Презентація до уроку біології 10 клас з теми "Гіпотези походження вірусів. Роль вірусів в еволюції організмів."

Гіпотези походження вірусів. Роль вірусів в еволюції організмів.

Віруси – живі чи неживі?Властивості, за якими віруси відносять до живого: Віруси володіють тими властивостями, які притаманні усім іншим формам життя:- розмноження, - спадковість - мінливість(пристосованість до умов оточуючого середовища)Вони займають конкретну екологічну нішу. Властивості, за якими віруси відносили до неживого: Відсутність своїх білок —синтезуючих систем. Відсутність росту. Диз´юнктивний спосіб збірки. Один тип НКМожливість кристалізаціїІснування вірусоідів, віроідів та пріонів. Можлива інтеграція з клітинним геномом

1. Що таке віруси?А) паразити клітин еукаріотів; Б) паразити клітин прокаріотів; В) вірусні частинки.2. Яка, наука вивчає будову і функції вірусів, їхні властивості, шляхи передачі, способи лікування, профілактику вірусних захворювань: А). біотехнологія; Б) цитологія; В) біохімія; Г) вірусологія.3. Назвіть прізвище ученого, який відкрив віруси?А). Д. Й. Іванівський; Б) Едуард Дженнер;В) Луї Пастер; Г) Джордж Уотсон4. До складу вірусних частинок входить: А) тільки ДНК; Б) тільки РНК; В) або ДНК, або РНК; Г) одночасно і ДНК і РНК.5. Залежно від структури і хімічного складу оболонки вірусу поділяються на: А) прості; Б) змішані; В) складні.6. Віруси розмножуються за допомогою: А) партеногенезу; Б) статевим шляхом; В) самозбиранням; Г) брунькуванням. Виконати тест

Навіщо це все вивчати?!Діагностика Антивірусні препарати Хіміотерапія Вакцини Біотехнології Нанотехнології Боротьба з бактеріальними інфекціями. Стратегії боротьби з вірусними інфекціями в медицині, ветеринарії та рослинництві царство Vira

Віруси здатні змінювати свої властивості ГЕНОМ ГРИПУ8 ФРАГМЕНТІВ РНК → 10 БІЛКІВ2 БІЛКА ОБОЛОНКИН (Н1-Н16)N (N1- N9)ГЕМОГЛЮТИНІНФЕРМЕНТ НЕЙРАМІНІДАЗАНА ПРИКЛАДІ ВІРУСУ ГРИПУвірус типу А / H1 N1 — Brisbane;вірус типу А / H3 N2 — Kansas;вірус типу В — Coloradoвірус типу В Phuket. Наприклад віруси грипу

Проте якщо ДНК фага зміниться внаслідок мутації, вірус може втратити здатність до вивільнення і залишається в геномі клітини, ставши його частиною. Геном фага може також змінитися, «захопивши» під час вивільнення якісь гени клітини-хазяїна. У такому разі вірус передаватиме ці гени всім наступним зараженим клітинам. Як вірус набуває нових ознак? Циркуляція вірусів серед морських мікроорганізмів вплинула на існування життя на Землі. Деякі бактеріофаги здатні тривалий час перебувати в ураженій клітині, вбудовуючи свій геном у геном бактерії. Доки ДНК вірусу залишається незмінною, вірус може «звільнитися» і зруйнувати клітину. Інколи такі запозичені гени надають клітині — носію вірусу — еволюційні переваги, роблячи її пристосованішою до виживання.

Як вірус набуває нових ознак? Коли в одну клітину потрапляє не один, а два віруси або більше можливий обмін однією або декількома ділянками РНК між різними вірусами. Обмін фрагментами (реасортація) молекул РНК у вірусу грипу. У такий спосіб віруси можуть набувати нових властивостей, насамперед можливості «втечі» від імунного нагляду організму хазяїна.  Реасортація - обмін сегментами генома у вірусу грипу

Віруси зіграли центральну роль у ранній еволюції, ще до розбіжності бактерій, архей і еукаріот, тому вони мають генетичні зв'язки з представниками флори і фауни з усієї Землі. Між двома неспорідненими особинами чи навіть між особинами, які відносяться до різних видів. Трансдукція – перенесення генів за допомогою вірусів. За допомогою вірусів може відбуватися передача генетичної інформації Від безпосередніх батьків до свого потомства. Віруси – це важливий природний засіб горизонтального перенесення генів.

