Kini aaye ti taxonomy virus? - International Science Council

Pinpin imọ ati adehun igbeyawo ni gbogbo eniyan jẹ pataki fun wiwa awọn ojutu si awọn rogbodiyan isọkusọ ti o fa nipasẹ ajakaye-arun SARS-CoV-2. Nkan yii jẹ apakan ti jara bulọọgi ISC kan, eyiti o ni ero lati ṣe afihan diẹ ninu awọn atẹjade ti o jọmọ COVID-19 tuntun, awọn ipilẹṣẹ ati awọn awari lati Awọn ọmọ ẹgbẹ ISC.

“Iwoye naa nigbagbogbo ni aabo pe awọn imọ-jinlẹ yẹ ki o kọ sori awọn imọran basali ti o ṣalaye ati didan. Ni otitọ, ko si imọ-jinlẹ, paapaa paapaa deede julọ, bẹrẹ pẹlu iru awọn asọye. Ibẹrẹ tootọ ti iṣẹ ṣiṣe ti imọ-jinlẹ jẹ dipo ni ṣiṣe apejuwe awọn iyalẹnu ati lẹhinna ni lilọ si ẹgbẹ, ṣe iyatọ ati ṣe atunṣe wọn. ”
Freud S. (1915). "Awọn imọ-imọ-imọ ati awọn iyipada wọn," ni: Ẹya Standard ti Awọn iṣẹ Ẹkọ nipa Imọ-jinlẹ pipe ti Sigmund Freud (Vol. 14), Strachey J., olootu. (London: The Hogarth Press).

Taxonomy – ibawi ti isọdi ati sisọ awọn nkan – jẹ ipilẹ ti gbogbo awọn imọ-jinlẹ. Eyi jẹ idanimọ nipasẹ Sigmund Freud (1856-1939) gẹgẹbi onimọ-jinlẹ nipa imọ-jinlẹ, Dmitri Mendeleev (1834-1907) bi taxonomist ti kemikali ati Victor Goldschmidt (1888-1947) gẹgẹbi onimọran nkan ti o wa ni erupe ile, ati pe o jẹ idanimọ loni nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ ni CERN bi awọn onimọ-ori. ti fisiksi patiku. Sibẹsibẹ, fun ọpọlọpọ eniyan, taxonomy ni ibatan si isedale - si awọn ohun alumọni ti o ṣe ẹda ati idagbasoke. Taxonomy yii nigbagbogbo pẹlu awọn ohun ọgbin, ẹranko ati kokoro arun, ṣugbọn awọn ọlọjẹ tun wa ninu ẹka yii. Lootọ, nitori iyatọ iyalẹnu ati opo wọn, awọn ọlọjẹ mejeeji jẹ ipenija ati aye fun awọn onimọ-ori.

"Awọn ilana itiranya fun isokan ati oniruuru ti gbogbo eya lori Earth."
Reece JB, et al. (2014). Abala 1. Itankalẹ, Awọn akori ti Biology, ati Iwadi Imọ-jinlẹ. Ninu Campbell Biology (10^th ed.), Campbell N. et al., awọn olootu. (Boston: Pearson).

Kini idi ti taxonomy virus ṣe pataki?

Kokoro taxonomy jẹ pataki nitori ti o faye gba isẹgun, ti ibi ati ti itiranya awọn ẹya ara ẹrọ ti a kokoro lati wa ni gbe sinu kan ilana ti o gba ati ki o so gbogbo awọn virus. Oye ti eyi mu wa ni iye ti o wulo pupọ. Fun apẹẹrẹ, nigba ti ọlọjẹ kan ba farahan sinu eniyan lati inu ibi ipamọ ẹranko, irisi taxonomic fi wa si ipo ti o dara julọ lati ṣiṣẹ bi o ṣe ti ipilẹṣẹ, eyiti ogun ti o jade, bawo ni o ṣe tun ṣe, bawo ni o ṣe fa arun, ati bii eniyan ṣe dahun. lati ni akoran. Bi abajade, a ti gbe wa dara julọ lati ṣe agbekalẹ awọn itọju ati gbejade awọn ajesara.

