معلومة

هل هناك أمثلة مدروسة جيدًا لإدخال الغشاء بوساطة ERAD ، خاصةً من الفيروسات؟


يتطلب إدخال الغشاء لبروتينات الغشاء عادةً لولب ألفا شديد الكراهية للماء عند الطرف N أو ببتيدات الإشارة الطرفية N أو مثبتات الذيل أو مجموعة من الثلاثة.

بيون ، إتش ، جو ، واي ، زوك ، إيه ، لوزانو ، إم ، ودودلي ، جي (بدون تاريخ). إراد وكيف تستغلها الفيروسات. الحدود في علم الأحياء الدقيقة ، 5

تحدث هذه العمليات بشكل مشترك ويتم توسطها بواسطة SEC translocon والعوامل المرتبطة بها (خاصة نقلات مرساة GPI للبروتينات المثبتة خصيصًا). ومع ذلك ، فإن بحثي الجامعي يركز على البروتين الفيروسي الذي يبدو أنه قد تمت ترجمته بالاشتراك مع SRP ويتم نقله بشكل مشترك إلى ER بواسطة transocon ، ولكن لا يتم تثبيته على الغشاء أثناء النقل. وقد أظهر ذلك (من قبل آخرين) من خلال تنقية جزء ER المرتبط بالبروتين والطرد المركزي ، حيث أظهر أن الغالبية تكون حبيبات مع الجزء الكثيف القابل للذوبان. جزء صغير من الكريات مع الجزء المرتبط بالغشاء منخفض الكثافة ، ويشير بحثي أيضًا إلى أن هذا الجزء المرتبط بالغشاء مهم للهروب من ER.

يعمل البروتين الذي أدرسه في السيتوبلازم ، وليس في ER أو في المسار الإفرازي ، وبالتالي فإن هروبه من ER ضروري لوظيفته. يتضمن مسار ERAD النموذجي للبروتينات القابلة للذوبان نقلًا رجعيًا عبر قناة النقل Sec61 (نفس القناة المشتركة في النقل المشترك ، ولكن مع عوامل مرتبطة مختلفة أثناء ERAD) ، ولكن هذا قد يؤدي إلى الكشف عن البروتين قبل نقله الرجعي إلى العصارة الخلوية . من ناحية أخرى ، يبدو أن مسار ERAD لبروتينات الغشاء ("مسار الخلع") يؤدي إلى خلع بروتينات الغشاء المطوي مع الاحتفاظ بمعظم أو كل هيكلها الثلاثي / الرباعي (الاقتباس السابق وما يليه).

Avci ، D. ، & Lemberg ، M. K. (2015). القص أو الاستخراج: طريقتان لتحلل البروتين الغشائي. الاتجاهات في بيولوجيا الخلية ، (10) ، 611. doi: 10.1016 / j.tcb.2015.07.003

معرفة أن البروتين لا يتم إدخاله بشكل مشترك في الغشاء لأن جزءًا صغيرًا فقط هو المرتبط بالغشاء ، والاشتباه في أن الجزء الصغير المرتبط بالغشاء مهم للهروب من ER لأن مسار الخلع يسمح للبروتين المطوي بالخروج من ER ، سؤالي هو:

كيف يمكن تعطيل مسار النقل الرجعي للبروتينات القابلة للذوبان بحيث يؤدي (نادرًا) إلى إدخال هذا البروتين في الغشاء في خطوة مبكرة في الكشف المقترن بالانتقال الرجعي ، بحيث يمكن للبروتين المطوي أن يتبع مسار الخلع في السيتوبلازم?

سأقدر أي أمثلة لعمليات مماثلة في الفيروسات أو في حقيقيات النوى ، ولكن أي تكهنات حول الآليات الممكنة - بناءً على فهم إيراد ولكن تفتقر إلى الأمثلة الداعمة - ستكون موضع تقدير كبير أيضًا.

نظرًا لأن هذا بحث غير منشور ، فلا يمكنني أن أكون محددًا للغاية بشأن الفيروس أو حتى النظام النموذجي الذي أعمل فيه ، ولكن إذا كانت هناك معلومات إضافية من شأنها أن تساعد ، فسأكون سعيدًا بتقديمها - إذا استطعت.

معلومة أخيرة ذات صلة أيضًا هي أنني أشك في أن الغشاء الغشائي للبروتين أو المجال المثبت بالغشاء قريب جدًا من نهايته C. السؤال المهم الآخر الذي يثيره هذا هو ما إذا كان النقل الرجعي يستمر حصريًا عن طريق تغذية الطرف N للبروتين في قناة Sec61 ، أو إذا كان يمكن تغذية الطرف C مباشرة في القناة؟ إذا كان من الممكن تغذية الطرف N فقط في القناة ، فإن هذا يشير إلى أن معظم البروتين يجب أن يتم الكشف عنه قبل أن يصبح المجال C-terminal مرتبطًا بالقناة ويكون قادرًا على أن يصبح مرتبطًا بالغشاء ، مما يفرغ الفائدة الرئيسية مسار الخلع الحفاظ على حالة البروتين المطوية.

إذا كان شخص ما يستطيع الإجابة فقط على هذا السؤال المتعلق بـ translocon (وتقديم بعض القراءة ذات الصلة) ، فسأكون ممتنًا للغاية لأنه سيقترح مزيدًا من البحث في الأدبيات للمساعدة في دعم الآلية التي أقترحها.

شكرا لك!


البصيرة الجديدة للبيولوجيا الجزيئية لـ SARS-CoV-2 والتسبب في المرض والخيارات العلاجية

لجنة أبحاث الطلاب وجامعة بيرجند للعلوم الطبية ، بيرجند ، إيران.

مركز البحوث الخلوية والجزيئية ، جامعة بيرجند للعلوم الطبية ، بيرجند ، إيران.

قسم المناعة ، كلية العلوم الطبية توربات جام ، توربات جام ، إيران.

مركز زنجان لأبحاث الأمراض الأيضية ، جامعة زنجان للعلوم الطبية ، زنجان ، إيران.

عنوان المراسلات إلى: Negin Parsamanesh، PhD، Zanjan Metabolic Diseases Research Center، Zanjan University of Medical Science، Zanjan 4213956184، Iran

مركز زنجان لأبحاث الأمراض الأيضية ، جامعة زنجان للعلوم الطبية ، زنجان ، إيران.


نظرة عامة على HIV Env

يتكون غلاف فيروس نقص المناعة البشرية من مركب بروتين سكري ، يسمى Env ، مضمن في غشاء فوسفوليبيد مصدره المضيف. تشتمل كل فيريون على ما يقرب من 15 مركب Env بروتين سكري [6]. يتكون Env نفسه من وحدات تشذيب من الوحدات الفرعية gp120 و gp41 غير المرتبطة بالتساهمية. أثناء النسخ المتماثل ، يتم نسخ Prophage المتكامل ، مما ينتج عنه Env mRNA الذي يقرأه الريبوسومات الشبكية الإندوبلازمية لإنتاج بولي ببتيد سلائف من الأحماض الأمينية 845-870. يتم تعديل هذا المنتج بإضافة سلاسل سكر ذات محتوى عالي مانوز مرتبطة بالأسباراجين ، مما ينتج عنه بروتين سكري وسيط gp160 [12]. يشكل البروتين gp160 glycoprotein المتجانسات المتجانسة قبل تصديره إلى جهاز golgi ، حيث يهضم البروتياز المضيف مركب البروتين السكري ، وينتج وحدات فرعية gp120 و gp41 التي تظل متجانسة. يتم تعديل حزم التشذيب gp120 و gp41 بشكل إضافي من خلال N-glycosylation. تساهم خطوة الارتباط بالجليكوزيل هذه بمفردها إلى حد كبير في تنوع بنية البروتين Env gp120 ، على سبيل المثال ، لديها حوالي 24 موقعًا محتملاً للارتباط بالجليكوزيل مما يسمح بمجموعة واسعة من مجموعات N-glycosylation الممكنة [7 ، 12].

