Fagstoff

Virusroller i natur og industri

Publisert: 28.05.2015, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Løv angrepet av planevirus

Når virus dreper planter, dyr og bakterier er det ugunstig på individnivå, men samtidig viktig og nyttig på økosystemnivå. Dette er spesielt godt dokumentert for marine miljø hvor virus sørger for resirkulering av karbon. Evnen til å overføre gener på tvers av artsgrenser har hatt stor betydning for evolusjonen og gjør virus til et nyttig verktøy for genteknologi.

Tomatplante med flekkete tomater.Virus forårsaker sykdommer hos både planter og dyr, og kan medføre store avlingstap. 

 

 

Virusformering – overføring av arvestoff.Virus tar opp nytt DNA og sprer det videre til andre organismer. Ved å spre resistensgener, hjelper de bakteriene med å holde seg friske.  

Virus i naturen – rolle i evolusjonen

Når virus overfører gener på tvers av artsgrenser, øker det genetiske mangfoldet. Denne horisontale genoverføringen som virus sørger for, har vært og er en viktig drivkraft i evolusjonen. Virus er fremdeles en av de største uoppdagede reservoarene av genetisk mangfold på jorda.1 

Virus overfører gener mellom arter

Virus kan verken ta til seg næring, bevege seg eller formere seg på egen hånd. De oppfører seg som parasitter fordi de bruker cellene til andre skapninger til å formere seg. Dessuten stjeler de gener fra, og bytter gener med, vertene som de infiserer. Visste du at 5–8 % av det humane arvestoffet kommer fra virus?

Virus har et lager av resistensgener

Antibiotika virker ikke på virus, så det er nokså pussig at virus bærer på resistensgener mot antibiotika og ulike gifter. Det er bakterier som har utviklet disse resistensgenene, men når virus (bakteriofager) formerer seg i bakterier, plukker de ofte med seg DNA fra vertsorganismen. Disse DNA-fragmentene kan de senere overføre til andre bakterier.

Overføring av gen til en bakterie. Tegning.Bakterier kan få resistnsgener fra virus som sprøyter inn sitt arvestoff, fra en donorbakterie som overfører plasmid, og ved å ta opp DNA fra døde bakterier som har gått i oppløsning.Siden antibiotika er laget av organismer i naturen, er det forståelig at bakterier hadde fordel av å utvikle motstandskraft mot disse stoffene lenge før penicillinet ble oppdaget.

Nyere forskning på fossile ekskrementer viser at virus har fungert som lager for slike resistensgener i århundrer.2 

All vår viten tyder på at mesteparten av biomassen på jorda er bakterier og virus. Når virusene utgjør en så stor del av den totale biomassen, legger de også spillereglene for alt annet liv, sier Øivind Bergh.3 

 

Kyst med algeoppblomstring i vannet. Bilde.Virus angriper bakterier og encellede organismer slik at næringsstoffene frigis, og sørger for resirkulering av karbon i marine miljøer. 

 

Bilde av organismer under vann, med tekst.  

 

 

molekylære vektorer.Simulering og oppgaver.Molekylære vektorer – plasmider og virus. Simulering og oppgaver.  

 

 

En forsker smører på genmodifiserte virus på bladene til en plante.En forsker innpoder genmodifiserte virus på en plante. 

 

 

Tegning av virusreplikering i en celle.Herpesvirus – formering.  

Nedbryting – stoffkretsløp

Virus kan infisere alle typer organismer og finnes i nesten alle økosystemer på jorda. Virus infiserer celler slik at de går i oppløsning og næringsstoffer frigis. På den måten inngår de i næringskjeder som nedbrytere og er den mest tallrike typen biologisk enhet i systematikken.

Rolle i hav og innsjøer

En teskje med sjøvann inneholder rundt 1 million virus. De fleste er bakteriofager, og altså harmløse for planter og dyr, men helt avgjørende for regulering av økosystemene i hav og innsjøer.