Coronavirus aramada, aarun atẹgun nla coronavirus 2 (SARS-CoV-2), eyiti o nfa lọwọlọwọ ajakaye-arun COVID-19, jẹ ọran ni aaye. Taxonomy ti ṣe iranlọwọ fun wa lati loye pe ogun adayeba ti ọlọjẹ yii ṣee ṣe pupọ julọ lati jẹ adan ati pe awọn ohun elo jiini (genome) ti wa nipasẹ pipọ papọ ti awọn jiini oriṣiriṣi awọn obi (atunpo jiini). Paapaa, nipa mimọ pe aramada aramada coronavirus ni ibatan pẹkipẹki si SARS coronavirus ti o jade ni ọdun 2003, o ti ṣee ṣe lati tun awọn oogun ajẹsara pada gẹgẹbi remdesivir fun itọju COVID-19¹ ati lati tẹle itọsọna ti awọn ọlọjẹ monoclonal ti ipilẹṣẹ lati awọn sẹẹli ti alaisan ti o ni arun coronavirus 2003 le wulo ni itọju awọn alaisan COVID-19 ni ọdun 2020².

Ni Oṣu Keji ọdun 2019, aramada coronavirus ti jade ni Wuhan, China. Kokoro naa ni ibatan pẹkipẹki pẹlu coronavirus SARS 2003 ati pe, nitorinaa, ti a fun ni aruko arun coronavirus nla ti atẹgun nla 2. SARS-CoV-2 jẹ aṣoju okunfa ti arun ajakalẹ arun coronavirus 2019 (COVID-19). Ni ipari Oṣu Karun ọdun 2020, SARS-CoV-2 ti ni akoran diẹ sii ju eniyan miliọnu 10 lọ kaakiri agbaye ati pe o ti ju 500,000 awọn iku ti o ni ibatan COVID-19.

Bawo ni a ṣe pin awọn ọlọjẹ?

Gẹgẹbi awọn ohun alumọni miiran, awọn ọlọjẹ ti pin si awọn ẹgbẹ ti a pe ni taxa ni ibamu si awọn ibajọra ati awọn iyatọ wọn. Ni asuwon ti ipo ni awọn eya. Iwọnyi ni a kojọ si gbogbogbo, ati bẹbẹ lọ si awọn idile, awọn aṣẹ, awọn kilasi, phyla, awọn ijọba ati awọn ijọba. Lapapọ, eto isọdọtun kan wa ti awọn ipo 15 ti o ni ipin kikun ti oniruuru ọlọjẹ, ti n ta lori awọn akoko itankalẹ lati igba ti awọn ọlọjẹ kọkọ dide titi di oni.³.

Ipinsi ọlọjẹ jẹ aṣa ti eto asọye ti o da lori awọn ohun kikọ ita (phenotypic) - iwọn ati apẹrẹ ti patiku ọlọjẹ, ibiti awọn ogun ti o ni akoran ati awọn arun ti o ni nkan ṣe pẹlu akoran. Pẹlu ẹda ti awọn imọ-ẹrọ ilana ilana DNA ti o lagbara diẹ sii, iyasọtọ ọlọjẹ ti di ẹka kan ti imọ-jinlẹ itankalẹ. Iyipada yii ti ni iyara ni awọn ọdun aipẹ nitori ilana-giga ti awọn ayẹwo ayika (metagenomics), eyiti o yori si wiwa ibiti iyalẹnu ti awọn ọlọjẹ. Nitori awọn ilọsiwaju wọnyi, ati otitọ pe a ko mọ nkankan nipa awọn ọlọjẹ wọnyi ayafi jiometirika wọn, ṣiṣe akojọpọ awọn ọlọjẹ ti o da lori awọn ibatan laarin amuaradagba wọn ati awọn ilana acid nucleic (phylogenetics) ti di ọna pataki ti asọye taxa.

Awọn ibeere lọpọlọpọ tun wa - fun apẹẹrẹ, bawo ni taxa ti a ṣẹda ṣe ni ibatan si awọn olugbe ọlọjẹ ti a rii ni iseda, ati pe a le ni igbẹkẹle tunṣe itan itankalẹ ibẹrẹ ti awọn ọlọjẹ ni lilo alaye lẹsẹsẹ nikan? Bibẹẹkọ, o han gbangba pe a n wọle si akoko tuntun ti yoo ṣe iranlọwọ fun wa lati ni oye kikun ti apapọ awọn ọlọjẹ, awọn ibaraenisepo eka wọn pẹlu awọn agbalejo wọn ati awọn ipa wọn ninu awọn ilolupo eda abemi.