بعد الارتباط بالجليكوزيل N ، تشكل حزم القطع gp120 روابط غير تساهمية مع حزم تقليم gp41 ، مما ينتج عنه مغاير حزمة gp41-gp120 (الشكل 2). أخيرًا ، يتم إرسال بروتينات Env الناضجة إلى غشاء الخلية ويتم تضمينها في فيريونات تتبرعم من الخلية. إن معدل الطفرات المرتفع لفيروس نقص المناعة البشرية يعني أن الطفرات في مكونات Env هذه شائعة إلى حد ما ، مما يؤدي إلى عدد كبير من فيروسات النسل مع مجمعات Env للبروتين السكري التي تفشل في النضج بشكل صحيح أو تسقط ببساطة من الغلاف الفيروسي [12]. الفيروسات التي تحتوي على معقدات بروتين Env غير القابلة للحياة تصبح غير قادرة على الإصابة بالعدوى. ومع ذلك ، فإن العدد الهائل من الفيروسات المنتجة يضمن أن جزءًا صغيرًا على الأقل من فيريونات النسل سيكون له مجمعات بروتين Env قابلة للحياة.


العدوى الفيروسية حساسة لدرجة الحموضة

طول خيطي 790 نانومتر لفيروس ماربورغ و 970 نانومتر لفيروس إيبولا. القطر حوالي 80 نانومتر.

وفقًا للأطباء في معهد برود التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد ، أصبح علاج الإيبولا أكثر صعوبة لأن الطفرة السريعة يمكن أن "تجعل العلاج واللقاحات غير فعالة". يشير العلماء الأمريكيون إلى أن المرضى الأوليين الذين تم تشخيص إصابتهم بالفيروس في سيراليون كشفوا عن أكثر من 300 تعديل وراثي.

يتفوق الفيروس على الأساليب التقليدية في التعامل مع فيروس إيبولا ، لذا يتعين علينا اللجوء إلى مناهج أكثر جوهرية من شأنها إيقاف الفيروس بغض النظر عن طبيعة تحور تسلسله الجيني. إن تفجير الإيبولا بموجات من القلوية سيعمل لأن العديد من الفيروسات إن لم يكن معظمها تتطلب بيئة حمضية معتدلة لإصابة الخلية. تتطلب حموضة خفيفة لتحقيق أقصى قدر من العدوى.
الفيروسات هي أشكال حياة طفيلية صغيرة للغاية ، وهي أصغر الكائنات الحية على الأرض. في جوهره ، الفيروس عبارة عن جيب صغير من البروتين يحتوي على مادة وراثية. على الرغم من أن الفيروسات يمكن أن تظل كامنة خارج الجسم الحي ، إلا أنها لا تنشط إلا عند ملامستها للأنسجة الحية. بمجرد أن يصيب الفيروس خلية عن طريق اختراق غشاء الخلية ، يمكنه إما أن يظل كامنًا (عدوى لايسوجينية) أو يبدأ في تكاثر نفسه (عدوى ليستينية - النمط الأكثر شيوعًا). عندما تمتلئ الخلية بالفيروس ، فإنها تنفجر ، وتطلق الفيروس لإصابة الخلايا المضيفة الأخرى.

تصيب بعض الفيروسات (بما في ذلك فيروسات الأنف وفيروسات كورونا المسؤولة غالبًا عن فيروسات البرد والإنفلونزا التي تنتج الإنفلونزا) الخلايا المضيفة عن طريق الاندماج مع الأغشية الخلوية عند درجة حموضة منخفضة. وبالتالي تم تصنيفها على أنها فيروسات تعتمد على & # 8220pH. & # 8221

يعتمد اندماج الأغشية الفيروسية والخلوية على الرقم الهيدروجيني. يعمل الغشاء البلازمي للخلايا حقيقية النواة كحاجز ضد غزو الطفيليات والفيروسات. لإصابة خلية ما ، يجب أن تكون الفيروسات قادرة على نقل الجينوم والبروتينات الملحقة بها إلى الخلية المضيفة ، وتجاوز أو تعديل خصائص الحاجز التي يفرضها غشاء البلازما. يتضمن الدخول إلى الخلايا المضيفة دائمًا خطوة من اندماج الغشاء لفيروسات الحيوانات المغلفة. تدخل فيروسات أخرى مغلفة مثل orthomyxoviruses ، أو alphaviruses أو rhabdoviruses الخلايا عن طريق المسار الداخلي ، ويعتمد الاندماج على تحمض الحيز الداخلي. يتم تشغيل الاندماج على مستوى الإندوسوم عن طريق التغيرات التوافقية في البروتينات السكرية الفيروسية الناتجة عن انخفاض درجة الحموضة في هذه الحيز الخلوي ". [1]

في بيولوجيا الأغشية ، الاندماج هو العملية التي تدمج من خلالها طبقتان من طبقات الدهون الثنائية المتميزة في البداية نواتهما الكارهة للماء ، مما يؤدي إلى بنية واحدة مترابطة. يحدث التحول المطابق في نطاق ضيق من الأس الهيدروجيني ، يتوافق مع درجة الحموضة المثلى للانصهار ، حيث يكتسب البروتين القدرة على التفاعل مع مذيلات المنظفات والحويصلات الدهنية. يؤدي هذا التفاعل إلى إدخال ببتيد الانصهار في الغشاء ، حيث يتم تكوين مسام. تم اقتراح أن فيروس التهاب الكبد الوبائي سي (HCV) يصيب الخلايا المضيفة من خلال آلية استيعاب تعتمد على الرقم الهيدروجيني. كان هذا الاندماج بوساطة HCVpp يعتمد على درجة الحموضة المنخفضة ، مع عتبة 6.3 والحد الأقصى عند حوالي 5.5. [2]

عندما ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني إلى 6 أو أقل ، يحدث اندماج سريع بين أغشية الفيروسات والجسيمات الشحمية. ينتج عن هذا نقل nucleocapsids الفيروسية إلى الجسيمات الشحمية. تؤخذ فيريونات الإيبولا إلى الخلايا البطانية عن طريق كثرة الخلايا الكبرية. بعد تكوينها ، تنتقل macropinosomes إلى مزيد من السيتوبلازم لاكتساب علامات جديدة أو تندمج مع حويصلات أخرى من المسار الجسيم الداخلي القياسي. يؤدي هذا في النهاية إلى نقل فيريونات الإيبولا إلى حجرات أكثر حمضية مثل الإندوسومات المبكرة والمتأخرة التي تساعد في الاندماج المعتمد على الرقم الهيدروجيني للأغشية الفيروسية والخلوية. [3] خلال هذه العملية ، تنفصل الخلية عن جيرانها وتفقد الاتصال بغشاءها القاعدي بفضل آلية انسداد ستريك بوساطة الجليكان بواسطة GP. [4] ثم تغادر الجسيمات التي تم تكوينها حديثًا عبر طوافات دهنية ، تاركة نظامًا وعائيًا غير مستقر مسؤولاً عن فقدان الدم الهائل الذي يميز مرضى الإيبولا. [5]

تحريض دخول فيروس شلل الأطفال عن طريق تعريض الخلايا لدرجة حموضة منخفضة

في حالة وجود عدد من الفيروسات المغلفة وذيفان الخناق ، يمكن تجاوز الحويصلات الحمضية إذا تعرضت الخلايا المصابة بالفيروس أو السم المرتبط بالسطح إلى درجة حموضة منخفضة. في ظل هذه الظروف ، يحدث الدخول على ما يبدو مباشرة من سطح الخلية. تشير الاستقصاءات العلمية إلى أن درجة الحموضة المنخفضة مطلوبة بالفعل لدخول فيروس شلل الأطفال. تمت زيادة قدرة الخلايا على تغيير فيروس شلل الأطفال في وجود مونينسين بشدة عند انخفاض درجة الحموضة. تتمثل النتيجة الرئيسية لإحدى الدراسات في أن سلالة من فيروس شلل الأطفال من النوع 1 تتطلب درجة حموضة منخفضة لحقن جينومها في العصارة الخلوية. [6]

تعد عدوى فيروس كورونا حساسة للغاية لدرجة الحموضة. على سبيل المثال ، فإن سلالة فيروس كورونا MHV-A59 مستقرة تمامًا عند درجة الحموضة 6.0 (حمضية) ولكنها تصبح غير نشطة بسرعة وبشكل لا رجعة فيه عن طريق المعالجة القصيرة عند درجة الحموضة 8.0 (قلوية). سلالة الفيروس التاجي البشري 229E معدية إلى أقصى حد عند درجة الحموضة 6.0. تؤدي إصابة الخلايا بفيروس كورونا A59 عند درجة حموضة 6.0 (حمضية) بدلاً من درجة حموضة 7.0 (محايدة) إلى زيادة عدوى الفيروس بمقدار عشرة أضعاف.

