EVOLUCE A VZNIK ŽIVOTA

Podobné dokumenty
EVOLUCE A VZNIK ŽIVOTA. Obecné zákonitosti biologické evoluce

Evoluce, rod Homo, Historie objevů, Genové inženýrství. Mgr. Hříbková Hana Biologický ústav LF MU Kamenice 5, Brno

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA (tématické okruhy požadavků pro přijímací zkoušku)

Nebuněčný život (život?)

EVOLUCE ČLOVĚKA. úlohy k tématu + autorské řešení. Radka M. Dvořáková, Karolína Absolonová

NEBUNĚČNÁ ŽIVÁ HMOTA VIRY

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Buněčné jádro a viry

ZÁKLADY ANTROPOGENEZE. Evoluce primátů. Primáti. Vznik a vývoj člověka

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Základní pojmy I. EVOLUCE

- na rozhraní mezi živou a neživou přírodou- živé jsou tehdy, když napadnou živou buňku a parazitují v ní nitrobuněční parazité

Dějiny antropologického myšlení (Bi1221 Ekonomická a politická antropologie) podzim Původ člověka

Elektronoptický snímek viru mozaikové choroby tabáku. Mozaiková choroba tabáku. Schéma viru mozaikové choroby tabáku

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy. Moravské gymnázium Brno, s.r.o. Autor. Mgr. Martin Hnilo. Biologie 1 Nebuněční viry.

Antivirotika. Včetně léčby AIDS

Gymnázium a Střední odborná škola pedagogická, Čáslav, Masarykova 248

Autoři: Jana Kučerová Zdeňka Vlahová Gymnázium J.G. Mendela, Brno Maturitní téma č. 6.

Cytosin Thymin Uracil

Australopithecus- 1,2,6,13,14, Homo habilis-3,7,15,19,20 Homo erectus-4,8,16,17,21, Homo sapiens neanderthalensis-5,9,18,22,23

Název: Hmoto, jsi živá? I

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ

Rozdíly: jiné zakroucení páteře. silnější krční obratle. delší lopatky. stejný hrudní koš

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM. D. Kvasničková a kol.: Ekologický přírodopis pro 7. ročník ZŠ a nižší ročníky víceletých gymnázií, 1. a 2.

Okruhy otázek ke zkoušce

Klinika virových hepatitid je sourodá, ale etiopatogeneze je nesourodá.

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi z oblasti původu a vývoje člověka.

Původ a vývoj člověka

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze školám

KREACIONISTICKÝ MODEL Představa o stvoření člověka vyšší mocí (božstvem) hlásaná většinou náboženství Oficiální vysvětlení vzniku člověka až do devate

Antropogeneze člověka. PaedDr. Eva Knoppová Gymnázium, Jeseník, Komenského 281 školní rok: 2014/2015

Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem Oddělení virologie Praha Budínova 67/2, Praha 8

orientuje se v přehledu vývoje organismů a rozliší základní projevy a podmínky života

DNÍ ZÁKLAD III INTEGROVANÝ VĚDNV. BIOLOGIE Předn. Ing. Helena Jedličkov. ková TAKSONOMIE = KLASIFIKACE ORGANISMŮ VIRY, BAKTERIE, HOUBY. č.

Nebuněč. Vira) Milan Dundr

Člověk a příroda přírodopis volitelný předmět

Maturitní témata Biologie MZ 2017

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

ANTROPOGENEZE

Země živá planeta Vznik Země. Vývoj Země. Organické a anorganické látky. Atmosféra Člověk mění složení atmosféry. Člověk mění podnebí planety

Lidský herpesvirus 6 biologie, diagnostika, patogeneze. K.Roubalová Vidia spol.s r.o.

Virus lidského imunodeficitu. MUDr. Jana Bednářová, PhD. OKM FN Brno

Tematický plán učiva BIOLOGIE

Byl jednou jeden život. Lekce č. 6 Magda Špoková, Bára Gregorová

Aplikovaná ekologie. 2.přednáška. Ekosystém, vztahy na stanovišti, vývoj

Maturitní témata - BIOLOGIE 2018

Pátráme po mikrobech Díl XI. Virologie 1. část. Ondřej Zahradníček K praktickému cvičení pro VLLM0421c zahradnicek@fnusa.cz

Antivirotika Úvod. DNA - viry. RNA viry

6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života?

