CP v2

Tag: Virusai

  • Atradimas nustebino mokslininkus: augalų DNR išsaugojo 300 mln. metų senų virusų „fosilijas“

    Atradimas nustebino mokslininkus: augalų DNR išsaugojo 300 mln. metų senų virusų „fosilijas“

    Mokslininkai atskleidė, kad šiuolaikinių augalų DNR veikia kaip savotiškas archyvas, kuriame išlikę itin seni virusinių infekcijų pėdsakai. Tyrimas rodo, jog tokios genetinės „fosilijos“ leidžia pažvelgti į gyvybės istoriją gerokai giliau, nei tai įmanoma remiantis vien tradicinėmis uolienų fosilijomis.

    Darbas publikuotas mokslo žurnale „PLoS Pathogens“. Jame daugiausia dėmesio skirta virusų šeimai Caulimoviridae, kuri infekuoja augalus ir pasižymi išskirtine savybe: dalis viruso genetinės medžiagos gali įsiterpti į augalo chromosomas ir vėliau būti perduodama kitoms kartoms milijonus metų.

    Tyrėjai išanalizavo 93 rūšių genomus, apimančius beveik visas pagrindines sausumos augalų linijas: nuo samanų iki žiedinių augalų. Tokia plati aprėptis leido nustatyti daugiau kaip 47 000 endogeninių virusinių sekų, kurios tapo didžiausiu iki šiol duomenų rinkiniu šiai virusų grupei tirti.

    Ką atskleidė virusų pėdsakai?

    Analizė parodė, kad Caulimoviridae įvairovė buvo smarkiai nuvertinta: identifikuotos 35 anksčiau nežinomos evoliucinės linijos. Be to, aptikta visiškai nauja virusų grupė, kuri, panašu, būdinga tik kai kurioms spygliuočių rūšims.

    Duomenys taip pat leidžia manyti, kad šių virusų šeimininkais per ilgą laiką galėjo būti praktiškai visi induočiai augalai. Tai rodo ypač platų paplitimą ir ilgalaikį virusų bei augalų sambūvį, kuris truko šimtus milijonų metų.

    Ryšys su masiniais išnykimais

    Palyginus virusų evoliucinį medį su augalų raidos istorija, paaiškėjo, kad dalis virusų linijų evoliucionavo kartu su savo šeimininkais. Tačiau procesas nebuvo tolygus: aptikta ir šeimininkų kaitos, ir ištisų virusų linijų išnykimo požymių.

    Tyrėjai atkreipia dėmesį, kad kai kurie lūžiai galėjo sutapti su masiniais išnykimais, kurie keitė Žemės ekosistemas. Tarp galimų pavyzdžių minimas periodas permio pabaigoje maždaug prieš 252 milijonus metų bei kreidos pabaiga prieš 66 milijonus metų, kai smarkiai persitvarkė gyvybės bendrijos.

    Kodėl tai svarbu šiandien?

    Šie rezultatai keičia požiūrį į augalų genomus: jie pasirodo esantys ne tik instrukcija, kaip organizmui funkcionuoti, bet ir ilgalaikė atmintis apie senovines infekcijas. Tokie įrašai tampa ypač vertingi, nes virusai dažniausiai nepalieka klasikinių fosilijų, todėl jų evoliuciją rekonstruoti įprastais paleontologijos metodais sudėtinga.

    Mokslininkų teigimu, „molekulinės fosilijos“ gali padėti tiksliau suprasti, kaip virusai prisitaikydavo prie skirtingų augalų grupių ir kaip kito ekosistemos per geologinius laikotarpius. Tai atveria kelią naujiems tyrimams, kurie gali papildyti žinias tiek apie senovinius virusus, tiek apie ilgalaikę augalų ir patogenų sąveiką.

  • Švytintys augalai kaip ankstyvas signalas ūkiams: ispanų sukurta sistema pastebi virusus dar prieš simptomus

    Švytintys augalai kaip ankstyvas signalas ūkiams: ispanų sukurta sistema pastebi virusus dar prieš simptomus

    Ispanijos mokslininkų komanda sukūrė augalus, kurie tamsoje švyti ir, užsikrėtę, keičia skleidžiamos šviesos atspalvį. Tokia biologinė „signalizacija“ leistų kenkėjus ir ligas pasėliuose aptikti ankstyvoje stadijoje, dar prieš pasirodant matomiems požymiams.

    Tyrimą atliko Augalų molekulinės ir ląstelinės biologijos institutas (IBMCP), priklausantis CSIC ir Valensijos politechnikos universitetui. Rezultatai paskelbti žurnale „Nature Communications“ ir, tyrėjų teigimu, atveria naują kryptį pasėlių sveikatos stebėsenai.

    Kaip veikia švytėjimo mechanizmas?