ينشط الأس الهيدروجيني الحمضي خارج الخلية الإنزيمات الليزوزومية المفرزة التي لها درجة حموضة مثالية في النطاق الحمضي. [7] نقص الأكسجة والحموضة خارج الخلية ، مع استقلالهما عن بعضهما البعض ، مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالبيئة الدقيقة الخلوية وانتشار السرطان. يكون الرقم الهيدروجيني داخل الخلايا بشكل عام بين

6.8 و 7.4 في العصارة الخلوية و

4.5 و 6.0 في العضيات الحمضية للخلية. على عكس تركيزات Ca2 + الخالية داخل الخلايا ، والتي يمكن أن تتغير بسرعة ربما بمقدار 100 ضعف ، فإن الأس الهيدروجيني داخل الخلية يختلف فقط بأجزاء من وحدة الأس الهيدروجيني ، وقد تحدث مثل هذه التغييرات ببطء شديد.

إن تثبيط تكاثر فيروس التهاب الفم الحويصلي (VSV) في خلايا LB بواسطة الإنترفيرون (IFN) حساس لدرجة الحموضة. باستخدام مؤشرات الأس الهيدروجيني الحساسة داخل الخلايا (pHi) ، وجد الباحثون أن علاج IFN يرفع درجة الحموضة بشكل كبير. ترتبط الزيادة في الرقم الهيدروجيني pHi بتعزيز النشاط المضاد للفيروسات في IFN بواسطة الأمينات الأولية. أشارت هذه النتائج إلى أن الزيادة التي يسببها الإنترفيرون في الرقم الهيدروجيني قد تكون مسؤولة عن تراكم G في TGN ، وبالتالي إنتاج جزيئات الفيروس التي تعاني من نقص G مع عدوى منخفضة. [8]

إن الأس الهيدروجيني المنخفض داخل الجسيمات الداخلية (الأس الهيدروجيني 5-6) ، الذي يتم الحفاظ عليه بواسطة مضخات البروتون داخل الغشاء الداخلي ، هو الذي يؤدي إلى تفاعل الاندماج بين الغلاف الفيروسي والغشاء الداخلي. هذه خطوة أساسية في آلية العدوى الفيروسية. عند انخفاض درجة الحموضة ، يحدث تغيير توافقي كبير في ارتفاع HA.

بمجرد الارتباط ، تدخل الأنفلونزا الخلية المضيفة عن طريق الالتقام الخلوي. إن استيعاب فيروس الأنفلونزا ليس عملية بسيطة ويمكن أن يعتمد بشكل كبير على نوع الخلية. ثبت أن الفيروسات تدخل الخلايا عن طريق الالتقام المعتمد على الكلاذرين والمستقل عن الكلاذرين ، وكذلك عن طريق كثرة الخلايا الكبيرة. تؤدي البيئات الحمضية للجسيم الداخلي إلى حدوث تغييرات توافقية في HA والتي تكشف عن الببتيد الانصهار ، مما يسمح بالاندماج الفيروسي الداخلي. [9] يعد التعرض لدرجة الحموضة الداخلية المنخفضة ضروريًا أيضًا لإطلاق البروتينات الريبية النووية الفيروسية (vRNPs) من بروتين مصفوفة الفيروسات (M1).

كما هو الحال مع الالتهابات الفيروسية فهو كذلك مع مرض السرطان. درجة الحموضة الخارجية للأورام الصلبة حمضية نتيجة لزيادة التمثيل الغذائي للجلوكوز وضعف التروية. ثبت أن الأس الهيدروجيني الحمضي يحفز غزو الخلايا السرطانية والورم النقيلي في المختبر وفي الخلايا قبل حقن الوريد الذيل في الجسم الحي. [10]

ثبت أن الأدوية التي تزيد من درجة الحموضة داخل الخلايا (القلوية داخل الخلية) تقلل من عدوى الفيروسات المعتمدة على الرقم الهيدروجيني. ومع ذلك ، فإن العقاقير الصيدلانية التي تفعل ذلك يمكن أن تثير آثارًا جانبية سلبية. يعتبر بيكربونات الصوديوم أفضل طريقة لزيادة الرقم الهيدروجيني في حالات الطوارئ السريرية ، وقد عُرف منذ زمن بعيد باسم وباء الإنفلونزا الإسبانية عام 1918 لإنقاذ الأرواح.

تم إثبات القيمة المثبتة لـ Arm & amp Hammer Pure Bicarbonate of Soda كعامل علاجي (شفاء) من خلال الشهادة التطوعية التالية لإدوارد ر.

في عامي 1918 و 1919 أثناء محاربة `` الإنفلونزا '' مع خدمة الصحة العامة الأمريكية ، تم لفت انتباهي إلى أنه نادرًا ما يصاب أي شخص تم قلويته تمامًا مع بيكربونات الصودا بالمرض ، وأولئك الذين أصيبوا به ، إذا قلوا في وقت مبكر ، دائما لهجمات خفيفة. لقد عالجت منذ ذلك الوقت جميع حالات "البرد" والإنفلونزا و LaGripe من خلال إعطاء جرعات كبيرة من بيكربونات الصودا ، وفي كثير من الحالات في غضون 36 ساعة ، كانت الأعراض ستختفي تمامًا.

علاوة على ذلك ، داخل منزلي ، قبل نوادي المرأة وجمعيات أولياء الأمور والمعلمين ، دعوت إلى استخدام بيكربونات الصودا كوسيلة وقائية لنزلات البرد ، مما أدى الآن إلى ورود العديد من التقارير تفيد بأن أولئك الذين أخذوا " لم تتأثر الصودا "، بينما كان كل من حولهم تقريبًا مصابًا" بالإنفلونزا ".

"بالإضافة إلى تأثيره الجيد في أمراض الجهاز التنفسي ، فإن بيكربونات الصودا لها قيمة لا تقدر بثمن في علاج التسمم الغذائي والتهاب الحويضة (التهاب الحوض) وفرط حموضة البول واضطراب حمض اليوريك والروماتيزم والحروق. دورة عرضية لمدة ثلاثة أيام من التخلص من بيكربونات الصودا تزيد من قوة مقاومة الجسم لجميع الأمراض المعدية.

أفاد د. تمت ملاحظة درجة حموضة البول لثاني أكسيد الكربون ، كما تم إجراء اختبارات تجمع بين قوة الدم كمؤشر على اختبارات الاحتياطي القلوي لتحديد محتوى الكالسيوم في الدم ، ومحتوى السكر من النيتروجين غير البروتيني والقاعدة. الأيض. يحمل البول دائمًا درجة حموضة أعلى من المعتاد - في بعض الحالات التي تصل إلى 800 (طبيعي 350) ، كانت قوة تجميع ثاني أكسيد الكربون في الدم منخفضة في جميع الحالات ، وكانت أعلى نسبة 52 في المائة من محتوى السكر في الدم. انخفض بشكل عام (أقل من 100 ملغ لكل 100 سم مكعب) وكان معدل الأيض دائمًا على الجانب السلبي. (تم اختيار هذه الحالات بعناية بسبب افتقارها إلى أي أعراض لاضطراب نشاط الغدة الدرقية.) هناك تغيير في كيمياء الدم ، وبالتالي يجب أن يكون هناك تغيير في الأنسجة التي يوفرها الدم. هناك انخفاض في البيكربونات أو القواعد الاحتياطية الموجودة في بلازما الدم والأنسجة. يبدو أن هذه النتائج تشير إلى الطريق إلى استنتاج مفاده أن البرد هو اضطراب في التوازن القلوي أو الاحتياطي ، وبعبارة أخرى ، حماض خفيف ، أو ربما أفضل من ذلك ، تقليل التأثير "العازل" لبلازما الدم من خلال انخفاض في محتواه من البيكربونات ".

بيكربونات الصوديوم هو الدواء المهم لأنه يعطي المزيد من ثاني أكسيد الكربون للجسم وخاصة الدم على شكل بيكربونات. يتم تحويل البيكربونات الموجودة في الدم بسهولة إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) والعكس صحيح في التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث تقريبًا بسرعة الضوء. خلاصة القول لما يحدث عندما يأخذ المرء بيكربونات الصوديوم عن طريق الفم هو أنه يتحول إلى ثاني أكسيد الكربون في المعدة مما يدفع البيكربونات إلى الدم ، مما يساعد على توصيل المزيد من الدم والأكسجين إلى الخلايا.