Viry Základy biologie 2013

Obsah přednášky: RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Věda v prostoru. Voda v pohybu. Buněční detektivové. Svědkové dávné minulosti Země

Akreditovaný subjekt podle ČSN EN ISO 15189:2013 Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem Oddělení virologie Praha Budínova 67/2, Praha 8

Dlouhá cesta k člověku

Název: Viry. Autor: PaedDr. Pavel Svoboda. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: biologie

Osnova přednášky volitelného předmětu Evoluční vývoj a rozmanitost lidských populací, letní semestr

Příloha je nedílnou součástí osvědčení o akreditaci č.: 443/2017 ze dne:

Učební osnovy předmětu Biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49

BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY

Nebuněčné organismy - viry

PREHUMÁNNÍ A HUMÁNNÍ HOMINIDÉ. 8 mil. Dva vzpřímeně jdoucí tvorové zanechali tyto otisky v sopečném popelu před 3,5 miliony let

Téma 3: Voda jako biotop mořské biotopy

BAKTERIÁLNÍ GENETIKA. Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.

Příbuzenstvo člověka. Fosilní hominidi. Kredit: Sklmsta, Wikimedia Commons.

Exprese genetické informace

Obsah přednášky: RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Tematické okruhy k SZZ v bakalářském studijním oboru Zdravotní laborant bakalářského studijního programu B5345 Specializace ve zdravotnictví

Neb Nebuněčná forma živé hmoty živé / neživé

!!! Veškeré prezentované materiály a informace k danému předmětu na webových stránkách

O původu života na Zemi Václav Pačes

Základní charakteristika virů

Nebuněčné organismy Viry

Genetika bakterií. KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek

Základy antropogeneze

V roce 1981 byly v USA poprvé popsány příznaky nového onemocnění, které později dostalo jméno AIDS /Acquired Immune Deficiency Syndrome/ neboli

MUDr. Iva Šípová Nemocnice České Budějovice, a.s.

OBSAH ZPRÁV CEM 2007, ROČNÍK 16

Česko ORGANICKÉ MINERÁLY BIOGENNÍ PRVKY VÁPNÍK, ŽELEZO, JÓD, ZINEK, SELÉN,

VIRY - PŮVODCI NEMOCÍ ČLOVĚKA, ZVÍŘAT A ROSTLIN. Růžičková Vladislava

Molekulární biotechnologie č.8. Produkce heterologního proteinu v eukaryontních buňkách

Základy biologie a ekologie VZNIK A VÝVOJ ŽIVOTA

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/

The cell biology of rabies virus: using stealth to reach the brain

Základní škola a Mateřská škola G.A.Lindnera Rožďalovice. Za vše mohou geny

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

BIOLOGIE. Gymnázium Nový PORG

Pravěk. periodizace dle používaných materiálů ( doba kamenná, bronzová )

ŠVP ZŠ Luštěnice, okres Mladá Boleslav verze 2012/2013

Populační genetika III. Radka Reifová

Nebuněčné živé soustavy viry virusoidy viroidy

Otázky. Pravidelné očkování se provádí : Mezi pravidelné očkování patří: Mezi zvláštní očkování patří: Při úrazech se vždy očkuje proti :

VODA S ENERGIÍ Univerzita odhalila tajemství vody Objev hexagonální vody

Apoptóza. Veronika Žižková. Ústav klinické a molekulární patologie a Laboratoř molekulární patologie

Transkript:

EVOLUCE A VZNIK ŽIVOTA Obecné zákonitosti biologické evoluce

DEFINICE ŽIVOTA Živé organismy jsou prostorově ohraničené, v čase omezené, otevřené, hmotné systémy založené na sloučeninách uhlíku, s vysokým stupněm organizovanosti a se schopností : autoregulace autoorganizace autoreprodukce metabolismu komunikace vývoje (evoluce)

EVOLUCE biologická evoluce změna živých soustav v určitém časovém úseku změna v souboru genů živých soustav v určitém časovém úseku

