Дмитрий Иосифович Ивановский и начало вирусологии

     Министерство  образования и  науки Российской Федерации

     Федеральное агентство по образованию

     Тихоокеанский государственный  экономический университет

     Институт  управления (или экономики) 

     Кафедра физики 
 
 

     РЕФЕРАТ

     По  дисциплине «Концепции современного естествознания

     На  тему

     Дмитрий Иосифович Ивановский

     и начало вирусологии 
 
 
 
 
 

     Выполнил  студент: (группа)

     Заочного  института Фамилия

     Проверил: (должность)

     Фамилия 
 

     Владивосток

     2011г. 

     Содержание 

     Введение

1.Дмитрий Иосифович Ивановский. Биография.

2.Вирусология:  понятие.

3.История возникновения вирусологии.

     Заключение

     Список  использованной литературы

     Введение. 

     Открытие  вирусов сыграло огромную роль в  развитии ряда научных дисциплин: биологии, медицины, ветеринарии и фитопатологии. Оно позволило расшифровать этиологию таких заболеваний, как бешенство, оспа, энцефалиты и многие другие.

     Имеются значительные основания считать  Ивановского отцом новой науки-вирусологии  определявшей в настоящее время  поле деятельности большого и важного значения. Ивановский занимался также изучением процесса спиртового брожения и влияния на него кислорода, хлорофилла и других пигментов зеленых листьев, участвующих в процессе фотосинтеза. Известны также его работы и по общей сельскохозяйственной микробиологии.

     Вирусология решает фундаментальные и прикладные задачи и тесно связана с другими  науками. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой. Вирусы не только предмет изучения, но и инструмент молекулярно-генетических исследований, что связывает вирусологию с генетической инженерией. Вирусы — возбудители большого количества инфекционных заболеваний человека, животных, растений, насекомых. С этой точки зрения вирусология тесно связана с медициной, ветеринарией, фитопатологией и другими науками.

     Возникнув в конце XIX века как ветвь патологии человека и животных, с одной стороны, и фитопатологии — с другой, вирусология стала самостоятельной наукой, по праву занимающей одно из основных мест среди биологических наук.

1. Дмитрий Иосифович Ивановский. Биография.

     Дмитрий Иосифович Ивановский — русский ботаник и микробиолог, основоположник современной вирусологии. В 1888г. окончил Петербургский университет и был оставлен при кафедре ботаники. Под руководством А.Н. Бекетова, А.С. Фаминцына и X.Я. Гоби изучал физиологию растений и микробиологию. С 1890г. — ассистент ботанической лаборатории. В 1895г. защитил магистерскую диссертацию и в качестве приват-доцента Петербургского университета начал чтение лекций по физиологии низших организмов, а с 1896г. — по анатомии и физиологии растений. С 1901г. — экстраординарный, а с 1903г. — ординарный профессор Варшавского университета (эвакуированного в 1915 в Ростов-на-Дону). В Варшаве Ивановский одновременно преподавал на Высших женских курсах.

     Еще в студенческие годы Д.И. Ивановский совместно с В.В. Половцевым начал (1887г.) работу по изучению заболеваний табака на юге России. В результате было установлено наличие не одного, как полагал Майер, а двух, смешиваемых в то время, заболеваний — рябухи и мозаичной болезни табака. Ивановский дал классическое описание мозаичной болезни табака, разработал меры борьбы с ней и впервые установил характер возбудителя этого заболевания (1892); показал, что этот возбудитель невидим при самых сильных увеличениях микроскопа, проходит через мелкопористые фильтры и не растет на обычных питательных средах, чем резко отличается от бактерий. На основании многочисленных опытов Ивановский сделал вывод, что открытый им возбудитель не является жидким веществом, так как задерживается на наиболее мелкопористых фильтрах, пропускающих настоящие жидкости. Вместе с тем он является живым, так как антисептики для него такое же дезинфицирующее вещество, как и для бактерий. Данные Ивановского о передаче заболевания показали также, что оно обусловлено именно специфическим возбудителем, а не плазмой больного растения; этот возбудитель, по мнению Ивановского, — живой мельчайший организм.