بعد إجراء تجاربه ، قال الدكتور تشيني: "لقد تمكنت من إحداث جميع أعراض البرد ، بدرجات متفاوتة من الزكام البسيط إلى الزكام البسيط و" الإنفلونزا "، عن طريق تحريض الحماض الاصطناعي من خلال إدارة كلوريد الأمونيوم والكالسيوم. كانت درجة شدة الأعراض في نسبة مباشرة إلى درجة الحماض المستحث. في درجة الحماض الأكثر شدة ، كانت جميع الأعراض التقليدية "للأنفلونزا" موجودة ، بما في ذلك درجة حرارة منخفضة. خفت الأعراض بسرعة عند تناول بيكربونات الصوديوم بجرعات كبيرة عن طريق الفم والمستقيم.

يعتبر بيكربونات الصوديوم أحد أكثر الأدوية مرونة من حيث طرق وأساليب الإعطاء. يمكن حقنها في غرف الطوارئ ، وتؤخذ عن طريق الفم ، وترذاذ ، وتستخدم عبر الجلد كغسول أو معجون ، وتوضع في الحقن الشرجية وبكميات أكبر في الحمامات العلاجية. فقط قم بإذابه في الماء أو عند علاج السرطان ، يمكن أيضًا مزجه مع دبس بلاكستراب أو شراب القيقب أو عسل جيد وكذلك مع الليمون أو خلطه بحمض الستريك لاستخدامه في الحمامات أو عند صنع قنابل الاستحمام الخاصة بك.

ليس هناك شك في أن تركيزات بيكربونات البلازما تظهر زيادة بعد تناوله عن طريق الفم. التأثير الأكثر أهمية لابتلاع البيكربونات هو التغيير في التوازن الحمضي القاعدي في السوائل البيولوجية. في أوروبا ، يشرب رواد السبا المياه الغنية بالبيكربونات لعلاج القرحة والتهاب القولون واضطرابات المعدة الأخرى. إن تناول البيكربونات عن طريق الاستحمام يحفز الدورة الدموية ، وربما يفيد أولئك الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم وتصلب الشرايين المعتدل. سيكون من الإهمال الشديد استبعاده من علاجات الإيبولا.

تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون والبيكربونات إلى زيادة الأكسجين

العامل الأكثر أهمية في تكوين الأس الهيدروجيني المناسب هو زيادة الأكسجين لأنه لا يمكن للنفايات أو السموم أن تترك الجسم دون أن تتحد أولاً. بالأكسجين. كلما زادت قلويتك ، زادت كمية الأكسجين التي يمكن أن تحتفظ بها السوائل لديك وتحافظ عليها. يعمل الأكسجين أيضًا على تخزين / أكسدة أحماض النفايات الأيضية مما يساعد على إبقائك أكثر قلوية. & # 8220 سر الحياة هو إطعام الخلايا وتغذيتها والسماح لها بالتخلص من فضلاتها وسمومها & # 8221 ، وفقًا للدكتور أليكسيس كاريل ، الحائز على جائزة نوبل عام 1912. الدكتور أوتو واربورغ ، الحائز أيضًا على جائزة نوبل ، في 1931 & amp 1944 ، قال ، & # 8220 إذا تم تغيير بيئتنا الداخلية من بيئة خالية من الأكسجين الحمضي إلى بيئة قلوية مليئة بالأكسجين والفيروسات والبكتيريا والفطريات لا يمكنها العيش. & # 8221

يتأثر موضع منحنى تفكك الأكسجين (ODC) مباشرة بالرقم الهيدروجينيودرجة حرارة الجسم الأساسية وضغط ثاني أكسيد الكربون. وفقًا لـ Warburg ، فإن الكميات المتزايدة من المواد المسرطنة والسمية والتلوث هي التي تجعل الخلايا غير قادرة على امتصاص الأكسجين بكفاءة. هذا مرتبط بالحموضة الزائدة ، والتي يتم إنشاؤها بشكل أساسي في ظل ظروف منخفضة من الأكسجين.
وفقًا لـ Annelie Pompe ، متسلق الجبال البارز والغواص الحر بطل العالم، يمكن للأنسجة القلوية أن تستوعب ما يصل إلى 20 مرة من الأكسجين أكثر من الأنسجة الحمضية. عندما تكون خلايا الجسم وأنسجته حمضية (أقل من درجة الحموضة 6.5-7.0) ، فإنها تفقد قدرتها على تبادل الأكسجين ، والخلايا السرطانية تحب ذلك.

ملاحظة خاصة: ليست هذه هي الطريقة الوحيدة لجلد القطة (الفيروس). دعم الجهاز المناعي بشكل مباشر من خلال عدد من الوسائل الطبيعية وتجديد فيتامين سي بشكل أسرع من الإيبولا يزيله من الجسم ويخلق داء الأسقربوط ونزيف حاد هو شيء آخر. إن ضرب الجسم بقوة بالجلوتاثيون والسيلينيوم هو وسيلة أخرى فعالة وذكية للعلاج لا تتبعها المؤسسة الطبية الغربية التي تفضل الشكوى من عدم وجود علاج.


توقعات - وجهات نظر

يعد دخول الخلية المستهدفة واختراق الغشاء المحدد للمضيف أولى الخطوات وأكثرها تحديًا للفيروس. بالنسبة للعديد من الفيروسات ، يمثل هذا الحاجز الغشاء الداخلي. يتم تحديد عدد متزايد من العوامل المضيفة التي تسهل الهروب الداخلي الفيروسي ، ومن خلال القيام بذلك ، يتم الكشف عن القواسم المشتركة الآلية. على سبيل المثال ، يبدو أن مفهوم تبديل المستقبلات مشترك بين عدة فيروسات مغلفة (Jae and Brummelkamp ، 2015). سيحدد البحث المستقبلي ما إذا كان تفاعل المستقبلات داخل الخلايا هو استراتيجية دخول شائعة للفيروسات المغلفة ، وربما غير المغلفة أيضًا. ميزة أخرى جماعية على ما يبدو لاختراق الجسيم الداخلي الفيروسي هي القدرة على المشاركة في استجابات تلف الغشاء للخلية المستهدفة. سواء كانت تنطوي على تجنيد phospholipases المضيف (دخول picornavirus) أو خروج الخلايا الليزوزومية (دخول الفيروس الغدي) ، تلعب جميعها دورًا مهمًا أثناء الهروب الفيروسي من الجسيم الداخلي. سيحدد الوقت ما إذا كانت آليات الهروب هذه أمثلة معزولة ، أو ما إذا كانت منتشرة ومشتركة بين عائلات فيروسات مختلفة.

من المدهش أنه لا يُعرف سوى القليل عن الاستجابة الخلوية المضادة للفيروسات على مستوى اختراق الغشاء الداخلي ، خاصة للفيروسات المغلفة. ثبت جيدًا أن الخلايا يمكن أن تشعر بالمحتوى الجينومي الفيروسي بمجرد إطلاقه في السيتوبلازم من خلال عمل العديد من مستقبلات التعرف على الأنماط (Thompson et al.، 2011 Jensen and Thomsen، 2012) ، لكنها قادرة على التمييز بين الغشاء الفسيولوجي أحداث الاندماج واندماج الغشاء الناجم عن بروتين سكري؟ لا تزال الأسئلة الأساسية مثل هذه قيد التحقيق وسيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف تستمر معرفتنا الآلية لمسارات الهروب والكشف عن الفيروس في التوسع وتوفير أهداف جديدة محتملة للاستراتيجيات المضادة للفيروسات.


تكرار فيروس الهربس البسيط

يستلزم تكاثر الهربس ثلاث مراحل: نسخ الجينات ، والتجمع الفيروسي في النواة ، والتبرعم من خلال الغشاء النووي.

أهداف التعلم

راجع دورة التكاثر الفيروسي للهربس البسيط

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • عند الدخول إلى نواة الخلية المضيفة ، يتم البدء في ثلاث مراحل متميزة من النسخ الجيني وتخليق البروتين ، وإنتاج البروتينات الفورية المبكرة والمبكرة والمتأخرة.
  • يحدث التجمع النوكليوكابسيد الفيروسي داخل نواة الخلية المضيفة.
  • يكتسب الفيروس غلافه النهائي عن طريق التبرعم في الحويصلات السيتوبلازمية.

الشروط الاساسية

  • نوكليوكابسيد: البنية الأساسية للفيروس ، تتكون من حمض نووي محاط بطبقة من البروتين.

