Em formação

Os vírus podem ser tóxicos?


As bactérias podem produzir toxinas como endotoxinas e exotoxinas. Em doenças como cólera ou tétano, eles podem prejudicar pessoas infectadas devido a essas toxinas. Agora, embora os vírus sejam muito menores e dependam da célula hospedeira para sua produção, existem sequências de DNA nos vírus que podem produzir toxinas semelhantes, ou os vírus são feitos de algo que é tóxico?

Se não, os vírus podem ser vistos como causadores de uma reação alérgica porque, como as alergias comuns, eles não prejudicam diretamente, apenas o nosso sistema imunológico gera os problemas?


Em geral, o DNA que codifica toxinas pode ser incorporado em um genoma viral e, portanto, pode ser expresso no hospedeiro infectado induzindo toxicidade. Aqui está um exemplo: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1438422104000542

Além disso, os vírus podem desencadear reações alérgicas (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21980825) ou promovê-las (http://erj.ersjournals.com/content/19/2/341).

Finalmente, existem alguns relatórios sobre vírus que causam "com sintomas que simulam alergias" (https://www.youtube.com/watch?v=iDF07R1XHSk)


Além da resposta de @alec_djinn, os vírus também podem ser indiretamente tóxicos, causando lise em células que possuem componentes tóxicos. A presença de endotoxinas bacterianas em soluções mal filtradas das primeiras tentativas de terapia fágica é provavelmente o exemplo canônico disso.


Em teoria, não há razão para que um vírus não codifique toxinas bacterianas. Na prática, isso não acontece muito porque os vírus não têm incentivos para sabotar suas células hospedeiras dessa maneira - não há nenhuma vantagem de adequação, tudo o que faria é aumentar o genoma viral e desligar a célula hospedeira, impedindo a replicação posterior.

Mesmo se um vírus quisesse especificamente desligar suas células hospedeiras, é mais eficiente gerar um grande número de cópias de si mesmo e exaurir os recursos da célula hospedeira.

resumidamente:

o vírus produz toxinas na célula hospedeira -> a célula hospedeira morre -> nenhuma oportunidade de replicação e o vírus fica preso na célula

o vírus produz um grande número de cópias de si mesmo -> a célula hospedeira fica sem recursos e morre -> numerosas replicações e evita ficar preso


Sim, os vírus podem importar genes que codificam toxinas, pelo menos em humanos e em plantas.

Com o Ebola, uma proteína chamada Delta-Peptide é liberada em grandes quantidades pelo genoma do vírus e se liga às paredes celulares, tornando-as mais permeáveis. faz isso com a parede celular e algumas pesquisas o descreveram como toxina ebola. http://jvi.asm.org/content/early/2017/05/18/JVI.00438-17 https://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150121103304.htm

Toxina de um vírus do milho: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0006291X87903792 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2171720/

Por outro lado, as plantas geralmente usam alcalóides como toxinas. Alcalóides são uma grande família de N contendo moléculas orgânicas, por exemplo, aquelas encontradas em Datura, cogumelo do Anjo da Morte, Cianeto, etc. e não encontrei nenhuma evidência de que os vírus nos façam produzir alcalóides. Os cientistas pesquisam as habilidades antivirais de alguns alcalóides.

Toninas em venenos são mais frequentemente baseadas em proteínas ... Tangencialmente à sua pergunta, aqui está uma página sobre a diversidade de toxinas de veneno como pano de fundo. https://en.wikipedia.org/wiki/Venom#Diversity


Os vírus podem ser deliciosos e mortais

Agora que ficamos reféns de um vírus por sete meses que parecem sete anos, muitos de nós poderíamos usar uma boa retribuição à moda antiga. Bem, acontece que existe um lugar satisfatório onde os vírus são os que precisam se preocupar com o distanciamento social, e esse lugar é o oceano.

Na água do mar, os vírus superam em número a vida celular. Existem cerca de 10 30 vírions lá. Suas vítimas geralmente são bactérias ou outros micróbios. A cada segundo, esse enxame viral infecta 10 23 dessas criaturas, matando 20% da biomassa microbiana do oceano todos os dias (os micróbios do oceano se reproduzem tão rapidamente e com freqüência que, no entanto, mantêm um equilíbrio). É difícil imaginar que tal horda pudesse escapar das atenções culinárias de tudo no mar.

Os vírus também possuem alguns recursos que os tornam entradas potencialmente atraentes. Comparados às formas de vida celular, eles são ricos em fósforo e nitrogênio, o que os torna nutritivos e abundantes.