TEORIE EVOLUCE ŘÍKÁ, ŽE. 1. Všechny živé formy se vyvinuly z jiných živých forem (biogeneze vs abiogeneze) 2. Všechny živé organizmy jsou příbuzné (různý stupeň sdílí DNA) 3. Veškerý život na zemi má jednotný původ

TEORIE EVOLUCE ŘÍKÁ, ŽE. 4. Proces, který žene evoluci jsou náhodné mutace, které se dědí 5. Mutace s evoluční výhodou (přežití) mají vyšší pravděpodobnost rozšíření než ty znevýhodňující 6. Přežívání těch nejlepších je dáno přírodním a pohlavním výběrem a bojem o život

LOGICKÉ DŮSLEDKY Náhodný genetický posun Mutace Tok genů (snižuje rozdíly a inhibuje speciaci)

GEORGES CUVIER teorie kataklyzmat (katastrofismu); nalézá fosílie v různých geologických vrstvách

JAMES HUTTON vysvětluje současný geologický stav Země teorií gradualismu: velké změny jsou výsledkem malých ale nepřetržitých procesů

Sir CHARLES LYELL The Principles of Geology (1830) země je nesmírně stará a přírodní síly, které ji formovaly jsou nestále v činnosti (sopky, zemětřesení, vítr, mráz, déšť teorie uniformitarianismu: geologické procesy v minulosti byly tytéž jako ty dnešní

JEAN BAPTISTE LAMARCK Organizmy se mění změny prostředí způsobují změny v potřebách organizmů Organizmy mění své chování díky změnám potřeb (prostředí zvířecí krk) Potomci dědí tyto změny Proces evoluce není náhodný Lamarck nevěřil ve vyhynutí druhů!!! Přínos : myšlenka, že evoluce je nejlepší vysvětlení fosílií a současné rozrůzněnosti života; rozpoznal velké stáří Země; zdůrazňuje adaptaci k prostředí jako primární produkt evoluce

CHARLES DARWIN On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life

Charles Darwin (1809 1882) 1837 28 let 1854 45 let http://www.nature.com/news/specials/darwin/index.html

Charles Darwin (1809 1882) 1869 60 let 1879 70 let

Plavba lodi Beagle (Darwinovy postřehy) Druhy obývající mírné oblasti Jižní Ameriky se více podobají druhům tropických oblastí Jižní Ameriky než druhům mírných oblastí jiných kontinentů Nálezy fosilních organismů v Jižní Americe jsou podobné recentním druhům Jižní Ameriky víc než současným druhům jiných kontinentů

Přírodní výběr - Mikroevoluce = změna v genetické struktuře populace Prostředí netvoří zobáky specializované na malá či velká semena Prostředí pouze vybírá optimální variantu

CHARLES DARWIN Biologické druhy se permanentně mění Biologicky vzato, každý živý organizmus neustále bojuje o přežití a co největší počet potomstva Tento boj o život upřednostňuje lépe adaptované jedince pro dané prostředí - přírodní výběr Přírodní výběr, vývoj a evoluce trvají velmi dlouho Genetické variace vznikají náhodou

ALFRED RUSSEL WALLACE Darwin byl částečně stimulován dopisem, který obdržel od Wallace v roce 1858 ve kterém Wallace načrtl myšlenky evoluční teorie.

Evoluce není darwinismus Evoluce = změna genofondu populace v průběhu času Lamarckismus, darwinismus, neodarwinismus = pokusy o interpretaci jevu evoluce Syntetická teorie evoluce = neodarwinismus = Darwin (přírodní výběr) + Mendel(zákony dědičnosti) + genetika populací + molekulární biologie + statistika

Doklady, že evoluce existuje Biogeografie Fosilní nálezy Srovnávací anatomie Srovnávací embryologie Molekulární biologie

Mikroevoluce a makroevoluce Mikroevoluce = malé změny v genofondu populace v průběhu několika generací v rámci jednoho druhu (rasy psů, Biston, Brassica, zobáky pěnkav, rezistence k pesticidům) Makroevoluce = velké změny v genofondu populace, v průběhu mnoha generací vyúsťující ve vzniku nového druhu; akumulace mikroevolučních změn