بعد إصابة الخلية ، يتم إنتاج سلسلة من بروتينات فيروس الهربس ، تسمى فورية مبكرًا ، مبكرًا ، ومتأخرًا. تشير الأبحاث باستخدام قياس التدفق الخلوي على عضو آخر من عائلة فيروس الهربس ، فيروس الهربس المرتبط بساركوما كابوسي & # 8217s ، إلى إمكانية حدوث مرحلة تحلية إضافية ، متأخرة متأخرة. هذه المراحل من العدوى اللايتية ، لا سيما التأخر في التحلل ، تختلف عن مرحلة الكمون. في حالة HSV-1 ، لم يتم الكشف عن أي منتجات بروتينية أثناء الكمون ، بينما يتم اكتشافها خلال الدورة اللايتية.

فيروس الهربس البسيط: هيكل النواة المحفوظة لبروتين النسخ التنظيمي لفيروس الهربس البسيط VP16.

تُستخدم البروتينات المبكرة التي تم نسخها في تنظيم التكاثر الجيني للفيروس. عند دخول الخلية ، ينضم بروتين α-TIF إلى الجسيم الفيروسي ويساعد في النسخ الفوري المبكر. يعتبر بروتين إيقاف مضيف الفيروس (VHS أو UL41) مهمًا جدًا للتكاثر الفيروسي. يوقف هذا الإنزيم تخليق البروتين في المضيف ، ويحلل mRNA المضيف ، ويساعد في تكاثر الفيروس ، وينظم التعبير الجيني للبروتينات الفيروسية. ينتقل الجينوم الفيروسي على الفور إلى النواة لكن بروتين VHS يبقى في السيتوبلازم.

تكرار HSV: يتضمن دخول فيروس الهربس البسيط إلى الخلية المضيفة تفاعلات عدة بروتينات سكرية على سطح الفيروس المغلف ، مع مستقبلات على سطح الخلية المضيفة. الغلاف الذي يغطي جسيم الفيروس ، عندما يرتبط بمستقبلات محددة على سطح الخلية ، سوف يندمج مع غشاء الخلية المضيفة ويخلق فتحة أو مسام يدخل الفيروس من خلالها إلى الخلية المضيفة. يوقف الإنزيم تخليق البروتين في المضيف ، ويحلل mRNA المضيف ، ويساعد في تكاثر الفيروس ، وينظم التعبير الجيني للبروتينات الفيروسية.

تشكل البروتينات المتأخرة القفيصة والمستقبلات على سطح الفيروس. يحدث تغليف الجسيمات الفيروسية - بما في ذلك الجينوم واللب والقفيصة & # 8211 في نواة الخلية. هنا ، يتم فصل متسلسلات الجينوم الفيروسي عن طريق الانقسام ويتم وضعها في نوكليوكابسيدات مشكلة مسبقًا. HSV-1 يخضع لعملية تغليف أولي وثانوي. يتم الحصول على الغلاف الأساسي عن طريق التبرعم في الغشاء النووي الداخلي للخلية. ثم يندمج هذا مع الغشاء النووي الخارجي ويطلق قفيصة عارية في السيتوبلازم. يكتسب الفيروس غلافه النهائي عن طريق التبرعم في الحويصلات السيتوبلازمية.


الملخص

فيروسات الهربس هي فيروسات كبيرة من الحمض النووي تتواجد بكثرة في مجموعاتها المضيفة. حتى في وجود جهاز مناعة صحي ، فإن هذه الفيروسات قادرة على التسبب في التهابات مدى الحياة. يتم التوسط جزئيًا في هذا الثبات عن طريق دخول الفيروس إلى زمن الانتقال ، وهي مرحلة من العدوى تتميز بتعبير محدود عن البروتين الفيروسي. علاوة على ذلك ، كرست فيروسات الهربس جزءًا كبيرًا من قدرتها على الترميز لاستراتيجيات التهرب المناعي. يُعتقد أن التعايش الوثيق بين فيروسات الهربس ومضيفيها قد أدى إلى تطور البروتينات الفيروسية التي تهاجم على وجه التحديد أذرع متعددة لجهاز المناعة المضيف. تلعب الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs) دورًا مهمًا في المناعة المضادة للفيروسات. تتعرف CTLs على هدفها من خلال الببتيدات الفيروسية المقدمة في سياق جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير على سطح الخلية. كل فيروس هربس تمت دراسته حتى الآن يشفر جزيئات تهرب مناعي متعددة تتداخل بشكل فعال مع خطوات محددة لمسار عرض مستضد معقد التوافق النسيجي الأول من الفئة الأولى. يلعب الناقل المرتبط بمعالجة المستضد (TAP) دورًا رئيسيًا في تحميل الببتيدات الفيروسية على جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الأولى. ينعكس هذا من خلال الطرق العديدة التي طورتها فيروسات الهربس لمنع وظيفة TAP. في هذه المراجعة ، نصف خصائص وآليات عمل جميع مثبطات TAP المعروفة المشفرة بالفيروس. يتم تحديد تقويم هذه البروتينات المشفرة بواسطة فيروسات ذات صلة ، وتناقش مسألة الحفاظ على تثبيط TAP. تم تضمين تحليل النشوء والتطور لأفراد عائلة Herpesviridae لدراسة أصل هذه الجزيئات. بالإضافة إلى ذلك ، نناقش خصائص مثبط TAP الأول الذي تم تحديده خارج عائلة فيروس الهربس ، أي فيروس جدري البقر. استراتيجيات تثبيط TAP التي تستخدمها الفيروسات متميزة للغاية ومن المحتمل أن تكون قد تم اكتسابها بشكل مستقل أثناء التطور. تمثل هذه النتائج والاكتشاف الأخير لمثبط TAP غير فيروس الهربس مثالًا صارخًا على التطور المتقارب الوظيفي.

الاقتباس: Verweij MC ، و Horst D ، و Griffin BD ، و Luteijn RD ، و Davison AJ ، و Ressing ME ، وآخرون. (2015) التثبيط الفيروسي للناقل المرتبط بمعالجة المستضد (TAP): مثال مذهل للتطور المتقارب الوظيفي. بلوس باثوج 11 (4): e1004743. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004743

محرر: كاستوري هالدار ، جامعة نوتردام ، الولايات المتحدة

نشرت: 16 أبريل 2015

حقوق النشر: © 2015 Verweij et al. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، بشرط ذكر المؤلف الأصلي والمصدر

التمويل: تم دعم هذا العمل من قبل مجلس البحوث الطبية في المملكة المتحدة (MC_UU_12014 / 3 www.mrc.ac.uk إلى AJD) والمنظمة العلمية الهولندية (NWO Vidi 917.76.330-1 www.nwo.nl/en to MER). لم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة.

تضارب المصالح: وقد أعلن الباحثون إلى أن لا المصالح المتنافسة موجودة.


المراجعات

مراجعة شبانة مالك ، مدرس مساعد ، كلية DuPage بتاريخ 4/19/21

ينقسم الكتاب المدرسي إلى كائنات دقيقة لا خلوية وخلوية حيث يركز اللاخلوي على الفيروسات والبريونات والخلوية مع باقي الميكروبات. يحتوي هذا الكتاب المدرسي على روابط ويب مضمنة بدلاً من الصور التي تأخذ الطلاب مباشرةً. اقرأ أكثر

مراجعة شبانة مالك ، مدرس مساعد ، كلية DuPage بتاريخ 4/19/21

تصنيف الشمولية: 5 انظر أقل

ينقسم الكتاب المدرسي إلى كائنات دقيقة لا خلوية وخلوية حيث يركز اللاخلوي على الفيروسات والبريونات والخلوية مع باقي الميكروبات. يحتوي هذا الكتاب المدرسي على روابط ويب مضمنة بدلاً من الصور التي تأخذ الطلاب مباشرةً إلى صفحة الويب مع العناصر المرئية بالإضافة إلى مزيد من الشرح. هذه بعض من أفضل روابط المواد التعليمية. يتم استكمال المخططات بصور حقيقية (كما في فصل المجاهر) مما يجعل تصور المنتج الفعلي أكثر فائدة. يحتوي كل فصل على أسئلة دراسية وتفسيرية بالإضافة إلى كلمات رئيسية في النهاية. يلخص الكتاب الاختلافات الرئيسية بين البكتيريا والعتائق. يحتوي فصل الفيروس على رابط فيديو لأكاديمية خان. إلى جانب تغطية موضوعات حول البنية والوظيفة والتصنيف والتطور والتغذية وما إلى ذلك ، يشمل هذا الكتاب أيضًا تقنيات الهندسة الوراثية وعلم الجينوم الميكروبي.

تصنيف دقة المحتوى: 5

الكتاب المدرسي دقيق وخالٍ من الأخطاء وغير متحيز.

