Astrowirusologia i Wirusologia

Strona Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego.

Wirusologia zajmuje się badaniem wirusów, ich budowy, właściwości, ewolucji oraz próbami ich izolacji, namnażania i potencjalnym użyciu w badaniach. Obejmuje też aspekt interakcji z organizmem gospodarza oraz choroby wirusowe.

Z kolei astrowirusologia jest działem astrobiologii próbującym odpowiedzieć na pytania, jaką rolę miały wirusy w początkach życia na Ziemi i ewolucji, a także jaką rolę mogą odgrywać w kosmosie. Dodatkowo astrowirusologia ma na celu badanie infekcyjności wirusów w warunkach kosmicznych, ich wpływu na astronautów i samego faktu ich możliwej obecności w kosmosie, a także potencjalnych sposobów na ich rozpoznanie poza Ziemią


Kilka ciekawych faktów

Wyróżnia się dwa potencjalne źródła pojawienia się wirusów (jak również życia) poza Ziemią:

1)      Pradawne wirusy mogły być przeniesione z Ziemi na inne ciało niebieskie za sprawą meteorytu czy wielkiej erupcji wulkanu [2]. Wtedy możliwe by było, że takie wirusy byłyby biologicznie podobne do obecnych [1].

2)      Życie mogło rozwinąć się niezależnie na danej planecie i mogłoby wyglądać zupełnie inaczej niż jesteśmy sobie w stanie to wyobrazić. W zależności od tego, jak kodowana byłaby ich informacja genetyczna, ziemskie organizmy mogłyby okazać się odpowiednimi gospodarzami lub być na to zbyt niekompatybilne [1].

Gen kodujący syncytynę, odpowiedzialną za rozwój łożyska, jest przykładem korzystnego poziomego transferu genów od dawnych wirusów


Istnieje hipoteza, że wirusy przyczyniły się do ewolucji DNA ze świata RNA i wykształcenia domeny bakterii, archeanów i eukariontów z ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka (LUCA) m.in, poprzez poziomy transfer genów.


Potwierdzone zostało, że wirusy mogą być ekstremofilne i funkcjonować w temperaturach od -12OC do 93 OC i w kwaśnym środowisku, do pH 1.5. [1]


Wirus polio, wirus mozaiki tytoniu oraz bakteriofag T1 nawet w warunkach promieniowania kosmicznego, niskiej temperatury i ciśnienia, wciąż były zdolne do infekcji. [2]

Sugerowano, by jako część misji łazika marsjańskiego ExoMars, teraz nazwanego Rosalind Franklin ku pamięci wybitnej naukowczyni, próbowano wykryć obecność wirusów [5]. Jednak ze względu na brak potwierdzonych znaków biologicznych, zamiast detekcji in situ sugerowane jest badanie próbek po powrocie na Ziemię. Łazik Perseverance jest wyposażony w narzędzia odpowiednie do pobrania i przechowania takich próbek [6].

Na podstawie analizy metagenomu ze środowiska statku kosmicznego, obecność wirusów została określona na relatywnie niskim poziomie [3], ale jednocześnie wykryto zdolne do funkcjonowania ludzkie wirusy, takie jak herpeswirus czy cyclovirus [4].

[1]  Griffin, Dale Warren (August 2013). “The Quest for Extraterrestrial Life: What About the Viruses?”. Astrobiology. 13 (8): 774–783. Bibcode:2013AsBio..13..774G. doi:10.1089/ast.2012.0959. ISSN 1531-1074. PMID 23944293.

[2] Berliner, Aaron J.; Mochizuki, Tomohiro; Stedman, Kenneth M. (2018-01-10). “Astrovirology: Viruses at Large in the Universe”. Astrobiology. 18 (2): 207–223. Bibcode:2018AsBio..18..207B. doi:10.1089/ast.2017.1649. ISSN 1531-1074. PMID 29319335.

[3] Bashir, Mina; Ahmed, Mahjabeen; Weinmaier, Thomas; Ciobanu, Doina; Ivanova, Natalia; Pieber, Thomas R.; Vaishampayan, Parag A. (2016-09-09). “Functional Metagenomics of Spacecraft Assembly Cleanrooms: Presence of Virulence Factors Associated with Human Pathogens”. Frontiers in Microbiology. 7: 1321. doi:10.3389/fmicb.2016.01321. ISSN 1664-302X. PMC 5017214. PMID 27667984.

[4] Weinmaier, Thomas; Probst, Alexander J.; La Duc, Myron T.; Ciobanu, Doina; Cheng, Jan-Fang; Ivanova, Natalia; Rattei, Thomas; Vaishampayan, Parag (2015-12-08). “A viability-linked metagenomic analysis of cleanroom environments: eukarya, prokaryotes, and viruses”. Microbiome. 3: 62. doi:10.1186/s40168-015-0129-y. ISSN 2049-2618. PMC 4672508. PMID 26642878.

[5] Janjic, Aleksandar (2018-11-29). “The Need for Including Virus Detection Methods in Future Mars Missions”. Astrobiology. 18 (12): 1611–1614. Bibcode:2018AsBio..18.1611J. doi:10.1089/ast.2018.1851. ISSN 1531-1074.[6]  mars.nasa.gov. “Sample Handling”. mars.nasa.gov. Retrieved 2021-02-21


Materiały po polsku

Film Koła Naukowego Biologii Molekularnej (Wydział Biologii UW)

Materiały po angielsku

Wnikliwy wywiad z wirusologiem Willie Wilson

Wirusy w pierwszych stromatolitach:


Kursy

·         Learn how our immune system fights viral disease and make better vaccination decisions with a clearer understanding of Cells, Viruses, and Immunity. https://www.edx.org/course/viruses-how-to-beat-them-cells-immunity-vaccines?index=product&queryID=be920e4cc25bac7ca2900de460b60f04&position=1

·         Discover how animal viruses are transmitted between animals and humans, and learn more about the diseases they produce. https://www.futurelearn.com/courses/animal-viruses

·         This free online basic virology course will help you understand the many types of viruses. You will learn about virus infection, virus replication, mutation and the affects they have on human health. Next, you will be learning about virus structure, viral genomes and genetics. By the end of this basic online virology course you will be able to understand how viruses attack and infect the human body. https://alison.com/course/basics-of-virology

·         The free online Virology course will introduce you to the fundamentals of virology, and show you how viruses attach to and replicate within cells. Viruses are infectious particles which can only replicate inside the cells of a living organism. Most viruses are completely harmless to humans, however, others are highly infectious and even deadly. Start this free online course today to learn about the operation and dissemination of viruses. https://alison.com/course/fundamentals-of-virology

Blog w całości poświęcony wirusologii: https://www.virology.ws i oferujący wnikliwy kurs z filmami, slajdami, literaturą i pytaniami do przeanalizowania: https://www.virology.ws/course/

Konferencje:

·         15. International Conference on Viruses and Viral Infection, November 18-19, 2021  https://waset.org/viruses-and-viral-infection-conference-in-november-2021-in-london

·         16th International on Virology, Emerging Diseases & Vaccines, November 11-12, 2021 https://virology.conferenceseries.com/

·         17th World Congress on Virology, Emerging Diseases & Vaccines, February 23-24, 2022 https://virology.infectiousconferences.com/

·         4th World Congress on Virology and Diseases Control, June 07-08, 2021 https://virology.insightconferences.com/  

·         4th International Virology Summit, July 04-05, 2022 https://virology.conferenceseries.com/europe/