Biogeneze -vznik života na Zemi (hypotézy) kreacionismus - život na Zemi byl stvořen extraterestrický původ života na Zemi - osídlení Země organizmy z jiných planet autochtonní vznik života na Zemi - vznik života přímo na Zemi organizací živých soustav

Extraterestrická biogeneze Panspermie Svante Arrhenius (1859-1927) celý vesmír - živé organismy zárodky organismů přenos na jiné planety důkazy - v Antarktidě nalezeny meteority s mikroskopickými fosiliemi primitivních baktérií

Autochtonní biogeneze postupné zvyšování organizovanosti živé hmoty: PREBIOTICKÁ ETAPA vznik organik z anorganik abiogenní cestou (chemoevoluce 1,5-2 mld) asociace molekul organických látek do vyšších stabilních celků BIOTICKÁ ETAPA vznik nejprimitivnějších živých soustav - eobiontů (protobuňky) se schopností metabolismu a autoreprodukce a jejich vývoj v evolučně primitivní buňky (první před 3,5-3,8 mld let)

Harold Urey a Stanley Miller - 1953 experiment o vzniku života http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/li fe/stanley_miller_lar ge.jpg

CHEMICKÁ EVOLUCE Polymerace monomerů (povrch, skála, písek, jezírka, blízko vulkanických gejzírů) Samoreplikace (RNA ribozymy) Metabolizmus Primitivní buňky (prokaryota eukaryota) Autotrofie a heterotrofie

Vesmírný kalendář Karla Sagana 24 dní = 1 miliarda let 1 sekunda = 475 let Big Bang Mléčná dráha Solární Systém Život na zemi Humanoidní primáti 1. ledna 1. května 9. září 25. září Mléčná dráha 31. prosince, 10:30 dopoledne

Stromatolity Vrstvy fotosyntetických bakterií a sinic Písek a sedimenty pokrývají tyto bakterie a sinice Buňky se přesunou nad sedimenty a vytvoří novou vrstvu Časem dojde ke vzniku vrstveného sedimentu

Stromatolity 3 500 miliónů let - současnost Shark Bay, Austrálie

Fosilní prokaryota, moderní stromatolity Moderní stromatolit Fosilní stromatolit Západní Austrálie stáří 3,5 miliard let

Černé komíny Hloubka 2 250 m západně od ostrova Vancouver

Černé komíny jejich výhody oproti hypotéze primordiální polévky moře relativně chrání proti dopadům meteoritů moře chrání proti UV záření z kosmu; nezávislost na Slunci vhodná teplota a dostatek organických látek mnohé extremofilní baktérie mají teplotní optimum mezi 90 110 o C molekulární fylogenetické analýzy naznačují, že předkové dnešních prokaryot mohli žít za vysokých teplot a oxidovat sloučeniny síry černé komíny jsou rovněž zdrojem některých organických látek, jako je acetylkoenzym A, vznikajícím z CO a H 2 S

MILNÍKY FYZIKÁLNÍHO A ORGANICKÉHO SVĚTA Paleozoikum (540 245 miliónů)

EXTINKCE - VYMŘENÍ Ordovické (Asi 438 miliónů) Devonské (Asi 360 miliónů) Permské (Asi 245 miliónů) Mancougan (Kanada, Ontario)

MILNÍKY FYZIKÁLNÍHO A ORGANICKÉHO SVĚTA Mesozoikum (245 65 miliónů) JURSKÝ PARK

EXTINKCE - VYMŘENÍ Triasové (Asi 208 miliónů) Křídové (Asi 65 miliónů)

60-75% živých organizmů vymřelo Všechna suchozemská zvířata nad 25 kg nepřežila

Chicxulubský kráter

MILNÍKY FYZIKÁLNÍHO A ORGANICKÉHO SVĚTA Cenozoikum (65 miliónů do dnešní doby)

EXTINKCE Za posledních 540 mil let cca 20 extinkcí 35 mil let konec Eocénu (vyhynutí ¼ druhů) meteorit (Sibiř kráter o průměru 100 km) 1993 200 impaktních kráterů 20.6. 1908 Podkamennaja Tunguzka zničeno 1000 km 2 tajgy