Mesmo assim, há muito tempo se pensa que os vírus marinhos têm apenas uma função: matar. Como o fosso de reciclagem de lama em Mundo de água, seu papel foi visto pelos ecologistas como & ldquoviral shunt & rdquo uma maneira sofisticada de dizer que os vírus são bons em converter criaturas vivas em pedaços flutuantes do & ldquopool de matéria orgânica dissolvida. & rdquo

Mas um relatório recente no jornal Fronteiras em Microbiologia sugere que o inverso também pode ocorrer: os vírus são comida de micróbio.

Até agora, eu nunca havia considerado vírus como um alimento em potencial e, aparentemente, poucos cientistas o fizeram. Embora pelo menos cinco estudos tenham sugerido que micróbios podem se alimentar de vírus, até este relatório mais recente, ninguém havia feito o acompanhamento para descobrir o quão difundido ou importante o processo realmente é.

Uma equipe de cientistas americanos e espanhóis finalmente decidiu examinar se a colheita terrível era realmente uma função dos vírus & rsquo, e em que medida qualquer alternativa era o caso, examinando as células de micróbios marinhos em busca de genes virais associados.

Os micróbios em questão não eram bactérias ou arqueas, as células mais simples. Em vez disso, eram protistas: minúsculas formas de vida que & mdashs semelhantes a seus primos muito maiores, conhecidos como plantas e animais & mdash, têm móveis celulares complicados chamados organelas que abrigam o DNA, produzem energia e fazem todos os tipos de outras tarefas.

Esta equipe analisou uma variedade de protistas de amostras de água do Golfo do Maine e do Mar Mediterrâneo. Genes virais foram detectados ao lado de 51 por cento das células protistas do golfo e 35 por cento do mar.

Dois grupos, o Picozoa e o Choanozoa, sempre foram encontrados associados a vírus e continham muito mais sequências virais por célula do que outros grupos.

Embora obscuros para os humanos, choanozoários e picozoários são importantes e abundantes no oceano. Picozoários são do tamanho de bactérias, minúsculos até mesmo para protistas. Essas criaturas, apesar de serem prolíficas o suficiente para compor metade da biomassa em águas costeiras pobres em nutrientes, eram completamente novas para a ciência em 2007.

Os choanozoários, também chamados de coanoflagelados, são os parentes vivos mais próximos dos animais e exibem uma coleira e uma cauda elegantes, com as quais se movem e capturam suas presas. Eles também são minúsculos, mas estima-se que os choanozoários filtrem 10 & ndash25 por cento da água da superfície costeira a cada dia, uma quantia impressionante.

Neste estudo, os coanozoários tiveram em média incríveis 28 sequências virais por célula picozoários 5,7. No entanto, como apenas 22 dos 1.698 genomas protistas detectados pertenciam a esses dois grupos, esses resultados são certamente sugestivos, mas de forma alguma definitivos.

O que poderia explicar a presença desses vírus nos muitos protistas estudados? Seria de se esperar que, se fossem parasitas em vez de ceia, observaríamos uma ampla variedade de sequências para atingir muitos hospedeiros potenciais. Se fossem comida, por outro lado, poderíamos esperar apenas algumas sequências enquanto pastores e predadores devoram indiscriminadamente os vírus mais abundantes.

Neste estudo, a maioria dos vírus detectados eram quase idênticos, poucos eram específicos de protistas em particular e muitos infectavam apenas bactérias: bacteriófagos e gokushovírus. Também foi detectado um grupo novo e um tanto misterioso chamado vírus de DNA CRESS, cujos hospedeiros são diversos. Essas também tinham sequências quase idênticas.

Presumir que vírus quase idênticos infectaram todas as células estudadas neste relatório implicaria que alguns vírus são capazes de infectar organismos de diferentes filos, a classificação taxonômica logo abaixo do reino, dizem os autores. Nenhum vírus conhecido pode fazer isso.

Quais são algumas outras alternativas? É possível que os vírus tenham se inserido nos genomas dos protistas, uma façanha pela qual o vírus da varicela é famoso (pode ressurgir anos após a infecção inicial como herpes zoster). Muitos outros vírus podem acabar como residentes permanentes do genoma de seu hospedeiro, o que do ponto de vista viral é ideal, pois confere imortalidade sem o incômodo contínuo de tentar encontrar um novo hospedeiro. Mas as sequências quase idênticas detectadas mais uma vez argumentam contra isso, porque mutações aleatórias em vírus isolados em genomas específicos devem resultar em uma variedade de sequências.