“Taxonomy jẹ apejuwe nigbakan bi imọ-jinlẹ ati nigbakan bi aworan, ṣugbọn looto o jẹ aaye ogun.”
Bryson B. (2003). Ninu Itan Kukuru ti O fẹrẹ to Ohun gbogbo (Ilu New York, The Broadway Press).

Bawo ni orukọ taxa virus?

Nigbati a ba ni idapo pẹlu eto ti o dara fun orukọ taxa, iyasọtọ kokoro n pese ede ti o lagbara ti ibaraẹnisọrọ - ni yara ikawe, ni yàrá-yàrá, ni ile-iwosan, pẹlu awọn ile-iṣẹ ilana, ati pẹlu gbogbo eniyan. Igbimọ Kariaye lori Taxonomy ti Awọn ọlọjẹ (ICTV) jẹ iduro fun idagbasoke eto yii. Awọn ofin wa fun sisọ orukọ taxa, ni pataki awọn ipari ti a lo lati ṣe afihan awọn ipo oriṣiriṣi ati ọna kika ninu eyiti awọn orukọ ti kọ. Awọn orukọ ti taxa miiran yatọ si eya ti ni idiwon fun igba pipẹ, ati pe ICTV n ṣe ifọkansi ni bayi lati ṣe iwọn awọn orukọ eya lati koju awọn nọmba nla ti awọn ọlọjẹ tuntun ti a ṣe awari ti yoo ni ipin ati lorukọ ni ọjọ iwaju. Opo orukọ yii yoo ni awọn ọrọ meji (binomial) - orukọ iwin ti o tẹle pẹlu ẹda ẹda kan - gẹgẹ bi Carl Linnaeus ti ṣapejuwe akọkọ (1707-1778) fẹrẹ to ọdun 300 sẹhin.

Ohun kan jẹ daju - taxonomy ọlọjẹ yoo lọ lori awọn ifẹkufẹ moriwu ati ariyanjiyan lile!

Bawo ni a ṣe darukọ awọn ọlọjẹ ati awọn arun ọlọjẹ?

Ni idakeji si taxa kokoro, eyiti o jẹ orukọ nipasẹ ICTV, awọn orukọ ọlọjẹ ni a yan nipasẹ awọn amoye ti o ṣawari ati ṣe iwadii awọn ọlọjẹ. Wọn wulo nikan niwọn igba ti wọn gba ati lilo nipasẹ agbegbe ti o yẹ. Ko si awọn ofin lati ṣe akoso eyi, ṣugbọn ni gbogbogbo, awọn ọlọjẹ gba orukọ wọn lati ọdọ awọn agbalejo wọn, ipo ti wọn ya sọtọ akọkọ, awọn ifihan ti awọn arun ti wọn fa, awọn ohun kikọ phenotypic wọn, tabi awọn akojọpọ nkan wọnyi. O jẹ iyalẹnu pe laibikita aini ilana, awọn onimọ-jinlẹ dabi ẹni pe wọn ṣiṣẹ ni oye laarin awọn ilana ti a ko kọ, ni lilo nọmba ti o lopin ti awọn ilana orukọ ti o jẹ ki ọlọjẹ naa, eya ọlọjẹ ati arun naa ṣe iyatọ si ara wọn. Nigba miiran o ṣiṣẹ daradara - ọlọjẹ varicella-zoster jẹ ti eya naa Eniyan alphaherpesvirus 3 o si fa adie (biotilejepe kii ṣe kokoro “pox”). Ni ayeye, eto naa ko ni aṣeyọri - ọlọjẹ encephalitis Japanese jẹ ti eya naa Kokoro encephalitis Japanese ati ki o fa Japanese encephalitis.

Lorukọ ti awọn arun ọlọjẹ tuntun tun jẹ ilana lainidi kuku. Nígbà tí fáírọ́ọ̀sì náà bá ń ran ènìyàn lọ́wọ́ tí ó sì ń fa àrùn, Àjọ Ìlera Àgbáyé (WHO) dámọ̀ràn pé kí àwọn orúkọ àrùn náà dá lórí àwọn àmì àrùn náà àti pé, bí a bá mọ fáírọ́ọ̀sì tí ń fa àrùn náà, kí ó jẹ́ apá kan orúkọ náà. Ni ida keji, orukọ ko yẹ ki o pẹlu awọn ipo agbegbe, awọn orukọ eniyan, aṣa, olugbe, ile-iṣẹ tabi awọn itọkasi iṣẹ, tabi awọn ofin ti o le ru iberu ti ko yẹ. Ti a ko ba tẹle awọn itọsona wọnyi, WHO funrarẹ le fun orukọ adele kan, eyiti yoo jẹ ijẹrisi deede nigbamii ni Isọri Kariaye ti Arun.