Virus kan stoppe giftige algeoppblomstringer, men det hender også at virusmengden øker med algeoppblomstringen slik at svovelholdige stoffer frigis og påvirker skydannelse. Siden dette bidrar til sur nedbør, kan virus også påvirke klimaforhold.

Mikroorganismer utgjør 90 prosent av biomassen i havet. Man tror at virus dreper 20 prosent av denne biomassen hver dag, og at det er 15 ganger mer virus enn bakterier i havet.4 

Bioteknologi og industri

I genteknologien blir virusets evne til å overføre gener til andre organismer utnyttet når man for eksempel skal lage vaksiner. Virus kan brukes som vektor (bærer) av ett eller flere gener som man ønsker å overføre til en bakterie eller en annen organisme. Man bruker da klippe- og limeenzymer til å få isolert og satt inn de ønskede genene i viruset. Det endrede viruset kan nå brukes til å overføre genene til andre organismer.

  • Vaksinen PandemrixPandemrix skiller seg fra andre influensavaksiner på tre punktDen inneholdt et annet virus, eller rettere sagt døde virusfragmenter, nemlig fra svineinfluensaviruset A(H1N1).Den ble distribuert i tidoseglass i stedet for enkeltdoser på grunn av tidspress. Vaksinen måtte derfor tilsettes konserveringsmiddel, tiomersal, for å unngå bakterie- og soppvekst i vaksinen.1Vaksinen var også tilsatt en adjuvans (skvalen AS-03), et stoff som skulle stimulere immunforsvaret ekstra, og kompensere for lite virusmateriale i hver dose.Vaksine mot svineinfluensa – Pandemrix.Hvorfor noen fikk narkolepsi er enda ikke fullstendig avklart, men forskerne nærmer seg svaret. Mye tyder på at det er selve H1H1-viruset sammen med den ønskede kraftige immunreaksjonen skapt av adjuvansen, som har forårsaket en autoimmun reaksjon hos individer som er genetisk disponert for å få narkolepsi.2 Hos disse har immunsystemet begynt å angripe celler i hjernen som produserer et stoff som stimulerer våkenhet. Dette stoffet, hypokreting, har proteiner som ligner et protein i H1N1.3 1. Svineinfluensa – noen tanker om massevaksinasjonen (2012), Gunnar Tjomlid 2. Én av fire nordmenn er disponert for narkolepsi (2014), Susanne Lysvold, Steinum Sigurd, og Budalen Andreas , Publisher: NRK Nordland3. Ting jeg har endret mening om – del 2 (2014), Gunnar Tjomslid mot svineinfluensa ble dyrket i egg som ble tilført svekkede svineinfluensa-virus.
  • I industrien brukes virus til å overføre nye gener til planter, for at disse skal produsere medisiner og kjemikalier.
  • Virus blir også brukt til konservering av mat. Da bruker man ufarlige virus til å ta knekken på farlige bakterier som matforgiftningsbakterien Listeria monocytogenes.5 

Herpesvirus som vaksine mot hiv

Tegning av virus som sprøytes inn i en kropp.Herpesvirus med hiv-DNA som vaksine.Ved å sette inn DNA-fragmenter av hiv-viruset i herpesvirus, får man en ufarlig virus-vektor som kan brukes som vaksine. Et friskt immunsystem vil først lære seg å gjenkjenne og deretter bekjempe både den ufarlige virusvektoren og samtidig hiv. Den typen herpesvirus som er brukt i den nye vaksinen bæres allerede av de fleste voksne mennesker, men gir ikke sår og blemmer.

Fordelen med å bruke herpesvirus framfor andre typer virus, er at herpesvirus forblir i kroppen resten av livet og må aktivt holdes nede av immunapparatet. På den måten vil immunforsvaret huske hiv-molekylene. Vaksinen er kun på forskningsstadiet ennå, men resultatene er lovende.6 

Oppgaver

Aktuelt stoff

Aktuelt stoff for

Relatert innhold

Aktuelt stoff for

Til fordypning