Talvez os vírus tenham acabado nos protistas porque eles comiam bactérias infectadas por vírus. Mas muitos dos protistas continham genes virais sem nenhum gene bacteriano. Também é possível que os vírus tenham sido classificados aleatoriamente nos poços de amostra junto com os protistas. Mas o fato de que algumas linhagens de protistas foram encontradas com muito mais vírus do que outras parece argumentar contra isso.

Talvez haja algo nas superfícies dos Picozoários e dos Choanozoários que as torne especialmente pegajosas aos vírus. Mas a forma como esses protistas comem torna a ingestão viral mais provável, argumentam os autores. Eles são alimentadores de suspensão: comem tudo o que podem engolir e que não tem a sorte de esbarrar neles. Uma vez que estudos anteriores mostraram que choanozoários e picozoários são certamente capazes de consumir vírus, sua presença e abundância universais sugerem que é exatamente o que os protistas estão fazendo.

Os choanozoários e os picozoários também podem não ser os únicos em seus hábitos alimentares. Vários outros grupos de protistas neste estudo também continham mais sequências virais do que seria esperado ao acaso, mas como esses outros protistas se alimentam de muitas maneiras, os autores se abstiveram de fazer inferências sobre a presença do vírus.

Em retrospecto, não é inteiramente surpreendente que bombons de proteína e ácido nucléico maciçamente abundantes e indefesos fossem devorados por alguma coisa. Um artigo também publicado este ano em Relatórios Científicos até mostrou que as esponjas marinhas eram extremamente eficientes na remoção de vírus da água do mar e concluiu que era possível que elas também estivessem comendo vírus.

Protistas e esponjas do inferno e quantas criaturas mais por aí têm pirâmides alimentares que incluem vírus? Por que não sabemos disso? E como podemos entrar em ação?

A ideia de vírus como alimento para qualquer coisa é um pouco perturbadora, mas também é uma fonte rica de schadenfreude em um momento em que os humanos poderiam realmente, realmente use algum. Enquanto estamos à mercê indiscutível de um vírus, é muito satisfatório pensar em legiões de outros encontrando seu fim na goela de uma célula viva que respira.


Vírus amigáveis ​​nos protegem contra bactérias

As bactérias podem ser amigas e inimigas - causando infecções e doenças, mas também nos ajudando a emagrecer e até mesmo a combater a acne. Agora, um novo estudo revela que os vírus também têm uma natureza dupla. Pela primeira vez, os pesquisadores mostraram que eles podem ajudar nosso corpo a combater micróbios invasores.

"Esta é uma história muito importante", disse Marilyn Roossinck, ecologista viral da Pennsylvania State University, University Park, que não esteve envolvida no trabalho. "Não temos tantos exemplos de vírus benéficos."

Uma das nossas linhas de defesa mais importantes contra invasores bacterianos é o muco. A substância viscosa reveste o interior da boca, nariz, pálpebras e trato digestivo, para citar apenas alguns lugares, criando uma barreira para o mundo exterior.

"O muco é, na verdade, uma substância muito legal e complexa", diz Jeremy Barr, microbiologista da San Diego State University, na Califórnia, e principal autor do novo estudo. Sua consistência de gel é graças às mucinas, grandes moléculas em forma de escova de garrafa feitas de uma estrutura protéica cercada por cadeias de açúcares. Entre as mucinas está uma sopa de nutrientes e produtos químicos adaptados para manter os germes próximos, mas não muito próximos. Micróbios como as bactérias vivem perto da superfície da camada, enquanto o muco na parte inferior, perto das células que o produziram, é quase estéril.

O muco também abriga fagos, vírus que infectam e matam bactérias. Eles podem ser encontrados onde quer que residam bactérias, mas Barr e seus colegas notaram que havia ainda mais fagos no muco do que em áreas sem muco a apenas alguns milímetros de distância. A saliva ao redor da gengiva humana, por exemplo, tinha cerca de cinco fagos para cada célula bacteriana, enquanto a proporção na superfície da mucosa da gengiva era mais próxima de 40 para 1. "Isso estimulou a questão", diz Barr. "O que esses fagos estão fazendo? Eles estão protegendo o hospedeiro?"