"Ti a ti kilọ tẹlẹ, ti o ni iwaju, lati mura silẹ jẹ idaji iṣẹgun naa."
Miguel de Cervantes Saavedra (1856). "Awọn ìrìn ti Don Quixote de la Mancha". Ni Penguin Alailẹgbẹ; Rev Ed àtúnse, 2003, (London: Penguin Books).

Irisi

Awọn ọlọjẹ ni awọn genomes kekere, awọn akoko iran kukuru ati, o kere ju ninu ọran ti awọn ọlọjẹ RNA, awọn enzymu ẹda ti o ni itara lati ṣe awọn aṣiṣe. Nitoribẹẹ, wọn dagbasoke ni iyara pupọ ju awọn oganisimu miiran lọ. Eyi n pese awọn aye alailẹgbẹ lati ṣe iwadi itankalẹ ti awọn olugbe ti awọn ọlọjẹ kaakiri (microevolution) ati itankalẹ ti awọn ọlọjẹ ni awọn akoko pipẹ pupọ (macroevolution). Gẹgẹ bi awọn ọlọjẹ ti tan imọlẹ awọn aaye gbooro ti isedale, fun apẹẹrẹ nipa gbigba wa laaye lati pin awọn iṣẹ ṣiṣe ti awọn sẹẹli ti wọn ṣe akoran, wọn tun pese aye lati ṣe idanwo-ọna awọn ọna taxonomic ti a lo jakejado isedale, pẹlu awọn isunmọ si awọn ilana titọ, asọtẹlẹ awọn iṣẹ ṣiṣe. ti awọn ọlọjẹ ti o yatọ pupọ, ati ṣiṣe ayẹwo agbara ti awọn eto atunkọ phylogenetic ti o kan awọn ipilẹ data nla. Awọn idagbasoke iwaju yoo ṣe ilọsiwaju iṣọpọ ọlọjẹ naa ati awọn eto taxonomic cellular ati tun ni awọn ipa ti o jinna lori microbial, ọgbin, ti ogbo, iṣoogun, iṣiro ati awọn imọ-jinlẹ ayika. Nikẹhin, o han gbangba pe a ko le dinku awọn ipa awujọ, ti ọrọ-aje ati ti ara ẹni ti awọn ajakale-arun ati awọn ajakale-arun ti o ti wa, ati pe yoo tẹsiwaju lati jẹ, ti o fa nipasẹ awọn ọlọjẹ.

Stuart Siddell, ICTV Igbakeji-Aare
Andrew Davidson, ICTV Aare
www.ictv.global

jo

1. Pruijsers AJ, George AS, Schäfer A, et al. Remdesivir ni agbara ṣe idiwọ SARS-CoV-2 ninu awọn sẹẹli ẹdọfóró eniyan ati chimeric SARS-CoV ti n ṣalaye SARS-CoV-2 RNA polymerase ninu awọn eku. Tẹjade tẹlẹ. bioRxiv. 2020;2020.04.27.064279.
2. Pinto, D., Park, Y., Beltramello, M. et al. Isọdi-agbekọja ti SARS-CoV-2 nipasẹ ọlọjẹ monoclonal SARS-CoV eniyan. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2349-y
3. Gorbalenya, AE, Krupovic, M., Mushegian, A. et al. Iwọn tuntun ti taxonomy ọlọjẹ: pipin virosphere si awọn ipo akoso 15. Nat Microbiol 5, 668-674 (2020)

Awọn idunnu

Aworan ti Sigmund Freud: Max Halberstadt, 1921, Agbegbe Agbegbe, Ile-ikawe ti Ile asofin ijoba.
Apejuwe ti coronavirus: 2020, Ibugbe Gbogbo eniyan, Awọn ile-iṣẹ fun Iṣakoso ati Idena Arun, AMẸRIKA.
Awọn apẹẹrẹ ti Iwoye Taxonomy. 2020, Aṣẹ-lori-ara ti awọn onkọwe. O le ṣee lo labẹ iwe-aṣẹ CC-BY-4.0, pẹlu ifọwọsi si Itọkasi 3.
Apejuwe nipasẹ David S. Goodsell, RCSB Protein Data Bank; doi: 10.2210/rcsb_pdb/goodsell-gallery-019