LIDSKÁ HISTORIE VĚDECKÁ VERZE. Řád Primáti Rodina Hominidae či Hominidi Rod Homo ( Člověk") Druh Homo sapiens ( člověk rozumný ) (poddruh Homo sapiens sapiens)

Obvyklé omyly 1) Člověk pochází z opic 2) Vývoj člověka = přehlídkový průvod na sebe navazujících druhů, které se mění plynule jeden ve druhý až k Homo sapiens 3) Lidské znaky, např. vzpřímená chůze a velký mozek vznikají souběžně mozaikovitá evoluce lidské znaky se vynořují nezávisle na sobě

ANTROPOGENEZE První opi v příbuzenské linii s člověkem se objevili v Miocénu - 5 až 25 miliónů BC Zahrnují členy rodiny Dryopithéků 1) Proconsul africanus ( lesní op") 2) Ramapithecus (předek orangutana)

http://www.toyen.uio.no/palmus/galleri/montre/english/x527.htm

Aegyptopithecus zeuxis nebyl poloopice, opice či lidoop 35 miliónů let velikost kočky, žil na stromech (vřešťan?) Severní Egypt, Fajjúm 1966

Hominid? Nehominid? Sahelanthropus tchadensis (7 6 milionů let) Objem mozku 320 380 cm 3

Orrorin tugenensis ( Millenium man ) 6 milionů let Orrorin = original man ; byl nalezen v Tugen Hills v Keni nalezen v roce 2000 úlomky kostí zřejmě chodil po dvou, ale uměl i šplhat

Ardipithecus ramidus (5,5-4,4 miliony let) nalezen v Etiopii a Egyptě snad nejstarší hominid potrava: asi ovoce a listí vážil asi jen kolem 40 kg nalezená část čelisti

AUSTRALOPITHECUS 1. 4 až 3 stop vysoký 2. Mozková kapacita 300 až 600 cc 3. Hlava nesla některé opičí a lidské znaky 4. První exemplář nalezl R. Dart 1924

AUSTRALOPITHECUS

Lucy with the sky with diamonds LUCY MALÁ LUCY TAUNGSKÁ DÍVKA 3,2 miliónů let 3,3 miliónů let Australopithecus afarensis 3 2,4 milonů let Australopithecus africanus

RODINA LEAKEYŮ

OD AUSTRALOPITHEKŮ KUPŘEDU.

HOMO HABILIS 1. podobný Australopithekům 2. Mozková kapacita 600-750 cc 3. Patří do lidského rodu pouze díky kostře 4. Velmi málo se ví o jeho životu a mentálních schopnostech 5. Oldowanské nástroje

HOMO ERGASTER (1,9 1,6 milionů let) mozek přes 900 cm 3 krátké prsty zřejmě již nešplhal a zřejmě již chodil po dvou na velké vzdálenosti

HOMO ERECTUS 1. Kapacita mozkovny 900 1200 cc 2. První člověk, který cestuje a obývá mnoho kontinentů. Nálezy Jáva, Indonézie, Čína, Evropa a Afrika. 3. Žil v jeskynních, lovil ve skupinách a přežíval v chladném klimatu. Váha a výška podobná modernímu člověku. 4. Acheulské a Mousterijské nástroje

Eugene Dubois

TEORIE ODCHODU Z AFRIKY

HOMO SAPIENS NEANDERTHALENSIS 1. 135 000 to 30 000 let 2. Velmi silný a houževnatý 3. Průměrná mozková kapacita 1400-1500 cc 4. Nedostatečně vyvinutá centra řeči a přední mozek je menší 5. První lidé žijící v Době ledové jeskynní lidé 6. Mousterijské nástroje 7. Kultovní praktiky

Co se stalo s neandertálci? H. neanderthalensis koexistoval s H. sapiens alespoň 20,000 let, možná 60,000 let Možné scénáře? Neandertálci se zkřížili s H. sapiens Neandertálci byli vybiti H. sapiens H. sapiens způsobil vyhynutí Neandertálců kompeticí Neandertálec vymřel klima gen FoxP2 gen Mc1R

