ebook Wirusologia

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2022

Wirusologia jest jedną z dziedzin biologii, bardzo intensywnie rozwijającą się w ostatnich dziesięcioleciach.
Szczególny postęp w tej dziedzinie stał się możliwy w związku z rozwojem technik biologii molekularnej, pozwalających na szybką detekcję nowych wirusów, jak również ich charakterystyki, z wykorzystaniem technik mikroskopowych, hodowli komórkowych, metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych, badań proteomicznych i metod immunologicznych. Skłania to do wprowadzania do podręczników nowych, aktualnych danych. Z tego względu drugie wydanie Wirusologii zostało uzupełnione o nowy rozdział, w którym opisano wybrane najnowsze metody stosowane w wirusologii do detekcji wirusów, ich charakterystyki oraz badania oddziaływania wirusów z czynnikami komórkowymi.
Ponadto, podręcznik ten został także uzupełniony o podrozdziały, w których przedstawiamy nowe dane odnośnie badań epidemiologicznych, sposobów pozyskiwania szczepionek przeciwwirusowych nowych generacji oraz otrzymywania i wykorzystania syntetycznych wirusowych cząstek w badaniach wirusologicznych. Dodano także nowe podrozdziały dotyczące roli autofagi w cyklu życiowym wirusów, sposobów transmisji wirusów, dane na temat możliwości wykorzystania wirusów jako broni biologicznej oraz najnowszą klasyfikację wirusów.
Podręcznik skierowany jest do studentów: biologii, biotechnologii, weterynarii, nauk medycznych na uniwersytetach i uczelniach medycznych.

Spis treści ebooka Wirusologia

PRZEDMOWA DO WYDANIA DRUGIEGO IX
PRZEDMOWA X
WYKAZ SKRÓTÓW STOSOWANYCH W TEKŚCIE XI
1. NATURA WIRUSÓW 1
1.1. Budowa cząstki wirusowej Anna Goździcka-Józefiak 1
1.1.1. Kapsyd 1
1.1.2. Symetria wirionów 3
1.1.3. Wiriony osłonięte 4
1.2. Genomy wirusów 6
1.3. Wirusy atakujące komórki eukariotyczne 7
1.3.1. Genomy wirusów typu DNA 7
1.3.2. Genomy wirusów typu ssRNA 11
1.4. Strategie kodowania i ekspresji wirusowych genów 13
1.4.1. (+)ssRNA 13
1.4.2. (–)ssRNA 14
1.4.3. Genomy ambisensowne 15
1.4.4. dsRNA 15
1.4.5. (+)ssRNA replikowane z udziałem odwrotnej transkryptazy 16
1.4.6. Białka wirusów atakujących komórki eukariotyczne 16
1.4.7. Transkrypcja i translacja u wirusów bakteryjnych (bakteriofagów) 16
1.5. Klasyfikacja wirusów według Davida Baltimore’a 16
1.6. Etapy replikacji wirusowej cząstki 18
1.7. Wnikanie wirusów do komórki Justyna Broniarczyk 18
1.7.1. Adsorpcja wirusów do komórki 19
1.7.2. Penetracja – wnikanie wirusów do komórki 21
1.8. Wewnątrzkomórkowy transport wirusów 24
1.9. Składanie i uwalnianie wirionów potomnych z komórki 24
1.10. Przebieg cykli replikacyjnych wirusów Anna Goździcka-Józefiak, Jakub Barylski 25
1.11. Przebieg zakażeń wirusowych u organizmów wielokomórkowych Anna Goździcka-Józefiak 27
1.12. Sposoby przenoszenia wirusów 27
2. KLASYFIKACJA WIRUSÓW Jakub Barylski 29
3. CHARAKTERYSTYKA NAJWAŻNIEJSZYCH RODZIN WIRUSÓW ZWIERZĘCYCH 31
3.1. Herpeswirusy Alicja Warowicka 31
3.2. Adenowirusy Martyna Węglewska 41
3.3. Parwowirusy 49
3.4. Poliomawirusy Alicja Warowicka 55
3.5. Papillomawirusy 59
3.6. Pikornawirusy Robert Nawrot 67
3.7. Rabdowirusy 73
3.8. Paramyksowirusy Julia Durzyńska 79
3.8.1. Wirus Nipah Anna Goździcka-Józefiak 83
3.9. Ortomyksowirusy Justyna Broniarczyk 84
3.10. Koronawirusy Martyna Węglewska 91
3.11. Reowirusy Robert Nawrot 98
3.12. Retrowirusy Elżbieta Poręba 104
3.13. Poxwirusy Julia Durzyńska 116
3.14. Wirusy owadzie Anna Goździcka-Józefiak 120
3.14.1. Bakulowirusy (Baculoviridae) 122
4. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH GRUP WIRUSÓW ZGODNIE Z PODZIAŁEM KLINICZNYM 129
4.1. Wirusy hepatotropowe Justyna Broniarczyk 129
4.2. Wirusy krwotoczne Alicja Warowicka 141
4.3. Wirusy neurotropowe Anna Goździcka-Józefiak 153
4.4. Teratogenne wirusy zwierzęce 156
4.5. Wirusy onkogenne Julia Durzyńska 159
4.5.1. Retrowirusy onkogenne 160
4.5.2. Wirusy DNA 163
4.5.3. Onkogenne wirusy zapalenia wątroby 171
5. WIRUSY ROŚLINNE Oskar Musidlak, Robert Nawrot 175
5.1. Wprowadzenie 175
5.2. Sposoby rozprzestrzeniania się wirusów pomiędzy roślinami 175
5.3. Przemieszczanie się wirusów w roślinie 176
5.3.1. Przemieszczanie z wykorzystaniem plazmodesm – transport krótkodystansowy 176
5.3.2. Przemieszczanie z wykorzystaniem wiązek przewodzących – transport długodystansowy 176
5.4. Charakterystyka wybranych grup wirusów roślinnych 177
5.4.1. Genomy w formie (+)ssRNA 177
5.4.1.1. Strategia syntezy subgenomowego RNA i read-through 178
5.4.1.2. Strategia produkcji poliproteiny 180
5.4.1.3. Strategia genomu podzielonego 181
5.4.1.4. Strategia ambisensu 182
5.4.2. Genomy w formie (–)ssRNA 182
5.4.3. Genomy w formie dsRNA 182
5.4.4. Genomy w formie DNA 182
5.5. Objawy zakażeń wirusowych roślin 184
5.5.1. Objawy makroskopowe 184
5.5.2. Objawy mikroskopowe 185
5.6. Subwirusowe czynniki infekcyjne 186
5.6.1. Wiroidy 186
5.6.2. Wirusy satelitarne i satelitarne RNA – satelity 188
5.6.3. Defektywne RNA – D RNA 190
6. WIRUSY GIGANTY, WIRUSY GRZYBÓW I GLONÓW 193
6.1. Jądrowo-cytoplazmatyczne wielkie wirusy DNA (NCLDV) Julia Durzyńska 193
6.2. Wirusy zakażające algi Robert Nawrot 198
6.3. Wirusy zakażające grzyby 199
7. WIRUSY PROKARYOTA Jakub Barylski 201
7.1. Replikacja fagów 201
7.2. Cykle replikacyjne wybranych fagów 203
7.3. Rola wirusów Prokaryota w naturalnych ekosystemach 207
7.4. Rola fagów w ewolucji mikroorganizmów 208
7.5. Rola fagów w gospodarce człowieka 209
8. ODPOWIEDŹ ORGANIZMU NA ZAKAŻENIE WIRUSOWE 211
8.1. Odpowiedź komórek i organizmów zwierzęcych na zakażenia wirusowe Julia Durzyńska 211
8.1.1. Molekularne mechanizmy przeciwwirusowej wewnętrznej odpowiedzi komórki Elżbieta Poręba 212
8.1.2. Wrodzona odpowiedź układu odpornościowego Julia Durzyńska 217
8.1.3. Nabyta odpowiedź układu odpornościowego 219
8.1.4. Ucieczka wirusów przez odpowiedzią układu odpornościowego 222
8.1.5. Wirusy a apoptoza Anna Goździcka-Józefiak 223
8.1.6. Wirusy a autofagia 225
8.2. Odpowiedź komórki roślinnej na zakażenie wirusowe Robert Nawrot 226
8.3. Odpowiedź komórki prokariotycznej na zakażenie wirusem Jakub Barylski 233
9. POCHODZENIE I EWOLUCJA WIRUSÓW Julia Durzyńska 237
10. ZOONOZY – CHOROBY ODZWIERZĘCE Oskar Musidlak 243
10.1. Wprowadzenie 243
10.2. Przykłady zoonoz wirusowych 244
10.3. Zakażenia wirusowe i ich transmisja 248
10.3.1. Transmisja wirusów zwierzęcych 249
10.3.1.1. Transmisja przy udziale wektorów 249
10.3.1.2. Transmisja bez udziału wektorów 249
10.3.2. Miejsca wnikania wirusów do organizmu człowieka – drogi zakażenia 250
10.3.3. Objawy zakażeń wirusowych 250
10.3.3.1. Najczęstsze objawy zakażenia wirusowego 250
10.3.3.2. Objawy ostrych zakażeń wirusowych 250
11. EPIDEMIE I PANDEMIE CHORÓB WIRUSOWYCH Martyna Węglewska 253
11.1. Podstawowe pojęcia związane z epidemiologią chorób wirusowych 253
11.2. Największe epidemie chorób wirusowych w XX i XXI w. 254
12. LEKI PRZECIWWIRUSOWE Oskar Musidlak 269
12.1. Wprowadzenie 269
12.2. Rodzaje leków przeciwwirusowych 269
12.3. Oporność lekowa 277
12.4. Monitorowanie bezpieczeństwa leków przeciwwirusowych 277
12.5. Perspektywy badawcze i nowe technologie w projektowaniu leków przeciwwirusowych 278