    Sprendimas įkvėptas grybų bioliuminescencijos: augaluose įdiegtas fermentų rinkinys sukuria reakcijų grandinę, dėl kurios jie nuolat skleidžia žalią šviesą. Pagrindas yra natūralus augalų junginys kafeinė rūgštis, o švytėjimas atsiranda oksidacijos metu susidarius šviesą skleidžiančiai molekulei.

    Svarbiausia, kad augalo būklei pasikeitus galima užfiksuoti ir kitokį šviesos signalą. Tai reikštų, kad infekcija būtų aptinkama anksčiau, nei pasėlis pradeda gelsti, vysti ar rodyti kitus įprastus ligų simptomus.

    Bandymuose naudojami transgeniniai augalai

    Sistemą tyrėjai išbandė su transgeniniais Nicotiana benthamiana augalais, kurie dažnai naudojami laboratoriniuose eksperimentuose. Į juos, pasitelkus modifikuotus virusus, buvo įvesti grybų bioliuminescencijos genai, leidę vizualiai sekti, kaip infekcija plinta ir kuriose vietose ji aktyviausia.

    Kitas žingsnis buvo sukurti „sargybinių“ augalų principą, orientuotą į potivirusus. Jei viruso nėra, augalas išlaiko pastovų geltoną signalą, o užsikrėtus patogeno fermentas sukelia šviesos spalvos pokytį, kurį galima užfiksuoti ir paprastomis, nebrangiomis kameromis.

    Kuo tai skiriasi nuo įprastų tyrimų?

    Šiandien virusinės augalų ligos dažnai nustatomos laboratoriniais metodais, tokiais kaip PGR ar ELISA, kurie yra tikslūs, bet reikalauja laiko, specialios įrangos ir apmokyto personalo. Praktikoje tai reiškia, kad iki rezultato gavimo infekcija kartais spėja išplisti, ypač intensyviai auginamuose šiltnamiuose.

    Švytintys augalai iš esmės veiktų kaip nuolatinis, vietoje veikiantis jutiklis. Ūkininkams tai galėtų padėti greičiau izoliuoti židinį, tiksliau planuoti priemones ir sumažinti nuostolius, o kartu ir be reikalo nenaudoti augalų apsaugos produktų.

    Kur technologija galėtų prigyti pirmiausia?

    Tyrėjai mano, kad realiausias pirmasis pritaikymas būtų šiltnamiuose ir kitose kontroliuojamose auginimo sistemose, kur lengviau valdyti sąlygas ir stebėjimo procesą. Tokiose vietose „sargybiniai“ augalai galėtų įspėti apie pirmuosius protrūkius, kai reakcija dar gali sustabdyti plitimą.

    Ilgainiui principą tikimasi pritaikyti ne tik virusams, bet ir kitiems patogenams, pavyzdžiui, bakterijoms ar grybams. Aktualumą didina ir klimato kaita: šylantis klimatas ir ekstremalūs orai keičia kenkėjų bei ligų paplitimą, todėl ankstyvas aptikimas tampa vis svarbesnis žemės ūkiui.

    Projekte taip pat dalyvavo CIB-CSIC, Valensijos universiteto medicinos tyrimų padaliniai ir MRC Laboratory of Medical Sciences Londone. Komanda pabrėžia, kad technologijos tikslas yra kuo paprastesnė, vizualiai suprantama diagnostika, kurią būtų galima integruoti į kasdienę pasėlių stebėseną.

  • Bendra muilo plytelė visiems namuose? Gydytojai įspėja, kada rizika iš tiesų išauga

    Daugelyje namų vonioje vis dar guli viena kieto muilo plytelė, kuria naudojasi visi šeimos nariai. Vieniems tai atrodo praktiška ir įprasta, kitiems kelia klausimų dėl higienos. Pagrindinė baimė paprasta: ar taip galima „pasidalinti“ mikrobais?

    Moksliniai tyrimai rodo, kad ant kieto muilo paviršiaus mikroorganizmų iš tiesų gali būti. Pavyzdžiui, 2006 metais publikuotame tyrime buvo nustatyta, kad kieto muilo gabalėliuose gali aptinkami kelių rūšių mikrobai, tačiau tai dar nereiškia automatinės infekcijos.

    „Muilas nėra savaime apsivalantis, todėl po naudojimo ant jo gali likti bakterijų“, – sakė visuomenės sveikatos specialistė, daktarė Kelly Reynolds.

    Svarbiausia detalė – riziką lemia ne vien pats muilas, o aplinka ir įpročiai. Drėgnoje muilinėje, kur muilas nuolat šlampa ir neapdžiūsta, mikroorganizmams sudaromos palankesnės sąlygos išlikti. Tuo metu gerai nusausinamas muilas ir tekantis vanduo prieš naudojimą gali sumažinti paviršinę taršą.

    Papildomą riziką sukuria situacijos, kai namuose yra sergančių žarnyno infekcijomis ar vėmimu ir viduriavimu pasireiškiančiais virusais, taip pat kai muilu naudojamasi neplautomis, akivaizdžiai nešvariomis rankomis. Tokiais atvejais ant paviršių, įskaitant muilą, gali patekti daugiau patogenų, o vėliau jie lengviau pasklinda per rankas ir bendrus daiktus.