     Своими  исследованиями решительно опроверг неприемлемый взгляд М. В. Бейеринка, утверждавшего, что возбудитель мозаичной болезни табака "живой, но растворимый". Вместе с тем Ивановский доказал несостоятельность точки зрения американского ученого Вудса, согласно которой мозаичная болезнь табака обусловлена повышением окислительных процессов растения. Таким образом, Ивановский впервые открыл новую форму существования живых белковых тел — вирус — и положил начало вирусологии, выросшей в настоящее время в самостоятельную область науки.

     Ивановский  был последовательным и убежденным дарвинистом, подчеркивал зависимость организмов от условий окружающей среды и доказывал эволюционное значение этого факта.

     Д.И. Ивановский скончался в возрасте 56 лет 20 июня 1920 года от цирроза печени. Похоронен он в Ростове-на-Дону на Новопоселенском кладбище, где ему установлен памятник. На доме N-87 по Социалистической улице, где жил ученый, укреплена мемориальная доска с надписью: ” В этом доме жил крупнейший русский ученый, основатель науки о вирусах Дмитрий Иосифович Ивановский (родился в 1864 году; умер в 1920 году)”.  

     2.Вирусология. 

     Вирусология — раздел микробиологии, изучающий вирусы (от латинского слова virus — яд).

     Быстрый прогресс в области вирусологических знаний, основанный в значительной мере на достижениях смежных естественных наук, обусловил возможность углубленного познания природы вирусов. Как ни в одной другой науке, в вирусологии прослеживается быстрая и четкая смена уровней познания — от уровня организма до субмолекулярного.

     Вирусы  обладают уникальными свойствами, которые  позволяют выделить их из общей массы микроорганизмов:

1. Наличие только одного из двух видов нуклеиновых кислот.
2. Отсутствие собственной белок-синтезируемых систем.
3. Они представляют собой генетических паразитов.
4. Вирусы не растут, а только репродуцируются (размножаются).

     Разделы вирусологии

• Общая вирусология - изучает основные принципы строения, размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе. Один из важнейших разделов общей вирусологии — молекулярная вирусология, изучающая структуру и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.
• Частная вирусология - исследует особенности определенных групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает меры борьбы с вызываемыми этими вирусами болезнями.
• Молекулярная вирусология, или молекулярная биология вирусов, — составная часть общей молекулярной биологии и в то же время — раздел вирусологии. Вирусы — наиболее простые формы жизни, и поэтому вполне естественно, что они стали и объектами изучения, и орудиями молекулярной биологии. На их примере можно изучать фундаментальные основы жизни и ее проявления.

     С конца 50-х годов, когда начала формироваться  синтетическая область знаний, лежащая  на границе неживого и живого и  занимающаяся изучением живого, методы молекулярной биологии хлынули обильным потоком в вирусологию. Эти методы, основанные на биофизике и биохимии живого, позволили в короткие сроки изучить строение, химический состав и репродукцию вирусов.

     Поскольку вирусы относятся к сверхмалым объектам для их изучения нужны сверхчувствительные методы. С помощью электронного микроскопа удалось увидеть отдельные вирусные частицы, но определить их химический состав можно только, собрав воедино триллионы таких частиц. Для этого были разработаны методы ультрацентрифугирования. Современные ультрацентрифуги — это сложноустроенные приборы, главной частью которых являются роторы, вращающиеся со скоростью в десятки тысяч оборотов в секунду.