Para descobrir, Barr e seus colegas cultivaram tecido pulmonar humano no laboratório. Os pulmões são uma das superfícies do corpo protegidas pelo muco, mas os pesquisadores também tinham uma versão das células pulmonares em que a capacidade de produzir muco foi eliminada. Quando incubado durante a noite com a bactéria Escherichia coli, cerca de metade das células em cada cultura morreram e o muco não fez diferença em sua sobrevivência. Mas quando os pesquisadores adicionaram um fago que tem como alvo E. coli para as culturas, as taxas de sobrevivência dispararam para as células produtoras de muco. Essa disparidade mostra que os fagos podem matar bactérias prejudiciais, diz Barr, mas não está claro se eles ajudam ou prejudicam as bactérias benéficas que podem depender de quais tipos de fagos estão presentes.

Em uma série de experimentos relacionados, a equipe descobriu que os fagos são cravejados com moléculas semelhantes a antibióticos que se agarram às cadeias de açúcar nas mucinas. Isso mantém os fagos no muco, onde eles têm acesso às bactérias, e sugere que os vírus e o tecido produtor de muco se adaptaram para serem compatíveis entre si, relata a equipe online hoje no Anais da Academia Nacional de Ciências.

Superfícies cobertas de muco não são exclusivas de nosso interior, o limo pode ser encontrado em todo o reino animal. Ele protege o corpo inteiro de peixes, vermes e corais, por exemplo. Os fagos protetores parecem ser igualmente difundidos: Barr e seus colegas encontraram densas populações de fagos em todas as espécies que amostraram. "É um novo sistema imunológico que pensamos ser aplicável a todas as superfícies mucosas e é um dos primeiros exemplos de uma simbiose direta entre fagos e um hospedeiro animal", disse Barr.

Nesse estudo, os pesquisadores escolheram o fago e a bactéria, mas é possível que o animal hospedeiro selecione fagos específicos para controlar tipos específicos de bactérias, como equipar mucinas com açúcares específicos que esses fagos reconhecem. A próxima etapa, diz Barr, é explorar como essa simbiose funciona em superfícies mucosas da vida real de todos os tipos, onde muitos tipos diferentes de fagos e bactérias estão interagindo.

"Esta é uma visão nova de toda a relação microbioma-hospedeiro", acrescenta Michael McGuckin, biólogo da mucosa do Mater Research, um instituto de pesquisa médica em South Brisbane, Austrália, que não esteve envolvido no trabalho. A descoberta, diz ele, pode fornecer informações sobre condições como a doença inflamatória intestinal (DII). Todos nós temos um ecossistema de centenas de espécies bacterianas em nosso intestino, mas os pacientes com DII têm um ecossistema interrompido com diferentes espécies dominantes. Essas doenças, que incluem a doença de Crohn e a colite ulcerosa, também envolvem uma ruptura no revestimento mucoso do intestino, diz ele, e este novo estudo sugere que uma falha na imunidade baseada em fago pode ser a ligação entre esses sintomas.

McGuckin está intrigado com a ideia de que os fagos podem ajudar a selecionar os tipos de bactérias que vivem dentro de nós. "Há toneladas de perguntas sobre como todo esse sistema pode controlar as populações microbianas no intestino, que têm se mostrado cada vez mais importantes na obesidade e no diabetes, e em todos os tipos de condições humanas."

Também pode ser possível projetar um fago compatível com o muco que poderia combater infecções ou alterar o equilíbrio microbiano do corpo, embora essa possibilidade ainda esteja muito distante. Este trabalho, diz Barr, "nos força a reavaliar o papel dos fagos. Esperançosamente, isso fará com que as pessoas pensem sobre o que eles fazem e como podemos usá-los para nos ajudar e combater as doenças."


Como os vírus destroem as bactérias

Os vírus são bem conhecidos por atacar humanos e animais, mas alguns vírus, em vez disso, atacam bactérias. Pesquisadores da Texas A & ampM University estão explorando como vírus famintos, armados com armas semelhantes a transformadores, atacam bactérias, que podem ajudar no tratamento de infecções bacterianas.

O trabalho dos pesquisadores do Texas A & ampM foi publicado na revista Nature Structural & amp Molecular Biology.

Os atacantes são chamados de fagos, ou bacteriófagos, que significa comedores de bactérias.

A palavra bacteriófago é derivada do grego "fago", que significa comedor de bactérias.

"Os fagos primeiro se ligam à bactéria e então injetam seu DNA", diz Sun Qingan, co-autor do artigo e estudante de doutorado no Texas A & ampM. "Então, eles se reproduzem dentro do citoplasma da célula."

Depois de mais de 100 partículas de fago terem sido montadas, o próximo passo é ser liberado do hospedeiro bacteriano, para que os vírions descendentes possam encontrar outros hospedeiros e repetir o ciclo de reprodução, acrescenta Sun.