الملاءمة / تصنيف طول العمر: 5

The text has all the basic information listed about the microbes, microscopes, red-ox reaction, taxonomy and evolution, genetic engineering, etc. The text is organized in a way that new information can be easily added, for e.g. in the chapter on viruses, new information about the corona virus can be easily updated.

In some places, the technical terms are used without abbreviations. If the reader continues, they might encounter the abbreviations and have to read back to see what the abbreviation stands for.

The book uses long sentences to describe concepts, shorter sentences would have been easier to understand.

The text is nicely divided into heading and subheadings and information flows in an organized manner.

Organization/Structure/Flow rating: 5

The last two chapters (Bacterial Pathogenicity and Viruses) should have been placed along side bacteria and viruses Introduction chapters so as to maintain a continuous theme.

The text is easily navigated and links are all working and updated. All weblinks, hyperlinks, images, charts, and pictures are clearly inserted at the right spot.

Grammatical Errors rating: 5

Text conains no grammer error.

Cultural Relevance rating: 5

The text cites examples from scientists from different backgrounds. The text also gives examples from common-day English language grammar and spellings as a way to introduce the topics to the students.

I think a text has a screenshot of BLAST results which is an excellent strategy to introduce students and get them excited about genome sequencing.

Reviewed by Robyn Roberts, Assistant Professor, Colorado State University on 12/8/20

This book does a good job of introducing the basic field of microbiology. Some books I’ve seen are very heavily focused on bacteria, and this one is a bit more comprehensive with sections on archaea and viruses. I wish it had sections on fungi. read more

Reviewed by Robyn Roberts, Assistant Professor, Colorado State University on 12/8/20

Comprehensiveness rating: 3 see less

This book does a good job of introducing the basic field of microbiology. Some books I’ve seen are very heavily focused on bacteria, and this one is a bit more comprehensive with sections on archaea and viruses. I wish it had sections on fungi and protists as well since they were specifically listed in the introduction, and these systems would fit well as mentions in specific topical sections, such as protists in the Phototrophy section and fungi in the Nitrogen fixation section (e.g. Mycorrhizae) (only bacteria are mentioned). Oomycetes and nematodes should be mentioned since they are microbes as well. Like many general microbiology books, this book is heavily focused on microbes that interact with humans/mammals. It would also be good to mention that microbes associate with all domains of life (for example, viruses infect animals, plants, fungi, protists, etc). Included should be more examples of microbes that associate with plants, and explain that certain classes of microbes or descriptions of microbes are specific for their hosts. For example, retroviruses and the lytic/lysogenic descriptions do not apply to viruses that infect plants. More classification, and a broader view of what it means to be a “microbe” outside of the narrow view of mammals, would be a nice addition. One specific section that could highlight important plant-microbe interactions is the symbiosis section—only the human microbiome, quorum sensing, and biofilms are covered. Symbiosis plays a huge role in agriculture through rhizobial and mycorrhizal interactions that are important for nitrogen fixation and nutrient uptake, and play major roles in crop rotation decisions. The bacterial pathogenicity section is also very focused on bacterial-animal pathogenicity and does not mention plants. Bacterial plant pathogens have huge impacts on agriculture and food security and should be mentioned in this section. Introducing agricultural/plant topics in introductory classes is important to expose students to fields outside of medicine, which is particularly important for biology majors (who seem to be the target of this textbook).

Content Accuracy rating: 4

The content itself is accurate, but is biased toward mammalian microbiology.

Relevance/Longevity rating: 4

Topics covered are foundational and should not need much updating over time. Needed updates will be relatively easy and straightforward to implement.

The cartoons/diagrams are beautiful, clean, and easy to understand. The style of writing is interesting and should keep the attention of an introductory class.

The terminology and framework are consistent.

The sections are appropriate and it should be pretty easy to jump between sections after the introductory topics.

Organization/Structure/Flow rating: 5

The book is well organized and presented in a logical, clear fashion.

Grammatical Errors rating: 5

The book is well-written and free from grammatical errors.

Cultural Relevance rating: 3

The book does not highlight the work of many authors, and the authors that are highlighted are mostly men. It could be useful to include examples of discoveries made by women and underserved groups.

This book seems to be targeted to non-microbiology majors and would work well for a general undergraduate course for biology majors (a 200-300 level class). The study questions are a nice addition to help guide students in their studies of the subject, as well as the key words. This helps replace a course study guide and could also serve as homework problems.

Reviewed by Debby Filler, Professor, Minnesota State - Anoka Ramsey Community College on 7/1/19

Missing a section on Eukaryotic microbes - but interestingly, they are referred to fairly often - without actually explaining about them. read more

Reviewed by Debby Filler, Professor, Minnesota State - Anoka Ramsey Community College on 7/1/19

Comprehensiveness rating: 4 see less

Missing a section on Eukaryotic microbes - but interestingly, they are referred to fairly often - without actually explaining about them.

Content Accuracy rating: 5

Seems reasonably accurate for the level that it is written.

Relevance/Longevity rating: 4

Missing discussion about antibiotic resistance - critically important in my opinion.

Too much detail on the constructs of more advanced microscopes, but brightfield microscopes (which are the only type most students will encounter) are presented as a line drawing. Inconsistent also in the depth of various concepts. In the diagram for Lactic Acid Fermentation, NAD+ is missing the plus (+) in one place.

I'm not wild about what goes into each module. For example, the chapter called Environmental Factors covers some factors relating to growth (but not all the ones I prefer to cover), but also factors relating to controlling microbial growth. I would prefer those to be in different chapters to emphasize what is required for growth, and then emphasizing what can be used to interrupt necessary factors.

Organization/Structure/Flow rating: 4

See modularity. Introduction to Viruses is surprisingly far away from the chapter called Viruses. لماذا ا؟

Too many references to outside sources, requiring the reader to leave the textbook and go elsewhere for critical information.

Grammatical Errors rating: 3

I found the informal tone extremely distracting and unprofessional. When I'm teaching, I want my students to learn to read, write, and speak as professionals. Informal chatty tone is ok in the classroom when trying to help them understand complex concepts. But I find that if they never read professional writing, they will never write professionally.

Cultural Relevance rating: 4

See comments about unprofessional tone. I think that the unprofessional tone borders on cultural insensitivity.

Reviewed by Beverly Burden, Associate professor, LSUS on 4/13/19, updated 5/6/19

The material shallow, best suited for a community college level course. read more

Reviewed by Beverly Burden, Associate professor, LSUS on 4/13/19, updated 5/6/19

Comprehensiveness rating: 3 see less

The material shallow, best suited for a community college level course.

Content Accuracy rating: 1

Relevance/Longevity rating: 2

I especially liked the chapter on genetic engineering.

Very clear, I like the small subheadings.

Each chapter used the same format.

Very nice in discrete packets.

Organization/Structure/Flow rating: 4

Why two chapters on viruses?

The microscope chapter could use some images of the bacteria using the different types of microscopes.

Grammatical Errors rating: 1

I did not see any grammatical errors.

Cultural Relevance rating: 1

It was not culturally insensitive.

Reviewed by Jennifer Powell, Associate Professor, Gettysburg College on 3/19/19

So many commercial microbiology textbooks devote many chapters to descriptions of specific microbes from many of the major taxa. I really like the fact that this text does not, but rather focuses on the biology of microorganisms. It does a pretty. read more

Reviewed by Jennifer Powell, Associate Professor, Gettysburg College on 3/19/19

Comprehensiveness rating: 3 see less

So many commercial microbiology textbooks devote many chapters to descriptions of specific microbes from many of the major taxa. I really like the fact that this text does not, but rather focuses on the biology of microorganisms. It does a pretty nice job with cell biology however, there were a few areas of microbiology that I would have loved to see addressed in more depth. For example: Evolution, RNA world, origin of life, endosymbiosis, quorum sensing. Further, there are several other topics that I consider vital in a course on microbial biology but were omitted completely from this text. For example: Secretion, operons, regulation of gene expression, two-component regulators, CRISPR. No microbiology textbook can or should cover all subjects, of course, but these seemed like glaring omissions. Overall, the level of mechanistic detail seems most appropriate for a really good non-majors class on microbial biology. It is (refreshingly) not targeted for a medical microbiology course for any level. Perhaps it is my own bias, but I would prefer a more comprehensive text, both in terms of the subjects included and the depth of discussion of those subjects, for a microbial biology course targeted for biology majors.

Content Accuracy rating: 4

The accuracy of the text seemed quite good for the level to which it appears targeted. There are plenty of details that are omitted or over-simplified, but I did not find any gross inaccuracies.