Pestera Muierii tato lebka byla nalezena v Rumunsku v Pestera Muierii je to směska znaků neandertálců a moderních lidí což by nasvědčovalo tomu, že oba druhy žily vedle sebe a křížily se

HOMO SAPIENS SAPIENS 1. 26 000 až do dnešní doby 2. Časné a pozdní formy (Cromaňonec) 3. Plně vyvinutý 4. Fyzické a psychické schopnosti 5. Jazyk, kultura a zvyky

anatomicko-fyziologická stavba člověka se příliš neliší od dnešních lidoopů charakteristické lidské znaky bipedální chůze uspořádání ruky ztráta ochlupení rozvoj mozku a jeho struktury možnost abstraktního myšlení verbální signalizace učení

Pohlavní dimorfismus gorily a orangutani: sameček váží 2x tolik co samička A. afarensis = 1,5x šimpanzi: sameček váží 1,35x tolik co samička člověk: muž váží 1,2x tolik co žena

HOMO FLORENSIS P. Brown Nature 1. 18 000 let 2. Indonesie

VIRY a piece of bad news wrapped up in a protein

VIRY A LIDÉ Nejrannější záznam o virové infekci člověka Memfis (cca 1400BC) Paralytická poliomyelitis http://www.omedon.co.uk/influenza/virus/

VIRY Objeveny přelom 19. a 20. století Acelulární Obligátní intracelulární parazité Považovány za neživé (ale závislé na živých organizmech) Velikost 20 nm až 300 nm

VIRY Univerzální existence DNA a RNA - genom Proteiny - replikační enzymy a ochranný obal Lipidy a cukry (obalené viry) Žádné organely Bez metabolizmu, proteosyntéza závislá na hostitelské buňce

KLASIFIKACE VIRŮ Klasické schéma --- typ nukleové kyseliny (DNA či RNA) --- počet vláken nukleové kyseliny ss a ds --- symetrie kapsidy (ikozahedrální či helikální) --- přítomnost či nepřítomnost obalu --- velikost virových partikulí --- specificita hostitelské buňky

KLASIFIKACE VIRŮ živočišné - zootropní, zoopatogenní rostlinné - fytotropní, fytopatogenní bakteriální - bakteriofágy, fágy sinic - cyanofágy hub - mykoviry

Viry - klasifikace (virový genom) DNA viry obalené neobalené DNA jednovláknová lineární parvovirus kruhová bakteriofág M13 dvouvláknová lineární herpesviry, adenoviry, poxviry kruhová SV 40 RNA viry obalené neobalené RNA jednovláknová lineární poliovirus, virus tabákové mozaiky dvouvláknová lineární reoviry

VIRY - MIMIVIRUS 1992 amoeba Acanthamoeba polyphaga Považována za bakterii Bradfordcoccus 2003 virus nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDV)

VIRY - MIMIVIRUS

VIRY - MIMIVIRUS

MAMAVIRUS 2008 amoeba Acanthamoeba polyphaga Větší než mimivirus Virofág sputnik Satelitní virus neznámá homologie Nová taxonomická rodina

VIRY PRINCIPY ARCHITEKTURY Virion Kapsida kapsomery Nukleokapsida Obal

VIRY - TVARY Ikozahedrální Sférické (kulovité) Helikální (tyčkovité) Bakteriofág

ICOZAHEDRÁLNÍ (IZOMETRICKÝ) ADENOVIRUS http://web.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/adeno.html

IKOZAHEDRÁLNÍ VIRY

SFÉRICKÉ (KULOVITÉ) INFLUENZA VIRUS http://www.omedon.co.uk/influenza/influenza/

HELIKÁLNÍ VIRUS TABÁKOVÉ MOZAIKY http://www.ictvdb.rothamsted.ac.uk/images/ackerman/plantvir/399-18.jpg http://www.cgl.ucsf.edu/chimera/imagegallery/entries/stmv.html

BAKTERIOFÁG http://micro.magnet.fsu.edu/cells/virus.html

VIRY - INFEKCE perzistence - genom viru v buňce přetrvává, aniž by se replikoval latentní infekce - virus se v buňce sice pomnožuje, ale buňku jako takovou nepoškozuje