     Нет надобности рассказывать о других методах молекулярной вирусологии, тем более что они меняются и совершенствуются из года в год быстрыми темпами. Если в 60-х годах основное внимание вирусологов было фиксировано на характеристике вирусных нуклеиновых кислот и белков, то к началу 80-х годов была расшифрована полная структура многих вирусных генов и геномов и установлена не только аминокислотная последовательность, но и третичная пространственная структура таких сложных белков, как гликопротеид гемагглютинина вируса гриппа. В настоящее время можно не только связать изменения антигенных детерминант вируса гриппа с заменой в них аминокислот, но и рассчитывать прошедшие, настоящие и будущие изменения этих антигенов.

     3.История  возникновения вирусологии.  Начало истории 

     Д.И. Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вирусов, цитопотология вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства. Один из выдающихся советских фитовирусологов В.Л.Рыжков писал: ”Заслуги Ивановского не только в том, что он открыл совершенно новый вид заболевания, но и что он дал методы их изучения, явился основателем патологоанатомического метода изучения болезней растений и патологической цитологии вирусных заболеваний”. Всемирно известный американский ученый лауреат Нобелевской премии W.Stenly дал высокую оценку исследованиям Ивановского: ”Право Ивановского на славу растет с годами. Я считаю, что его отношение к вирусам должно рассматриваться в том же свете, как мы смотрим на отношение Пастера и Коха к бактериям”.

     Первая  половина нашего столетия была посвящена  пристальному изучению вирусов - возбудителей острых лихорадочных заболеваний, разработке методов борьбы с этими заболеваниями и методов их предупреждения.

     Открытия  вирусов сыпались как из рога изобилия: в 1892 году был открыт вирус табачной мозайки-год рождения вирусологии как науки. Это почти непрерывный список открытий будет выглядеть еще внушительнее, если к 500 вирусам человека и животных добавить не меньший (если не больший!) список уже открытых к тому времени вирусов растений (более 300), насекомых и бактерий. Поэтому первая половина нашего столетия поистине оказалась эрой великих вирусологических открытий. Стремление ученых как можно скорее обнаружить и выделить вирус при любом неизвестном и особо тяжелом заболевании вполне понятно и оправдано, так как первый шаг в борьбе с болезнью - это выяснение ее причины. И вирусы-эти страшные убийцы - оказали в конце концов человечеству неоценимую услугу в деле борьбы с начало с вирусами, а затем и с другими (например, бактериальными) инфекционными заболеваниями.

     Тысячелетия назад, когда люди не имели понятия о вирусах, страшные болезни, вызванные ими заставляли искать пути избавления от них. Еще 3500 лет назад в Древнем Китае было подмечено, что люди, перенесшие легкую форму оспы, в дальнейшем никогда больше ею не заболевали. Опасаясь тяжелой формы этой болезни, которая не только несла с собой неминуемое обезображивание лица, но нередко и смерть, древние решили искусственно заражать детей легкой формой оспы. На маленьких детей надевали рубашки больных людей, у которых оспа протекла в легкой форме; в нос вдували измельченные и подсушенные корочки оспенных больных; наконец, оспу ”покупали” - ребенка вели к больному с крепко зажатой в руке монеткой, взамен ребенок получал несколько корочек с оспенных пустул, которые по дороге домой должен был крепко сжимать в той же руке. Этот метод предупреждения, известный под названием вариоляция, не получил широкого распространения. Сохранялась большая опасность заболевания тяжелой формой оспы, и смертность среди привитых достигала 10%. При прививках было очень трудно дозировать заразный материал от больного, и иногда такие прививки приводили к развитию очагов оспы.

     Проблема  предохранения от оспы была решена только в конце 18 века английским врачом Эдвардом Дженнером. Он установил, что некоторые доярки никогда не болеют оспой, а, именно, те из них, которые предварительно перенесли легкое заболевание - коровью оспу, или, как ее называли, вакцину (от греческого vacca, что означает “корова”). Э. Джиннер в 1796 году провел публичный эксперимент по прививке содержимого пустулы с руки доярки на кожу плеча 8-летнего мальчика Джемса Фиппса. На месте прививки разилось лишь несколько пузырьков. Через полтора месяца Дженнер ввел Фиппсу гнойное содержимое кожного пузырька от больного натуральной оспы. Мальчик не заболел.