Além da membrana celular, os fagos têm outro obstáculo para sair - uma casca dura chamada parede celular, que protege as bactérias. Somente destruindo a parede celular os fagos podem liberar seus descendentes.

Mas não se preocupe. Os fagos têm uma arma secreta - uma enzima que pode destruir a parede interna, chamada endolisina.

"Um dos exemplos especiais, o R21, permanece inativo quando é sintetizado e ligado à membrana pela primeira vez, conforme demonstrado em nosso artigo", explica Sun. "Mas quando a enzima sai da membrana, ela se reestrutura como um transformador e ganha o poder de destruir a parede celular."

O gatilho que controla o processo de transformação é um segmento da enzima chamado domínio SAR, de acordo com a equipe Texas A & ampM.

"O domínio SAR é como o comandante - diz à enzima quando começar a reestruturar e destruir a parede celular", diz ele. "Essa descoberta nos permite entender melhor o processo de liberação e nos fornece um possível alvo quando queremos controlar a destruição das paredes celulares das bactérias ou proibir essa ação em algumas doenças infecciosas."

Algumas pesquisas foram conduzidas para explorar a possibilidade de usar fagos para matar bactérias e, assim, tratar infecções bacterianas.

A descoberta de Sun e seus colegas revela um segredo dos fagos e pode ser útil na terapia de fagos e em outras aplicações.

Fonte da história:

Materiais fornecidos por Texas A & ampM University. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Vírus nocivos e até bactérias amigáveis ​​podem causar envelhecimento prematuro

Envelhecer é um fato inevitável da vida, como os úmidos verões britânicos. Mas a idade pode não ser inteiramente devida a processos nas células do nosso corpo. Em vez disso, nossos corpos podem envelhecer em parte por causa das ações de microorganismos como bactérias, que interferem em nossa biologia.

“Somos mais velhos do que poderíamos ser devido às interações com outras espécies?” pergunta Eric Bapteste no Museu Nacional de História Natural de Paris, & hellip

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6 norovírus

Os virologistas tornaram-se especialmente interessados ​​nos norovírus. Essas micro formas de vida específicas são bem conhecidas por sua capacidade de causar epidemias de diarreia em navios de cruzeiro. Eles também são famosos por sua capacidade de devastar as colônias de ratos de laboratório com a doença.

Mas, ao que parece, algumas cepas do vírus têm se mostrado úteis & mdash especialmente por seu papel em ajudar a & ldquonormalizar & rdquo camundongos que cresceram em ambientes estéreis. Esses ratos não produzem células T suficientes, o que prejudica as bactérias intestinais e a resposta imunológica.

Para resolver o problema, os pesquisadores mostraram que dar bactérias aos ratos pode ajudar a reequilibrar suas células imunológicas, mas adicionar um norovírus à mistura pode, na verdade, resolver o mesmo problema. Os pesquisadores também descobriram que algumas cepas de norovírus ajudaram a diminuir os efeitos dos patógenos que geralmente causam perda de peso, diarréia e outros sintomas relacionados em camundongos.

Isso é uma descoberta empolgante, à medida que os pesquisadores revelam novas maneiras de usar vírus para o bem. Dar cepas do norovírus a humanos para tratar outras doenças seria visto como altamente controverso, mas muitas evidências dizem que pode realmente ajudar. [5]


Micróbios Prejudiciais

Os alunos exploram como os micróbios podem ser prejudiciais a sistemas corporais específicos, enquanto se envolvem em uma atividade de leitura de quebra-cabeças que se baseia no que aprenderam no Micróbios Úteis atividade. Os alunos também analisam o design de três anúncios de serviço público.

Esta lista os logotipos de programas ou parceiros da NG Education que forneceram ou contribuíram com o conteúdo desta página. Em colaboração com

1. Os alunos aprendem sobre micróbios nocivos a partir de um PSA sobre doenças transmitidas por alimentos que apresenta um estudo de caso sobre Escherichia coli, conhecido como E. coli.

