Fagstoff

Virusroller i natur og industri

Publisert: 28.05.2015, Oppdatert: 02.08.2017
Løv angrepet av planevirus

Når virus drep plantar, dyr og bakteriar er det ugunstig på individnivå, men samtidig viktig og nyttig på økosystemnivå. Dette er særleg godt dokumentert for marine miljø der virus syter for resirkulering av karbon. Evna til å overføre gen på tvers av artsgrenser har vore svært viktig for evolusjonen, og gjer virus til eit nyttig verktøy for genteknologi.

Tomatplante med flekkete tomater.Virus er årsak til sjukdommar hos både plantar og dyr, og kan føre til store avlingstap. 

Virusformering – overføring av arvestoff.Virus tek opp nytt DNA og spreier det vidare til andre organismar. Ved å spreie resistensgen, hjelper dei bakteriane med å halde seg friske.

Virus i naturen – rolle i evolusjonen

Når virus overfører gen på tvers av artsgrenser, aukar det genetiske mangfaldet. Denne horisontale genoverføringa som virus syter for, har vore og er ei viktig drivkraft i evolusjonen. Virus er framleis eit av dei største uoppdaga reservoara av genetisk mangfald på jorda.1 

Virus overfører gen mellom artar

Virus kan verken ta til seg næring, røre seg eller formeire seg på eiga hand. Dei oppfører seg som parasittar fordi dei bruker cellene til andre skapningar til å formeire seg. Dessutan stel dei gen frå, og byter gen med, vertane som dei infiserer. Visste du at 5–8 % av det humane arvestoffet kjem frå virus?

Virus har eit lager av resistensgen

Antibiotika verkar ikkje på virus, så det er nokså pussig at virus ber på resistensgen mot antibiotika og ulike gifter. Det er bakteriar som har utvikla desse resistensgena, men når virus (bakteriofagar) formeirer seg i bakteriar, plukkar dei ofte med seg DNA frå vertsorganismen. Desse DNA-fragmenta kan dei seinare overføre til andre bakteriar.

Overføring av gen til en bakterie. Tegning.Bakteriar kan få resistensgen frå virus som sprøyter inn arvestoffet sitt, frå ein donorbakterie som overfører plasmid, og ved å ta opp DNA frå daude bakteriar som har gått i oppløysing. Ettersom antibiotika er laga av organismar i naturen, er det forståeleg at bakteriar hadde ein fordel av å utvikle motstandskraft mot desse stoffa lenge før penicillinet blei oppdaga.

Nyare forsking på fossile ekskrement viser at virus har fungert som lager for slike resistensgen i fleire hundreår.2 

All kunnskapen vår tyder på at mesteparten av biomassen på jorda er bakteriar og virus. Når virusa utgjer ein så stor del av den totale biomassen, legg dei òg spelereglane for alt anna liv, seier Øivind Bergh.3 

 

Kyst med algeoppblomstring i vannet. Bilde.Virus går til åtak på bakteriar og eincella organismar slik at næringsstoffa blir frigjorde, og syter for resirkulering av karbon i marine miljø. 

Bilde av organismer under vann, med tekst.  

molekylære vektorer.Simulering og oppgaver.Molekylære vektorar – plasmid og virus. Simulering og oppgåver. 

En forsker smører på genmodifiserte virus på bladene til en plante.Ein forskar podar inn genmodifiserte virus på ein plante. 

Tegning av virusreplikering i en celle.Herpesvirus – formeiring.

Nedbryting – stoffkrinslaup

Virus kan infisere alle typar organismar og finst i nesten alle økosystem på jorda. Virus infiserer celler slik at dei går i oppløysing og næringsstoff blir frigjorde. På den måten går dei inn i næringskjeder som nedbrytarar, og er den mest talrike typen biologisk eining i systematikken.

Rolle i hav og innsjøar

Ei teskei med sjøvatn inneheld kring 1 million virus. Dei fleste er bakteriofagar, og altså harmlause for plantar og dyr, men heilt avgjerande for å regulere økosystema i hav og innsjøar.

Virus kan stoppe giftige algeoppblomstringar, men det hender òg at virusmengda aukar med algeoppblomstringa slik at det blir frigjort svovelhaldige stoff som påverkar skydanninga. Ettersom dette medverkar til sur nedbør, kan virus òg påverke klimaforholda.

Mikroorganismar utgjer 90 prosent av biomassen i havet. Ein trur at virus drep 20 prosent av denne biomassen kvar dag, og at det er 15 gonger meir virus enn bakteriar i havet.4 

Bioteknologi og industri

I genteknologien blir viruset si evne til å overføre gen til andre organismar utnytta når ein til dømes skal lage vaksinar. Virus kan brukast som vektor (berar) av eitt eller fleire gen som ein ønskjer å overføre til ein bakterie eller ein annan organisme. Ein bruker då klippe- og limeenzym til å få isolert og sett inn dei ønskte gena i viruset. Det endra viruset kan ein no bruke til å overføre gena til andre organismar.

  • Vaksinen PandemrixPandemrix skil seg frå andre influensavaksinar på tre punktDen inneheldt eit anna virus, eller rettare sagt daude virusfragment, nemleg frå svineinfluensaviruset A(H1N1).blei distribuert i tidoseglas i staden for enkeltdosar på grunn av tidspress. Konserveringsmiddelet tiomersal måtte difor tilsetjast i vaksinen, for å unngå bakterie- og soppvekst.1var òg tilsett ein adjuvans (skvalen AS-03) i vaksinen, eit stoff som skulle stimulere immunforsvaret ekstra, og kompensere for lite virusmateriale i kvar dose.Vaksine mot svineinfluensa – Pandemrix.Kvifor nokon fekk narkolepsi er enno ikkje fullstendig avklart, men forskarane nærmar seg svaret. Mykje tyder på at det er sjølve H1H1-viruset saman med den ønskte kraftige immunreaksjonen skapt av adjuvansen, som har forårsaka ein autoimmun reaksjon hjå individ som er genetisk disponerte for å få narkolepsi.2 Hjå desse har immunsystemet begynt å angripe celler i hjernen som produserer eit stoff som stimulerer vakenheit. Dette stoffet, hypokreting, har protein som liknar eit 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, and Budalen Andreas , Publisher: NRK Nordland3. Ting jeg har endret mening om – del 2 (2014), Gunnar Tjomslid mot svineinfluensa blei dyrka i egg som blei tilført svekte svineinfluensa-virus.
  • I industrien blir virus brukte til å overføre nye gen til plantar, for at dei skal produsere medisin og kjemikaliar.
  • Virus blir òg brukte til konservering av mat. Då bruker ein ufarlege virus til å ta knekken på farlege bakteriar som matforgiftingsbakterien 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 setje inn DNA-fragment av hiv-viruset i herpesvirus, får ein ein ufarleg virus-vektor som kan nyttast som vaksine. Eit friskt immunsystem lærer seg først å kjenne att og deretter nedkjempe både den ufarlege virusvektoren og hiv samtidig. Den typen herpesvirus som er brukt i den nye vaksinen, er allereie dei fleste vaksne menneske berarar av, men det gir ikkje sår og blemmer.

Fordelen med å bruke herpesvirus framfor andre typar virus, er at herpesvirus blir verande i kroppen resten av livet og må aktivt haldast nede av immunapparatet. På den måten hugsar immunforsvaret hiv-molekyla. Vaksinen er berre på forskingsstadiet enno, men resultata er lovande.6 

Oppgåver

Aktuelt stoff

Relatert innhald