスの数です。