  • Prepare os alunos para assistir ao PSA, construindo conhecimentos básicos sobre E. coli. Mostre uma foto de E. coli& # 160 (Consulte a imagem "Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM)" na apresentação de slides no topo desta página) e pergunte o que os alunos sabem ou podem prever sobre este micróbio em particular.
  • Baseie-se no conhecimento prévio dos alunos ao fornecer as seguintes informações sobre E. coli: Nome científico: Escherichia coli
      • Classificação científica: Bactéria uma espécie que é subdividida em cepas específicas.
      • Onde é encontrado: Normalmente vive no intestino de humanos e animais e é inofensivo.
      • Impactos em humanos: certas cepas podem deixar as pessoas doentes.
      • Como transmitido: Ao consumir água e alimentos contaminados por fezes infectadas.
        • Qual é o objetivo deste PSA?
        • Quem é o público-alvo?
        • Qual é a sua chamada para a ação?
          • Qual é o propósito, o público-alvo e a frase de chamariz do PSA & # 8217s? & # 160(Respostas possíveis: o objetivo é a conscientização e a responsabilidade pelo público-alvo de prevenção são os consumidores e a chamada à ação é que a compreensão de vários fatores que podem levar a doenças transmitidas por alimentos (fazenda, processamento, transporte, fornecedores, consumidores) nos ajuda a proteger a nós mesmos e às comunidades. ) & # 160 & # 160
          • Com base no que você sabe sobre bactérias e outros micróbios, quais partes de nosso sistema alimentar podem ajudar a transmitir E. coli? & # 160(Possíveis respostas: temperaturas altas durante o transporte e condições anti-higiênicas em fazendas e fornecedores fornecem ambientes ideais para a sobrevivência e reprodução das bactérias).
          • Durante o surto discutido no PSA, alface, tomate e brotos foram considerados possíveis fontes. Por que você acha que vegetais frescos podem ser portadores de E. coli? & # 160(Respostas possíveis: vegetais que foram expostos a água contaminada ou outra fonte de E. coli precisam ser bem lavados ou cozidos para erradicar as bactérias, isso às vezes não acontece com vegetais que são consumidos crus.)

          2. Os alunos aprendem sobre tipos específicos de micróbios que têm impactos nocivos no corpo humano por meio de um quebra-cabeça.

          Grupos de especialistas colaboram para aprender sobre tipos específicos de micróbios que podem ser prejudiciais.

          • Peça aos alunos que voltem ao folheto Micróbios: Nossos melhores Frenemies, que os alunos continuarão a usar ao longo desta lição.
          • Use a mesma estrutura de quebra-cabeças e agrupamentos que você usou no Micróbios Úteis atividade, siga as etapas abaixo para que os alunos se envolvam e compartilhem sobre as diferentes partes do Agentes infecciosos& # 160infográfico.
          • Atribua cada grupo de especialistas a um tipo dos seguintes agentes infecciosos. Dependendo do número de grupos, é provável que vários grupos sejam atribuídos ao mesmo agente.
              • Bactérias
              • Vírus

              Os grupos de quebra-cabeças compartilham o que aprenderam sobre micróbios nocivos.

              • Reorganize os alunos em seus grupos de quebra-cabeças. Cada membro do grupo agora é um especialista em um tipo diferente de micróbio e deve compartilhar com o resto do grupo. Os membros do grupo devem tomar notas sobre os micróbios restantes listados na Parte B do folheto.

              3. Apresente o sistema imunológico e como ele ajuda a proteger o corpo de infecções ou doenças causadas por micróbios.

              • Obtenha aos alunos ideias iniciais sobre o sistema imunológico e como ele funciona.
              • Em seguida, mostre o vídeo do Sistema Imunológico Inato para apresentar a primeira linha de defesa do corpo contra os micróbios que causam infecções ou doenças.
              • Perguntar: Como o sistema imunológico ajuda o corpo a se proteger contra o tipo de micróbio em que você se tornou especialista?
              • Em seguida, mostre o vídeo Adaptive Immune System para apresentar a segunda linha de defesa do corpo e do # 8217s. Isso é relevante para todos os patógenos, mas ajudará especialmente os alunos cujo micróbio focal era um vírus.

              4. Analise dois exemplos de PSAs sobre micróbios & # 8217 impactos prejudiciais para ajudar a preparar os alunos para o trabalho do projeto. & # 160 & # 160

              • Lembre os alunos sobre o projeto que realizarão nesta unidade: Os alunos colaboram em pequenos grupos para criar um anúncio de serviço público (PSA) com um aplicativo de animação online (escolha do professor & # 8217) para apresentar um micróbio específico à sua comunidade. Seu PSA incluirá um argumento baseado em evidências sobre o valor da erradicação do micróbio, com base em seus vários impactos nos sistemas do corpo humano.
              • Explique que eles assistirão e analisarão mais dois exemplos de PSAs.
              • Direcione os alunos para o PSA Design Analyzer. Eles devem usar o terceiro e o quarto design
              • quadrados para analisar os seguintes elementos de design:
                  • Visuais / animação
                  • Texto
                  • Em formação
                  • Call to action

                  Avaliação Informal

                  o Micróbios: nosso melhor FrenemieA apostila pode ser usada para avaliar a compreensão individual dos alunos sobre como os micróbios prejudicam o corpo humano. Além disso, durante as várias discussões ao longo da atividade, avalie a precisão das conexões que os alunos fazem entre os sistemas do corpo e os micróbios nocivos.