13. SZCZEPIONKI PRZECIWWIRUSOWE Martyna Węglewska 279
13.1. Wstęp 279
13.2. Elementy składowe szczepionek 279
13.3. Typy szczepionek 280
13.4. Kryteria stawiane szczepionkom dopuszczonym do użytku 287
13.5. Skuteczność szczepień 288
13.6. Historia szczepień 288
13.7. Wirusy jako broń biologiczna Anna Goździcka-Józefiak 290
14. WYKORZYSTANIE WIRUSÓW W BIOTECHNOLOGII, BIOLOGII MOLEKULARNEJ I INŻYNIERII GENETYCZNEJ Elżbieta Poręba, Jakub Barylski 293
14.1. Enzymy wirusowe 293
14.2. Wektory wirusowe i wirusowe elementy genetyczne wykorzystywane w wektorach 293
14.3. Wykorzystanie bakteriofagów do detekcji i identyfikacji bakterii 298
15. WIRUSOTERAPIA 299
15.1. Fagoterapia Jakub Barylski 299
15.2. Wirusy onkolityczne Julia Durzyńska 301
16. PRIONY Alicja Warowicka 307
17. ZMIENNOŚĆ WIRUSÓW A WIROM CZŁOWIEKA Anna Goździcka-Józefiak 313
18. WYBRANE METODY BADAWCZE STOSOWANE W WIRUSOLOGII 317
18.1. Wstęp Anna Goździcka-Józefiak 317
18.2. Pobieranie materiału do badań Martyna Węglewska 318
18.3. Namnażanie i izolacja wirusowych cząstek Alicja Warowicka 318
18.4. Efekty cytopatyczne Oskar Musidlak 320
18.5. Metoda „łysinkowa” 322
18.6. Analiza żywotności komórek 323
18.7. Określanie zjadliwości wirusów 323
18.8. Techniki mikroskopowe w wirusologii Alicja Warowicka 324
18.9. Metody pośrednie rozpoznania zakażenia wirusowego Anna Goździcka-Józefiak 327
18.10. Metody identyfikacji wirusów oparte na interakcji antygen-przeciwciało 328
18.10.1. Metoda precypitacji w żelu (immunodyfuzja) 329
18.10.2. Identyfikacja wirusowych antygenów 329
18.10.3. Odczyn immunoperoksydazy 329
18.10.4. TEST CTF – odczyn wiązania dopełniacza 330
18.10.5. Ocena odpowiedzi T komórkowej na zakażenie wirusowe 330
18.11. Wybrane techniki stosowane do identyfikacji i badań wirusowych kwasów nukleinowych Robert Nawrot 331
18.11.1. Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) 331
18.11.2. PCR w czasie rzeczywistym 332
18.11.3. PCR multipleksowy 333
18.11.4. Metody hybrydyzacji kwasów nukleinowych 333
18.11.5. Wykorzystanie nowoczesnych metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych w wirusologii Jakub Barylski 334
18.11.6. Amplifikacja DNA w warunkach izotermicznych (technika LAMP) Anna Goździcka-Józefiak 336
18.12. Wykorzystanie metod izolacji i identyfikacji białek w badaniach wirusologicznych Martyna Węglewska 339
18.12.1. Jak otrzymać materiał do badań 340
18.12.2. Drożdżowy system dwuhybrydowy 340
18.12.3. Metody oparte na chromatografii powinowactwa 341
18.12.3.1. Immunoprecypitacja i koimmunoprecypitacja 342
18.12.3.2. Tandemowa chromatografia powinowactwa 342
18.12.3.3. Sieciowanie 344
18.12.4. Metody mikroskopowe 347
18.12.5. Ligacja zbliżeniowa in situ 348
18.12.6. Metody screeningu wysokoprzepustowego 348
18.12.7. Weryfikacja zidentyfikowanych oddziaływań białko-białko oraz badanie funkcji białek w kompleksach z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej 351
18.12.8. EMSA 351
18.12.9. Badania proteomiczne w wirusologii Robert Nawrot 353
18.13. Przygotowanie szczepionek przeciwwirusowych Martyna Węglewska 356
18.13.1. Faza badawcza i przedkliniczna 356
18.13.2. Faza testów klinicznych 357
18.13.3. Weryfikacja i dopuszczanie do użytku nowych preparatów 359
18.14. Syntetyczne cząstki wirusowe Justyna Broniarczyk 360
18.15. Cytometria i wirometria przepływowa Anna Goździcka-Józefiak 363
18.16. Dezynfekcja i sterylizacja 364
19. ANEKS: TAKSONOMIA WIRUSÓW I SUBWIRUSOWYCH CZYNNIKÓW ZAKAŹNYCH Sophia Bałdysz, Jakub Barylski 365
SŁOWNICZEK 379
SKOROWIDZ 385