Гіпотеза регресивної еволюції Недолікивсі сучасні віруси є облігатними паразитами і для їх репродукції необхідна стадія внутрішньоклітинного розвитку не може дати пояснень щодо РНК-вмісних вірусіввіруси як вироджені форми внутрішньоклітинних паразитів. прогресивна втрата біосинтетичних здібностей із втратою трьох істотних функцій: Класичної реплікації ДНК. Білків ініціації реплікаціїМожливостей взаємодії з біосинтетичною машиною хазяїна

Гіпотеза втечі (“скажених генів”) Віруси — видозмінений генетичний матеріал, що «втік» із клітини. Гіпотеза ґрунтується на схожості вірусів з мобільними генетичними елементами. Віруси-«втікачі» стали відносно автономними, але певну залежність від клітин зберегли. Недоліки. Не пояснює, яким чином вільна нуклеїнова кислота здобула капсид та складний механізм, необхідний для доставки вірусної нуклеїнової кислоти в клітину. Передбачає бактеріальне походження бактеріофагів та еукаріотичне походження вірусів еукаріот.  На сьогодні не існує єдиної точки зору щодо походження вірусів.

Гіпотеза виникнення з доклітинних форм життя. Віруси розвивалися паралельно з їхніми господарямивіруси з'явилися з нормальних клітинних нуклеїнових кислот (ДНК і/або РНК), які набули здатності відтворюватися автономно. Недоліки: Невідомо жодної перехідної форми між клітинами та вірусами;Відомі паразити клітинного походження (мікоплазми – з клітин домену Бактерій, мікроспоридії – з клітин домену Еукаріот та наноархеї – з клітин домену Архей) зберегли свої клітинні ознаки (такі як власні рибосоми та повноцінні апарати синтезу білку та АТФ). Вважається, що до виникнення перших клітин як носії спадкової інформації використовувалися різні форми нуклеїнових кислот. На сьогодні не існує єдиної точки зору щодо походження вірусів.

Віруси і походження життя Гіпотетично геном LUCA складався з багатьох ділянок РНК (200-400 молекул),які копіювались через проміжні ДНК в ретровірус-подібній реплікації.

Віруси в океанах. Морські віруси - головні «гравці» глобальної екосистеми Відносна біомаса і кількість прокаріотів, протіст і вірусів. Віруси - безумовно найпоширеніші біологічні об'єкти в океанах, охоплюючи приблизно 94% з частинок, що містять нуклеїнові кислоти. Проте, із-за їх дрібноти вони охоплюють тільки приблизно 5% з біомаси. Контраст: хоча прокаріоти представляють менш ніж 10% з частинок, що містять нуклеїнові кислоти, вони представляють більш ніж 90% з біомаси. З’ясування ролі вірусів в екологічних нішах

Короткі підсумки. Представники царства Vira мають найбільшу генетичну різноманітність на планеті Віруси інфікують усі види живих організмів на ЗемліВіруси – могутній фактор еволюції біологічних систем (як фактори горизонтальної передачі генів та стимулятори відбору)Говорячи про “вірус”, слід розуміти, що мова йде про генетично неоднорідну популяцію віріонів, а не про один окремий організм (віріон)

Домашнє завдання. Опрацювати § 11. ГІПОТЕЗИ ПОХОДЖЕННЯ ВІРУСІВ. РОЛЬ ВІРУСІВ В ЕВОЛЮЦІЇ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ. Заповнити таблицю в зошиті («Віруси»){3 C2 FFA5 D-87 B4-456 A-9821-1 D502468 CF0 F}Ознаки. Віруси. Розміри. Генетичний апарат. Особливості будови. Особливості життєдіяльностіРозмноження. Хвороби