                  Estendendo o Aprendizado

                  Considere enquadrar as relações ecológicas discutidas nesta atividade através das lentes da simbiose, enfatizando que a maioria das relações entre os micróbios e os humanos são neutras.


                  Militares dos EUA querem saber como podem ser as armas de biologia sintética

                  Um estudo encomendado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos concluiu que novas ferramentas de engenharia genética estão expandindo a gama de usos maliciosos da biologia e diminuindo o tempo necessário para realizá-los.

                  As novas ferramentas não representam por si mesmas um perigo e são amplamente utilizadas para criar plantas resistentes a doenças e novos tipos de medicamentos. No entanto, o rápido progresso de empresas e laboratórios universitários levanta o espectro de “armas habilitadas para biologia sintética”, de acordo com o relatório de 221 páginas.

                  O relatório, emitido pela National Academies of Sciences, está entre os primeiros a tentar classificar as ameaças à segurança nacional possibilitadas por avanços recentes na engenharia genética, como a tecnologia de edição de genes CRISPR.

                  “A biologia sintética expande o risco. Essa não é uma boa notícia ”, diz Gigi Gronvall, pesquisadora de saúde pública da Johns Hopkins e um dos 13 autores do relatório. “Este relatório fornece uma estrutura para avaliar sistematicamente a ameaça de uso indevido.”

                  Os especialistas estão divididos quanto aos perigos apresentados pela biologia sintética, um termo usado para descrever um amplo conjunto de técnicas para acelerar a engenharia genética. Em 2016, a comunidade de inteligência dos EUA incluiu a edição de genes em sua lista de armas potenciais de destruição em massa.

                  “Muitos grupos diferentes escreveram e falaram sobre o assunto, com ampla difusão de opiniões”, diz D. Christian Hassell, subsecretário adjunto de defesa para defesa química e biológica, que encomendou o relatório para obter uma “opinião consensual de entre os principais líderes e pensadores ”no campo.

                  Hassell diz que a visão atual dos militares é que "o synbio não é um grande problema de ameaça no momento", mas exige preparação, em parte porque defesas como vacinas podem levar anos para se desenvolver.

                  O relatório atual tentou pesar as ameaças potenciais considerando fatores como as barreiras técnicas à implementação, o escopo das vítimas e a chance de detectar um ataque. Ele descobriu que, embora "algumas aplicações maliciosas da biologia sintética possam não parecer plausíveis agora, elas podem se tornar viáveis ​​com avanços futuros".

                  Entre os riscos que os autores denominaram de “grande preocupação”, está a possibilidade de terroristas ou um Estado-nação recriar um vírus como a varíola. Esse é um perigo presente porque uma tecnologia para sintetizar um vírus a partir de suas instruções de DNA foi demonstrada anteriormente.

                  O processo de avaliação lançou luz sobre alguns riscos que os autores chamaram de inesperados. Em um cenário, o relatório imaginou como bactérias intestinais humanas comuns poderiam ser projetadas para fabricar uma toxina, uma ideia classificada como altamente preocupante em parte porque tal ataque, como um vírus de computador, pode ser difícil de descobrir ou atribuir a sua fonte.

                  Entre as armas imaginadas, várias envolviam o CRISPR, uma ferramenta versátil de edição de genes inventada apenas seis anos atrás e que, segundo o relatório, poderia ser introduzida em um vírus para cortar o DNA humano e causar câncer. Se os cientistas podem alterar os animais para criar doenças, “segue-se que [os] genomas dos seres humanos podem ser modificados de forma semelhante”, de acordo com o relatório.

                  Em sua análise, o comitê rebaixou outras ameaças. As tentativas de construir vírus inteiramente novos feitos pelo homem, por exemplo, seriam prejudicadas por desconhecidos científicos, pelo menos por agora.