     Вакцина против оспы оказалась первой противовирусной  вакциной, хотя вирус натуральной оспы был открыт 57 лет спустя.

     В борьбе с вирусными заболеваниями  ученые стремились прежде всего обнаружить и выделить возбудителя. Изучив его свойства, приступали к приготовлению вакцины. Так в борьбе за здоровье и жизнь человека становилась молодая наука о вирусах, имеющая древнюю драматическую предысторию.

     Многие вирусы прочно вошли в учебники и руководства как возбудители острых лихорадочных заболеваний. Достаточно, например, вспомнить вирус гриппа с его мировыми гигантскими эпидемиями; вирус кори ассоциирует с картиной тяжело больного ребенка, вирус полиомиелита - тяжелое заболевание детей, инвалидность, прикованность к коляскам несчастных. Есть противогриппозная вакцина. Ее применение примерно вдвое снижает заболеваемость привитых, но: во-первых, заболеваемость гриппом превосходит заболеваемость всеми известными инфекционными болезнями, вместе взятыми, а во-вторых, вирус гриппа часто меняет свои свойства, и это заставляет вместо приготовленной заранее вакцины готовить в срочном порядке новую. Все эти причины объясняют высокую заболеваемость гриппом. Среди всех известных вирусов человека и животных самую многочисленную группу представляют те из них, которые переносятся членистоногими - комарами, москитами, клещами. Эта группа получила специальное название - « арбовирусы”, что означает ”вирусы, переносимые членистоногими”. Членистоногие, питаясь кровью зараженных животных, сами оказываются зараженными, но не заболевают, а поддерживают (иногда в течение всей своей жизни) латентную инфекцию. Поэтому членистоногие, кусая здоровых животных, передают им вирусы и таким образом обеспечивают постоянное поддержание арбовирусов в природе и широкое их распространение.

     Среди великого множества арбовирусов, вызывающих легкие лихорадочные заболевания с благоприятным исходом ( лихорадки Денге, Западного Нила и другие ) существуют тяжелые ( нередко с летальным исходом ) арбовирусные заболевания подобные желтой лихорадке, лихорадке долины Рифт, Киазонурской лесной болезни, лихорадке Конго, геморрагической лихорадке, а также японскому и клещевому энцефалитам.

     Клещевой  энцефалит (в некоторых источниках весенне-летний энцефалит) является тяжелой нейроинфекцией поражающей центральную нервную систему, вызывающей параличи, иногда с летальным исходом

     Вирус клещевого энцефалита был выделен  в 1937 году группой советских ученых, отправившихся с экспедицией на Дальний Восток. Вирус был впервые выделен из мозга умершего больного. С этого момента до настоящего времени изучению вопросов по клещевому энцефалиту придается большое значение. В настоящее время пройдены все этапы исследования данного вируса. Изучены свойства вирусологические, серологические, иммунопатологические, микроскопические, электронномикроскопические, биохимические и молекулярно-биологические. Создана и успешно используется вакцина против клещевого энцефалита. Но заболевания есть, и будут существовать до тех пор, пока будет источник и переносчик.

     Особое  значение в профилактике заболевания  клещевым энцефалитом имеют следующие  меры предосторожности: само- и взаимоосмотры после посещения мест обитания клещей и вакцинация. Существуют данные, показывающие меньшую вероятность заболевания связанную с длительностью присасывания клеща, а также количественного поражения от укусов. Последнее говорит об очень высоком проценте зараженности клещей. Вакцинированный контингент в меньшей степени подвергается развитию заболевания и течению болезни в тяжелой форме с последующим развитием стойких параличей.

     Достижения  вирусологии, как науки наглядно демонстрирует полиомиелит 3500 лет назад полиомиелит (детский паралич) поражал детей Древнего Египта. Вечная память этого страдания была обнаружена на костях мумий детей фараонов и на костях жрецов Древней Сирии.