Relevance/Longevity rating: 3

I feel that several important missing topics would give this text more contemporary relevance. CRISPR genome editing is one of the most impactful discoveries / inventions in biology in decades, yet it is not even mentioned. Antibiotics are mentioned a few times, but there is no intentional discussion of antibiotic mechanisms of action or mechanisms of resistance. Biofilms and quorum are discussed superficially, but not two-component regulators. Transcription, translation, operons, and the regulation of gene expression are missing.

The writing style is clear and descriptions good. As mentioned above, I am glad this text does not devote hundreds of pages to cataloging specific microbes. However, the author does make use of specific examples to illustrate general principles – e.g. the classic quorum sensing and symbiosis example of bioluminescent bobtail squid. This is a great way to facilitate student learning. An extension of this concept that I think would further increase the clarity of the text is to describe more molecular mechanisms. A process described in concrete mechanistic terms may take some extra effort from the student to learn initially, but the students then have a much deeper understanding than if they had just memorized a superficial abstract description of that same process. Molecular mechanism helps students really understand how a process works.

I did not find any major inconsistencies.

This text had good modularity. I used it to teach a course with completely different organization but didn’t have trouble assigning sections in a different order.

Organization/Structure/Flow rating: 5

The organization was logical and flowed from one topic to the next reasonably well. As noted above, I would have loved to see more in-depth coverage of several topics, which I think would improve the overall flow by filling in some gaps.

Grammatical Errors rating: 4

I was not a huge fan of the informal, conversational style. In my opinion it didn’t fit the charge of a textbook. It is challenging to help students learn to write well and to adapt their written and oral communication styles for different audiences. A textbook is supposed to be an authoritative reference but the more chatty feel of this text undermined its authority.

Cultural Relevance rating: 5

I did not notice any cultural insensitivities.

Reviewed by Michael Chorney, Professor of Biology, Pennsylvania State University on 2/1/18

First off, I enjoyed the tome. It was a pleasant read and it covers most areas pertinent to microbiology. I give it reasonably high marks for comprehensiveness, though there are some holes. I also like its straightforward style (though there. read more

Reviewed by Michael Chorney, Professor of Biology, Pennsylvania State University on 2/1/18

Comprehensiveness rating: 3 see less

First off, I enjoyed the tome. It was a pleasant read and it covers most areas pertinent to microbiology. I give it reasonably high marks for comprehensiveness, though there are some holes. I also like its straightforward style (though there are some concerns regarding approach) that reduced the essentials to understandable information this is particularly relevant to today's undergraduates who appreciate direct approaches and the distillation of difficult concepts translated into simple-to-grasp words. I believe Dr. Bruslind accomplishes the creation of a textbook that students would enjoy as a guide through a lower level microbiology course (say 100 to 300 level). That said, I felt at times that some of the text was a tad glossy, and that at other times the topics were quickly broached but void of their broader significance. I do not find this any form of substantive negative, in that I expect students to refer to other sources, including websites, databases, etc. however, it is clear that in this day, many students want the spoon-feeding approach towards learning in which the meal has all the essentials needed to navigate to and beyond testing time (my opinion). In any event, this is generally a well-written and clear offering, though there are some areas to possibly expand upon in the future, and I offer these for consideration. Here are a few concerns: One area I found a bit lacking was Mycobacteria and intracellular parasitism. There is ample evidence that the use of fire in enclosed settings may have promoted the virulence of these bugs in human lungs. Then, there is also leprosy to consider.. Another area I found absent was how microbes have positively selected for many human alleles, i.e., have provided pressures ranging from the overdominant selection of delta 508 for CFTR to other alleles in balancing selection mode (HLA). There is no discussion of evolution and microbes' impact on human diversification/evolution in response to virulence, and no mention of Lenski and long-term evolution experimentation (citrate, glyoxylate intersections relevant to the TCA cycle and carbon source selection). و. no protists: Plasmodium, trypanosomiasis, leishmania, etc. and their diseases. و. no discussion of the homing of human innate immunity on microbial molecules recognized through toll-reception. LPS is a great opportunity to discuss bacterial impact on the patient (see the amoebocyte lysate test), as was G-C content. و. no antibiotic discussion, their overuse, and their rapid evolution. و. no mention of restriction/modification systems and CRISPR. و. no operons. I fully realize the book already tackles a panoply of topics, though the above are of importance, some growing rapidly in their popularity.

Content Accuracy rating: 4

Generally, I found few concepts/information/ideas, etc., that were off-base with respect to their accuracy. The information was well-presented with few errors or gaffs. I give high marks for the conveyance of many difficult concepts in a straightforward and understandable fashion, which students should find fully palatable and rewarding in the study of micro-organisms. In Ch 4, does the author mean to use antibiotics under Gram Negative Cell Walls, but instead is referring to antibodies? This may be the 9th, or so, sentence. In the same chapter, I believe Braun's proteins attach to the membrane via their own hydrophobic moieties, maybe fatty acids, not a polar head--check this. The statement that lactams attack the cell wall could be misleading: they inhibit synthesis, so this may be a grammatical consideration needing redress. Ch 6, the lipid figure shows phosphate as the terminal moiety of the membrane elements: why not include the polar heads, and introduce them in the text. It is not clear as to whom the intended audience is--some of the material is challenging, other discussions are a bit superficial. Later, there is no mention of Next-Generation Sequencing and the concomitant technological advances associated with these forms of analysis. If memory serves, microarray technology is included what about discussing the elements of Sanger sequencing, or is the author expecting students to already have this knowledge?

Relevance/Longevity rating: 4

It is my opinion that the topics are contemporary and will readily stand the 'test of scientific time.' The quantum nature (for want of a better term i.e., the sub-chapter, paragraph parceling) in which the material is presented (and which I find generally helpful), will allow rapid updates and addenda to be accreted down the road without any upheaval.. The topics/chapters constitute traditional, important elements of the field and they are relatively cemented in temporal place with respect to their relevance and value. Overall, fine from my vantage point, and supportive of reasonable longevity of the e-text.

I have a few suggestions to make, which may aid the author, certainly the student readers may benefit though some of my observations may be minor in scope. I present my feel of the read with respect to areas that I thought a bit rushed. 1. The scale discussion was fine and well-placed, but emphasis should be made on understanding the physical nature of the meter, centimeter and millimeter before going smaller, i.e., give the students a real starting point from which to better comprehend the physical aspects of these distances (they already know foot and inch, etc.). I felt the discussion proceeded too quickly. The Learning Genetics website inclusion was good, and maybe this will substitute for what I found lacking in the 'scale' narrative--this may be minor. 2. I would like a bit more clarity on the surface/volume constrictions, which seem left to the student to draw conclusions. Small is good, big problematic, but where is any sort of cellular line crossed? 3. The membrane fatty acid elements contribute to the fluid mosaic nature of membranes. Why not include the Singer/Nicolson paper reference and discuss lateral mobility related to saturated/unsaturated fats and their melting temps. 4. It was mentioned that the cell wall exists outside the membrane, then later the author proceeds to discuss the Gram -'s and the periplasmic space. A bit illogical. Then, it is mentioned that some bacteria do not have cell walls at all. How many (number) peptidoglycan layers do each Gram type possess? 5. In many instances, it would be advisable to develop tables which will help organize and make the material much clearer and better integrated/related. 6. State what a spore does and how it is important up front. As they say in the military, BLUF, for bottom-line up front. 7. Emphasize why enzymes are physically juxtaposed within the cell--i.e., to bring them together for a common catalysis in the various 'somes--in eukaryotes, you have scaffolding proteins to facilitate metabolite/substrate handoffs (I'm referring to proximity effects). 8. Ch 7 and taxa, a table would greatly help. In the phylogenetic tree in Ch 1, T. celer is used, no genus name. كن متسقا. 9. In the surface structure chapter, explain up front how the environment needs to be surveyed and explored related to mobility/chemotaxis, receptors and metabolite transport, etc., by microbes. Maybe minor again, but it seems sometimes that topics are not introduced with respect to broader significance, but one finds, rather, that the material is quickly broached without lead-in. 10. Why have a very general chapter on viruses midway through the book, and then pick things up again in the last chapter. Combine these or juxtapose them. Also, give examples of relevant viruses, like SV40, EBV, hepatitis, flu, etc. I found that much information is presented without the provision of examples, both viruses and bacteria, and their contribution to human health and society. 11. You mention lysogeny in chapter 8, what about random insertions in the human genome by lentiviruses (one need wait until the end of the book as mentioned) and insertional mutagenesis there is no use of the word tropism. 12. Ch 9 mentions antibiotics, what about colicins? 13. Is cryophile a more apt word for cold-attuned bacteria? Also, 'Bacteria' are given as a domain, what about 'Eubacteria' (I am not fully aware as to the correct terminology, but have been using eubacteria in class--am I wrong?). 14. A question related to pH adaptation is intriguing--would you consider challenging students to consider protein side groups and catalysis as a potential advanced query related to extremophiles (low and high pH dwelling species? 15. Iron is glossed over--what about iron-sulfur centers what about Mycobacterial need for iron in their intracellular sights, and what about the wonderful, if controversial story of NRAMP1 and iron? Maybe expand on this and include some molecular biology. 16. Electron transport is varied, but a better figure, with clearly marked protein complexes, cytochromes, and their Eo's, would have helped. 17. What makes RNA the prime biochemical moiety considered to be relevant to the first steps in genome replication? This is not broached. 18. What is the relevance of jumping genes to bacteria? Can the students answer this question without a discussion of their relevance to humans (retroviruses and cDNA and random insertion mediated by functional, activated LINE 9s). Just a thought. 19. The discussion of PCR is the perfect place to discuss the value of thermophiles to this molecular technology. 20. Cytokine production in bacterial systems may be better replaced by the production of insulin, of great medical value. 21. It may be worthwhile to mention genome/protein databases students can access, NCBI, COSMIC, Uniprot, etc. 22. Explain the molecular conversion of lactate to ethanol in fermentation. Structures? 23. While many students may appreciate the lack of molecular structures, some may be of value in appropriate chapters. Undergraduates destined for health professions like the MD and PhD, to name but a few, may find this somewhat of a deficit, though they can look them up (granted). 24. Tables, tables, tables throughout the book. These would help much (sorry to be repetitive about their inclusion), for instance, cloning vectors related to origin and usefulness (how big of an insert can they handle) would have been helpful, as would virulence factors/diseases, etc. These are some areas in which the author might consider expansion for clarity's sake, although none of these represent the redress of any deal-breakers in the text.