VIRY - INFEKCE virogenie - virus se začleňuje do genomu hostitelské buňky - transformace (např. nádorovou - onkoviry), nebo mění její vlastnosti (b. jinak reaguje na buněčné regulační mechanismy - např. tzv. pomalé viry) lyze - hostitelská buňka zaniká, rozpadá se nebo virus indukuje programovanou smrt buňky

VIRY INFEKCE Rozpoznání susceptibilní hostitelské buňky (receptory a permisivita) Buněčné receptory (glykoproteiny) interakce

VIRY INFEKCE Vstup viru endocytóza přímá fůze translokace nukleových kyselin Rozbalení viru odhození proteinového obalu

VIRY INFEKCE Virová replikace Virem řízený buněčný metabolismus namířený k syntéze virových enzymů a ostatních komponent

VIRY INFEKCE Časná fáze replikace Pozdní fáze replikace

VIRY - INFEKCE Zrání Tvoří se kapsida okolo genetické informace viru Uvolnění viru Neobalené a komplexní viry - lýza Obalené viry pučení či exocytóza

RETROVIRY - unikátní -nesou ssrna and reverzní transcriptázu -mnohé onkogenní -HIV-1 a HIV-2

CYTOPATICKÝ EFEKT Zničení buněčné struktury Inhibice či převzetí buněčných funkcí Alterace buněčných membrán Inzerce a zničení hostitelské DNA Transformace či konverze buněk bradavice, nádory

INFEKCE BAKTERIÁLNÍCH BUNĚK Lytický cyklus Fágy v bakteriálních buňkách Cyklus je dokončen zničením infikované buňky 20-30 min v závislosti na teplotě

INFEKCE BAKTERIÁLNÍCH BUNĚK Lyzogenní cyklus Temperované fágy Rekombinace DNA s hostitelskou DNA provirus perzistuje poškozuje

BRÁNY VSTUPU 1) Respirační systém 2) Přímá inokulace kontaktem kůží 3) Přímá inokulace do krevního řečiště 4) Orálně/fekální do GITu 5) Genitální 6) Vertikální matka/dítě

Medicínsky významné viry HSV I, HSV II - herpes simplex virus I, II HAV, HBV, HCV - virus hepatitidy A, B, C EBV - virus Epstain Baarové CMV - cytomegalovirus viry chřipky HIV - human imunodeficiency virus onkoviry - onko DNA viry, onko RNA viry virus vztekliny virus poliomyelitidy - dětské obrny EBOLA

Ebola virus Není-li ebola léčena, mortalita může vystoupit až na 50% - 90% z nakažených v létě 1995 v Zaire došlo k novému výskytu zemřelo 245 lidí z 316 nakažených (!)

původce patří mezi koronaviry SARS fotografie z cyklu Year 2003 in pictures z obalu vystupuje korona tvořená z glykoproteinových částic

Virové infekce Oportunní infekce projeví se především u imunitně oslabených jedinců : pacienti po transplantacích orgánů diabetici staří lidé alkoholici nealkoholoví narkomani osoby dlouhodobě vystavené vysoké fyzické a psychické zátěži

Průkaz virové infekce v organismu průkaz přímý zpracování vzorků biologického materiálu pro pozorování v elektronovém mikroskopu (EM) průkaz virového genomu molekulárně biologickými metodami - izolace virových nukleových kyselin (DNA, RNA) průkaz nepřímý průkaz produkce protilátek proti virovým proteinům v krevním séru pacientů

Prevence virové infekce Aktivní imunizace - očkování očkování proti viru hepatitidy B (HBV) je povinné u všech zdravotníků, očkování celé populace - poliomyelitida, spalničky, zarděnky (dívky), příušnice (chlapci) očkování nepovinné - klíšťová encefalitida, hepatitida A, hepatitida C, chřipka

Léčba virových infekcí Obtížná, nepříliš úspěšná virostatika (Zovirax, Herpesin) Antibiotika v léčbě virových nemocí jsou neúčinná! Nebezpečí zbytečného zneužívání antibiotik v léčbě virových infekcí!!!

Využití virů v biomedicíně Genové inženýrství = genové manipulace tento postup je používán například při přípravě transgenních organismů či v genové terapii Experimentální práce