     В середине ХХ столетия заболеваемость полиомиелитом быстро растет в странах  Европы и Америки и особенно в  С.Ш.А., где в 1956 году было официально зарегистрировано свыше 300000 только одних инвалидов после перенесенного полиомиелита. Вот почему полиомиелит в те годы был назван в Соединенных Штатах национальным бедствием N-1.

     Но  только с момента открытия вируса в 1909 году могли быть начаты длительные, непростые исследования, как самого вируса, так и его возможностей. Многолетние усилия большой армии вирусологов достигли своего главного успеха-наконец, была создана полиомиелитная вакцина-фабрики и заводы С.Ш.А. своими сиренами известили мир о победе над этим тяжелым заболеванием.

     Если  у истоков этого достижения стояли американские ученые, которые создали полиомиелитную вакцину, то на следующем, немаловажном этапе пуска этой вакцины в производство, стоял наш отечественный вирусолог М.П.Чумаков. Он начал свой научный путь с вышеупомянутой экспедиции в 1937 году по исследованию клещевого энцефалита на Дальнем Востоке, где он, свершая свой научный и человеческий подвиг, спасая во время наводнения бесценный вирусологический материал сам пострадал, заболев клещевым энцефалитом. Тогда он был младшим научным сотрудником. Вакцины еще не было. Ему вводили сыворотку переболевших больных. Благодаря богатырскому здоровью он выжил, оставшись инвалидом: паралич правой руки и слабеющий слух. В таком состояние он продолжает работать, организовывает, уже будучи профессором, в 1955 году Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов А.М.Н. С.С.С.Р расширяет производство полиомиелитной вакцины. Этой вакциной по сей день пользуются не только наши соотечественники, но и целый ряд зарубежных стран на разных континентах

     Во  второй половине ХХ века, трудно представить, что еще может быть открыто  заболевание, вызванное новым, не известным  ранее вирусом. За последние тридцать лет это случалось трижды.

     В 1967 году в Марбурге и Франкфурте-на-Майне, а также в Белграде неожиданно вспыхнуло заболевание, среди сотрудников научно-исследовательских институтов, занимавшихся приготовлением и изучением клеточных культур из органов африканских зеленых мартышек, привезенных из Уганды. Семь человек погибло от этой неизвестной болезни.

     Два года спустя в Нигерии от неизвестного инфекционного заболевания погибает медицинская сестра. Ухаживавшие за ней две другие медсестры тоже заболели, одна из них умерла. Погиб врач, вскрывавший трупы умерших медсестер. В 1970 году во время вспышки этого заболевания в Нигерии смертность достигла 52%. Позднее были описаны вспышки болезни в Либерии и Сьерра-Лионе. За все время из 20 заболевших медработников 9 погибло. Первое из описанных заболеваний известно теперь под названием “ вирусная болезнь Марбурга”, второе- “лихорадка Ласса”.

     В конце ХХ столетия человечество продолжает узнавать новые страшные болезни. Одна из них - С.П.И.Д. быстро становится, так называемой “чумой ХХ века”. Другая-вирусный лейкоз - не так известна, но не менее опасна, и бороться с ней надо уже сейчас.

     Вирусы, вызывающие С.П.И.Д. и Т-клеточный лейкоз человека стали известны совсем недавно, в начале 80-х годов. Они имеют много общего по структуре, устройству генома, закономерностям размножения в клетке, путям распространения. Различаются же они, прежде всего тем, что вирус С.П.И.Д.а разрушают лимфоциты крови, нарушая иммунитет, создавая его дефицит, а вирус Т-клеточного лейкоза человека приводит к злокачественному перерождению лимфоцитов и лейкозу. Но в обоих случаях при развитии заболевания исход летальный.