The consistency doesn't create any major problem. Acronyms are consistently used. The discussion of genus and species were appropriate. I would do the same for genes (wildtype and mutants) and proteins. A few sentences have varied capitalization, like early on with respect to Domain and domain, check this. Some of the charge values, like -2, +1, etc., were juxtaposed to the element number, like NO31-, with no distinction in their subscript/superscript positioning. A few scientist names are mentioned (e.g., McClintock) what about Margulies, Temin, Varmus, Bishop. Importance is also given to the oncoviruses, why not mention papilloma viruses, SV40, EBV, etc. The absence of Peyton Rous's virus and Src in the transducing avian leukosis virus, deserves inclusion in my opinion.

This is reasonable. The pace if fine, the breaks between major elements allows for reshuffling/reorganization. There is a tidiness within each chapter with minimal reference to others, though I am not sure this is fully a beneficial thing. I would, nevertheless, move some of the material around a bit. The bacterial disease chapter (and virulence) needs to be brought forward, perhaps, as does the final viral chapter. I would group the uses of, and impact by, bacteria on humankind into a section and would include (1) fermentation/food, (2) molecular biology/cloning, (3) health/disease, (4) weaponization (consider this), and maybe others into a section, as I would microbial genomes, genetics and gene expression/control (include a discussion of operons, Jacob and Monod) into another, leaving taxa and biochemistry for the opening of the book.

Organization/Structure/Flow rating: 3

See above, this needs some revamping. I would begin with discussing structure and function of the archea, bacteria and viruses, with focus on morphology and genomes. This might then segue into taxa, phylogeny and move on to biochemistry and energy production (trophisms) with a discussion of glycolysis, electron transport and terminal electron acceptors, with a branching off to phototrophy. I would next talk about microbes' intersection with Homo sapiens, both positive and negative (utility in the food realm, molecular biology and health/microbiome/disease] and end with a discussion of evolutionary considerations (like intracellular parasitism) and environmental/ecological aspects. Maybe earlier I would also talk about microbe discovery, microscopes (which I liked in toto), and later, the history of the microbial world and its intersection with human existence (pandemics, emerging pathogens etc.). There are many ways to organize the topics, but I believe some novelty is required and some modification is appropriate. It would not be too big of a chore.

This is excellent--there were no issues. All of the websites were quickly accessed and of value to the text. I would add some databases, including the possibility of having students access microbial genomes within the NCBI and actually consider a blast exercise. Uniprot will help with understanding domains of some interesting bacterial sequences. Those sites I went to were crisp, clear and relevant to the discussion. I am wondering if videos exist to complement the fine microscope images early on. I would build on the interface elements that already exist as these were good.

Grammatical Errors rating: 4

Ch 1: Under Hooke, third sentence, drawing should be plural. A few of the sentences were awkward and inverted for instance, it was stated that: "The Eukarya Domain includes many non-microbes, such as animals and plants, but there are numerous microbial examples as well, such as fungi, protists, slime molds, and water molds." Why not state that the eukarya domain contains numerous microbial species such as fungi, protists, slime molds and water molds in addition to the larger animal and plant species. A few sentences existed as above. "But numbers, that is something." Or, but numbers are something, or a comparable subject-verb association. There are some inconsistencies and a bit closer review/editing needs to be undertaken. Overall, though, the grammar doesn't significantly distract from the text's message.

Cultural Relevance rating: 1

There is nothing major here, but I would argue against the very personable style of the author. It's homey and not untoward, though some may find it distracting (I did). The thought of a 'midlife crisis, not my taxes, E. coli, anyone,' etc., etc. is okay if spoken in the classroom, but these parenthetical phrases detracted from the subject matter and 'authority' of the author (maybe this is a bit severe, but my view). Some of the middle to later chapters take on a more serious overall tenor however, I would eliminate this sort of friendly/funny dialogue and stick with the science--save it for didactic sessions. Again, this is style-related, and I could be fully wrong. I didn't find anything to be controversial and exclusive with respect to any groups. This latter observation is a plus.

Again, I liked the book, and would give it a high 3 as it stands. I believe it could use a bit of tweaking in order to improve the content, to make things more flowing and clear, and to focus on a few topical addenda that would improve the breadth of the content and provide some slightly greater contemporary relevance. This shouldn't take much effort. I feel the e-textbook is close to becoming very useful to undergraduate students, and I am generally favorably disposed to the book, its current organization and its content. I feel that it can use some polishing and maybe a small change in the style, things which would enhance the quality of a book with a significant scaffold and much potential.


Predictions and Expectations

(1) Despite massive degeneration since the Fall, creationists expect to find more examples of complex, interdependent functions between ERVs and the host genome, which challenges the conception that ERVs are add-ins to pre-existing genomes.

(2) Discoveries are expected concerning the details of the interaction between ERVs and host cell DNA repair and maintenance, which would not be anticipated if ERVs were originally “selfish” exogenous entities.

(3) We expect more examples of degenerate and impaired functions, which may be repaired or restored by relatively small modifications (as with HERV-KCON (Lee and Bieniasz 2007).

(4) In line with their original design, creationists anticipate more examples of functional gene transfer by retroviruses between cells of the same host, between members of the same species, and possibly even between different species.


استنتاج

While there is a wealth of information currently available to understand the replicative cycle of filamentous phages, it is evident that mechanistic details in the process still need to be unraveled (Rakonjac وآخرون.، 2011). One such area of interest is the assembly complex gp1–11. Despite its apparent simplicity, the assembly complex fulfils a variety of functions including forming a pore-like structure and driving the assembly of phage proteins onto the phage DNA strand. This process is reminiscent of many important processes such as pilus assembly or the formation and function of bacterial secretion machineries. Compared to these systems the filamentous phage assembly complex is much simpler, and therefore, an ideal model to study such molecular motors. The information obtained by studying this complex as a model will also deepen our understanding of more complex membrane-embedded molecular motors, such as those of proteins involved in pilus assembly or bacterial secretion systems.

يرجى ملاحظة ما يلي: الناشر غير مسؤول عن محتوى أو وظيفة أي معلومات داعمة مقدمة من المؤلفين. يجب توجيه أي استفسارات (بخلاف المحتوى المفقود) إلى المؤلف المقابل للمقالة.


شاهد الفيديو: STOCKHOLM SENDROMU VE SİZ - KİŞİSEL GELİŞİM (كانون الثاني 2022).