                  Os militares americanos, que pediram o estudo, já estão entre os maiores financiadores da biologia sintética. Embora sua pesquisa seja de natureza defensiva, relatórios técnicos como este, que imaginam armamentos futuros, podem gerar ansiedade em outras nações, diz Filippa Lentzos, pesquisadora sênior em biossegurança do King’s College London.

                  “Você não quer começar uma nova corrida de armas biológicas. O campo precisa se perguntar quem está conduzindo a agenda e como isso parece do lado de fora ”, diz ela. “A biologia sintética tem um problema: grande parte de seu financiamento vem dos militares.”

                  Historicamente, os Estados Unidos e outros países têm se preocupado mais com germes específicos, como a varíola, incluindo-os em uma lista de “agentes selecionados” cuja posse é rigidamente controlada.

                  À medida que a caixa de ferramentas de biotecnologia cresce, no entanto, a abordagem de segurança baseada em listas não é mais vista como suficiente.

                  De acordo com o relatório, os Estados Unidos agora também devem rastrear “desenvolvimentos habilitadores”, incluindo métodos, amplamente buscados pela indústria, para sintetizar fitas de DNA e desenvolver os chamados organismos de “chassis” projetados para aceitar cargas genéticas.

                  “The US government should pay close attention to this rapidly progressing field, just as it did to advances in chemistry and physics during the Cold War era,” says Michael Imperiale, a microbiologist at the University of Michigan and chair of the committee behind the publicly available report, titled Biodefense in the Age of Synthetic Biology.


                  This new cyberattack can dupe DNA scientists into creating dangerous viruses and toxins

                  The research highlights the potential dangers of new 'biohacking' techniques.

                  By Charlie Osborne for Zero Day | November 30, 2020 -- 10:00 GMT (02:00 PST) | Topic: Security

                  A new form of cyberattack has been developed which highlights the potential future ramifications of digital assaults against the biological research sector.

                  Security

                  On Monday, academics from the Ben-Gurion University of the Negev described how "unwitting" biologists and scientists could become victims of cyberattacks designed to take biological warfare to another level.

                  At a time where scientists worldwide are pushing ahead with the development of potential vaccines to combat the COVID-19 pandemic, Ben-Gurion's team says that it is no longer the case that a threat actor needs physical access to a "dangerous" substance to produce or deliver it -- instead, scientists could be duped into producing toxins or synthetic viruses on their behalf through targeted cyberattacks.

                  The research, "Cyberbiosecurity: Remote DNA Injection Threat in Synthetic Biology," has been recently published in the academic journal Nature Biotechnology.

                  The attack documents how malware, used to infiltrate a biologist's computer, could replace sub-strings in DNA sequencing. Specifically, weaknesses in the Screening Framework Guidance for Providers of Synthetic Double-Stranded DNA and Harmonized Screening Protocol v2.0 systems "enable protocols to be circumvented using a generic obfuscation procedure."

                  When DNA orders are made to synthetic gene providers, US Department of Health and Human Services (HHS) guidance requires screening protocols to be in place to scan for potentially harmful DNA.

                  However, it was possible for the team to circumvent these protocols through obfuscation, in which 16 out of 50 obfuscated DNA samples were not detected against 'best match' DNA screening.

                  Software used to design and manage synthetic DNA projects may also be susceptible to man in-the-browser attacks that can be used to inject arbitrary DNA strings into genetic orders, facilitating what the team calls an "end-to-end cyberbiological attack."

                  The synthetic gene engineering pipeline offered by these systems can be tampered with in browser-based attacks. Remote hackers could use malicious browser plugins, for example, to "inject obfuscated pathogenic DNA into an online order of synthetic genes."

                  In a case demonstrating the possibilities of this attack, the team cited residue Cas9 protein, using malware to transform this sequence into active pathogens. Cas9 protein, when using CRISPR protocols, can be exploited to "deobfuscate malicious DNA within the host cells," according to the team.

                  For an unwitting scientist processing the sequence, this could mean the accidental creation of dangerous substances, including synthetic viruses or toxic material.

                  "To regulate both intentional and unintentional generation of dangerous substances, most synthetic gene providers screen DNA orders which is currently the most effective line of defense against such attacks," commented Rami Puzis, head of the BGU Complex Networks Analysis Lab. "Unfortunately, the screening guidelines have not been adapted to reflect recent developments in synthetic biology and cyberwarfare."

                  A potential attack chain is outlined below:

                  "This attack scenario underscores the need to harden the synthetic DNA supply chain with protections against cyber-biological threats," Puzis added. "To address these threats, we propose an improved screening algorithm that takes into account in vivo gene editing."

                  Previous and related coverage

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