     О С.П.И.Д.е написано уже очень много. Менее известно все, что касается вируса Т-клеточного лейкоза. Однако вирус этот, очевидно, существует уже давно и встречается на всех континентах. Есть он и в наших странах, но его исследование ведется у нас малыми силами - небольшой группой научных сотрудников.

     В последние годы в лаборатории  вирусов лейкозов Института вирусологии имени Д.И.Ивановского Р.А.М.Н. в Москве и в лаборатории ретровирусов института микробиологии Медицинского Университета (Венгрия) разрабатываются методы для выявления вируса Т-клеточного лейкоза человека и исследуются заболевания, связанные с ним.

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

  Вирусология — наука о вирусах — микроскопических надмолекулярных созданиях природы, которые являются своеобразной паразитической формой жизни.

  Общая вирусология изучает природу  вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и  сельскохозяйственная вирусология  исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает меры предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими заболеваний.

  Вирусология решает фундаментальные и прикладные задачи и тесно связана с другими науками. Открытие и изучение вирусов, в частности бактериофагов, внесло огромный вклад в становление и развитие молекулярной биологии. Раздел вирусологии, изучающий наследственные свойства вирусов, тесно связан с молекулярной генетикой. Вирусы не только предмет изучения, но и инструмент молекулярно-генетических исследований, что связывает вирусологию с генетической инженерией. Вирусы — возбудители большого количества инфекционных заболеваний человека, животных, растений, насекомых. С этой точки зрения вирусология тесно связана с медициной, ветеринарией, фитопатологией и другими науками.

  Возникнув в конце XIX века как ветвь патологии человека и животных, с одной стороны, и фитопатологии — с другой, вирусология стала самостоятельной наукой, по праву занимающей одно из основных мест среди биологических наук.

     Подводя итог по возникновение вирусологии как науки впервые открытым Д.И. Ивановским вируса табачной мозайки до современных открытии и достижений можно заключить: вирусология занимает не только достойное место среди фундаментальных наук, как учение о вирусах, но и является в значительной мере медицинской наукой.  

     Список  используемой литературы: 

     1) Зильбер Л.А., Левкович Е.Н., Шубладзе А.К., Чумаков М.П. Архив биол. наук, 1938, 52, 1, 162 - 183.

     2) Зуев В.А. Третий лик, М.,Издательство Знание( Жизнь замечательных идей ), 1979 г .,с. 6-7

     3) Ивановский Д.И. О болезнях табачных растений -Тр.С-Петер., Об-ва естествоиспытат., т. 19 протоколы за 1888 г ., с. 19-21.

     4) Ивановский Д.И. Половцев В.В. Рябуха - болезнь табака, ее причины и средства борьбы с нею - С-Пб., 1890 г .-c. 203. ( там же )

     5) Ивановский Д.И. О двух болезнях табака -М., Медгиз, 1949 - 181 с.

     6) Левкович Е.Н., Погодина В.В., Засухина Г.Д., Карпович Л.М. В кн.: Вирусы комплекса клещевого энцефалита Изд. Медицина, М., 1969 г ., с. 4-5.

     7) Лещинская Е.В. О вспышке полиомиелита в Чечне - устное сообщение 1996 год.

     8) Матухин Г.Р., Ивановский Д.И. В кн.: Ростов-на-Дону, 1964 г ., 136 c.

     9) Жданова В.М., Гайдамович С.Я. Общая и частная вирусология Изд. Медицина, М., 1982 г . с. 5-11.

     10) Парфанович М.И., Тодд Ф. “Еще один губительный вирус”.Международный ежегодник: Наука и человечество. 1990 г . с. 247-248.

     11) Погодина В.В., Фролова М.П., Ерман Б.А. Хронический клещевой энцефалит, Изд. Наука, с. 6-12.

     12) Рыжков В.Л. Научное наследство Д.И.Ивановского М., Изд. АМН СССР, 1952 г . c. 31-34.

     13) Чумаков М.П., Львов Д.К. и др., Вопросы вирусологии, 1964 г ., 5.c.601.