Újabb ismeretek a vírusok szaporodásáról

A természettudósok, írók, s az emberiség békéjéért harcolók legmagasabb kitüntetése a Nobel-díj, melyet minden év decemberében, az alapító halálának évfordulóján adnak át Stockholmban.

Orvosi - élettani Nobel-díj: 1969

1969-ben az orvosi-élettani Nobel-díjat Max Delbrück német származású amerikai biofizikus, Alfred Day Hersley amerikai molekulárbiológus és Salvador Edward Luria olasz származású amerikai mikrobiológus kapta a következő indoklással: "a vírusok szaporodási mechanizmusát és genetikai szerkezetét érintő felfedezéseikért".

A vírusok szaporodása merőben eltér a baktériumok szaporodásától. Míg a baktériumoknál a szaporodás az egyedek növekedését követő kettéosztódással megy végbe és az egyedek száma folyamatosan kétszereződik mindaddig, míg a környezet (táptalaj) erőforrásai azt megengedik, a vírusok szaporodása élő sejtben történik. A vírus a fogékony sejtbe hatol, "átprogramozza" a sejt tevékenységét úgy, hogy a sejt saját anyagainak előállítása helyett a vírus termelésre áll át.

Ez a folyamat azzal kezdődik, hogy a vírus a sejt felületére kötődik, azután behatol a sejt belsejébe, belelövelli nukleinsavát (ami lehet DNS vagy RNS) és a belső fehérjéit. A fehérjék elbomlanak, a nukleinsav pedig elkezdi a sejt anyagcseréjének átállítását, majd megjelennek az új vírus-alkotórészek, melyek érett, fertőző víruspartikulává egyesülnek. A szaporodási ciklus végén a vírus a sejtekből kiszabadul, s ez rendszerint a fertőzött sejt szétesésével jár.

Mindezek a folyamatok jól megfigyelhetők a baktériumok vírusai, a bakteriofágok szaporodásának figyelemmel kísérése során. A fágok a baktériumokban elszaporodva feloldják azokat (phageo = elfogyasztani). A fág talpi részével adszorbeálódik a fogékony baktériumra, majd enzimei segítségével bontani kezdi a sejtfalat. A sejtfal nyílásán át a vírusnukleinsav behatol a baktériumba. A baktérium feloldódik, a vírus pedig megsokszorozódik. Előfordul, hogy ez a folyamat nem vezet azonnal a baktérium feloldódásához, hanem a fág nukleinsava integrálódik a baktérium nukleinsavába, s ez a kapcsolat lehet átmeneti vagy tartós. Ha a kapcsolat megszűnik, a fág is magával vihet kisebb-nagyobb kromoszómadarabot a baktériumból, s a baktériumkromoszómában is maradhat fágnukleinsav-töredék, mely a baktérium egyes tulajdonságainak megváltozását is eredményezi. Mindezekkel a folyamatokkal foglalkozott a három Nobel-díjas tudós: M. Delbrück, A. D. Hershey és S. E. Luria.

Max Delbrück (1906-1981) német biológus a göttingeni egyetem fizika szakát végezte el 1930-ban. Ösztöndíjasként Koppenhágában és Zürichben dolgozott, majd 1932-37-ig Berlinben kutatott. 1937-től a Rockefeller Alapítvány ösztöndíjasa lett, s a biológia területén kezdett kutatásokat először a California Institute of Technology munkatársaként, majd 1937-ben a Vanderbilt egyetem tanársegédje, később professzora lett. Delbrück 1946-ban megfigyelte, hogy a baktériumvírusoknál (fágoknál) bizonyos esetekben két vírus egymás között genetikai anyagot cserél. Szerinte nem egyszerű genetikai anyagcseréről van szó ilyenkor, hanem ismételt, véletlenszerű párzásról, ami eddig ismeretlen jelenség volt az aszexuálisan szaporodó vírusoknál.

Alfred Day Hershey (1908) amerikai biológus 1930-ban a Michigan State College-ben fejezte be tanulmányait és 1934-ben doktorált. Ezután St. Luisban a Washington egyetemen tanított. Itt kezdte el a bakteriofágok genetikai vizsgálatát. 1950-től a Gold Spring Harbour-i Carnegie intézet genetikai osztályán a nukleinsavakat kutatta, 1962-től az intézet igazgatója lett. A vírusok szaporodását bakteriofágokon tanulmányozta, s megállapította, hogy amikor a fágrészecske megfertőzi a baktériumot, akkor a sejtbe csak a nukleinsav lép be, a fehérje kívül marad. A nukleinsavat izotóp foszforral, a fehérjét izotóp kénnel jelezte, így tudta nyomon követni a folyamatokat. Ezek a kísérletek megerősítették azt a korábbi feltevést, hogy az átöröklés anyagi alapja a nukleinsavban keresendő, s a fejlődés teljes programja is a nukleinsavban van kódolva.

Salvador Edward Luria (1912) olasz biokémikus orvosi tanulmányait a torinói egyetemen végezte el 1935-ben, s a szövettani intézetben kezdett el dolgozni. 1938-40 között a párizsi Radium intézet kutatója. 1940-ben kerül az Egyesült Államokba, a Columbia egyetem mikrobiológiai laboratóriumába. Továbbra is mikrobiológiával foglalkozott, előbb az illionis-i egyetem professzora, majd a Massachusetts Institute of Technology mikrobiológiai professzora lett. Ő is a bakteriofágok szaporodását tanulmányozta, s érdeklődéssel vizsgálta a bakteriofágokkal szemben rezisztens baktériumok tulajdonságait. Két különböző fággal fertőzte meg a baktériumsejteket. A fágrezisztens variánsok izolálásával olyan anyagot biztosított, mellyel pontosan elemezhette a baktériumok változékonyságát és annak mechanizmusát.

1946-ra E. L. Tatum és J. Lederberg (1958-ban Nobel-díjasok) felfedezték a baktériumok, A. D. Hershey pedig a fágok szexuális magatartását. Luria 1951-re kimutatta, hogy a fágok szaporodása során a fágmutánsok véletlenszerű, spontán mutációk révén jönnek létre. Luria foglalkozott még a fágok és a baktériumok közötti kapcsolat különféle tulajdonságaival, s elsőként foglalta össze General Virology (általános virológia) címen a vírusokkal kapcsolatos ismereteket.

| orvosi, Nobel-díj, vírus, vírusok, szaporodása
2002-07-29 11:39:10

Web Design & Development Prowebshop