    Norint sumažinti riziką, svarbu rankas plauti pakankamai ilgai, kruopščiai įtrinant visas vietas, o patį muilą laikyti taip, kad jis galėtų išdžiūti. Praktikoje tai reiškia muilinę su skylutėmis ar laikiklį, nuo kurio vanduo nubėga, taip pat reguliarų vonios ir kriauklės zonos valymą.

    Jei namuose daug žmonių, dažnai lankosi svečiai arba yra mažų vaikų, patogesnė alternatyva gali būti skystas muilas su dozatoriumi. Jis paprastai laikomas higieniškesniu, nes produktas talpoje nesiliečia su skirtingų žmonių rankomis, o dozatorius sumažina tiesioginį kontaktą su pačia priemone.

    Kitas pasirinkimas – prausikliai ar dušo geliai, kurie kai kuriais atvejais gali būti švelnesni odai dėl labiau subalansuoto pH ir drėkinamųjų sudedamųjų dalių. Vis dėlto esminė taisyklė išlieka ta pati: svarbiausia yra technika ir reguliarumas, o ne vien priemonės forma.

  • Mokslininkai laboratorijoje virusus naikino garsu: kas nutiko COVID-19 ir gripo dalelėms?

    Mokslininkai laboratorijoje virusus naikino garsu: kas nutiko COVID-19 ir gripo dalelėms?

    Mokslininkai parodė, kad ultragarsas, įprastai naudojamas medicininiuose tyrimuose, gali fiziškai pažeisti apvalkalą turinčius virusus ir taip sumažinti jų aktyvumą. Laboratorijoje tokie garso impulsai susilpnino SARS-CoV-2 ir gripo A (H1N1) gebėjimą užkrėsti ląsteles.

    Tyrimą atliko San Paulo universiteto komanda, kuri virusų mėginius veikė 3–20 MHz dažnio ultragarsu, panašiu į naudojamą ligoninėse diagnostikai. Vėliau mokslininkai įvertino, ar apdoroti mėginiai vis dar sugeba infekuoti ląstelių kultūras, ir fiksavo ryškius viruso apvalkalo suirimą rodančius pokyčius.

    Kaip veikia „smūgis“ ultragarsu

    Esminis mechanizmas šiame darbe siejamas su akustiniu rezonansu: parinktas dažnis sužadina viruso dalelės apvalkalo virpesius taip, kad jie sustiprėja ir pažeidžia struktūrą. Tyrėjų teigimu, svarbi ir dalelių geometrija, nes sferinės formos apvalkalą turintys virusai, panašu, yra ypač jautrūs tokiam poveikiui.

    Autoriai pabrėžia, kad bandymuose aplinkos parametrai, tokie kaip temperatūra ir pH, išliko stabilūs, todėl tikėtina, jog poveikis nėra susijęs su kaitinimu ar cheminiais pokyčiais. Tai svarbu, nes leidžia tikėtis selektyvesnio poveikio viruso dalelėms, o ne aplinkinėms ląstelėms.

    Kuo tai skiriasi nuo sterilizavimo ultragarsu

    Ultragarsas jau dabar naudojamas kai kurių medicinos priemonių valymui, tačiau dažniau tai siejama su kavitacija, kai žemesniuose dažniuose susidarančių burbuliukų suirimas mechaniškai ardo biologinę medžiagą. Naujajame tyrime akcentuojamas kitas kelias: aukštesnių dažnių rezonansas, kuris, autorių vertinimu, gali būti taiklesnis apvalkalą turintiems virusams.

    Tyrėjai taip pat kelia idėją, kad fizinė ataka prieš viruso dalelės apvalkalą teoriškai galėtų būti mažiau priklausoma nuo mutacijų, nes jos ne visada kardinaliai pakeičia dalelės formą. Vis dėlto tai nereiškia, kad metodas automatiškai veiktų visiems virusams ar visomis sąlygomis.

    Kodėl tai dar ne gydymas

    Nors rezultatai atrodo perspektyvūs, kol kas tai yra laboratoriniai bandymai, o ne klinikinis gydymo metodas žmonėms. Reikia papildomų tyrimų, kad būtų tiksliai parinkti saugūs parametrai, įvertintas poveikis audiniams ir patikrintas efektyvumas sudėtingesniuose modeliuose, įskaitant gyvūnų bei klinikinius tyrimus.

    Komanda nurodo, kad ateityje panašus principas galėtų būti tiriamas ir prieš kitus apvalkalą turinčius virusus, tačiau praktinis pritaikymas priklausys nuo to, ar bus įmanoma tiksliai, saugiai ir pakankamai giliai nukreipti ultragarsą į reikiamą vietą organizme. Tyrimo išvados paskelbtos žurnale Scientific Reports.