Virut gây bệnh và ứng dụng virut

III – VIRUT GÂY BỆNH VÀ ỨNG DỤNG VIRUT

1. Virut gây bệnh

a) Virut kí sinh ở thực vật

Phần lớn virut ở thực vật có bộ gen là ARN mạch đơn. Virut không thể tự chui qua thành tế bào mà phải chủ yếu nhờ vào vết tiêm chích của côn trùng hoặc các vết xước (do thiên tai hay cơ học)... Ví dụ sâu, rệp, bọ rầy khi hút nhựa kèm theo cả virut. Cũng có trường hợp nhờ dây tơ hồng, hay virut truyền bệnh thông qua hạt giống, củ giống, cành chiết, mắt ghép, cỏ dại... Sau khi nhân lên trong tế bào, virut lan sang các tế bào khác qua cầu sinh chất. Hiện nay, người ta đã biết 600 - 1000 bệnh ở thực vật do virut gây ra. Virut gây tắc mạch làm cho hình thái lá thay đổi: đốm chết, làm xoăn lá hay đốm lá rồi rụng gây nhiều thiệt hại cho cây trồng như bệnh khảm thuốc lá, khảm súp lơ, khảm dưa chuột... hoặc làm cho thân bị lùn, còi cọc như bệnh còi cà chua. Hiện nay, chưa có thuốc chống các loại virut kí sinh ở thực vật. Khi phát hiện ra dịch bệnh chỉ có cách là thu gom và đốt. Để phòng tránh virut ở thực vật, người ta phải chọn giống cây sạch bệnh, luân canh cây trồng, thực hiện vệ sinh đồng ruộng, tiêu diệt các côn trùng truyền bệnh.

b) Virut kí sinh ở vi sinh vật (phagơ)

Đến nay, người ta đã biết khoảng 3000 loại phagơ. Chúng kí sinh ở nhiều loại vi sinh vật nhân sơ và nhân thực nhưng được nghiên cứu kĩ hơn là các phagơ của E.coli. Chúng thường có ADN xoắn kép và 90% là có đuôi. Phagơ được coi là mô hình về sự nhân lên của virut và ngày nay trở thành công cụ thuận lợi cho sự phát triển kĩ thuật gen. Kiến thức về virut ở vi khuẩn được dùng để khái quát cho virut động vật. Nhiều loài phagơ gây những tổn thất lớn cho công nghiệp vi sinh (mì chính, sinh khối, thuốc trừ sâu sinh học, sản xuất thuốc kháng sinh).

c) Virut kí sinh ở côn trùng

* Nhóm virut chỉ kí sinh ở côn trùng: Người ta đã tìm thấy nhiều loại virut chỉ kí sinh ở côn trùng. Ví dụ, như virut Baculo sống kí sinh ở nhiều sâu bọ ăn lá cây; một số virut Baculo có dạng tinh thể.

* Nhóm virut kí sinh ở côn trùng sau đó mới nhiễm vào người và động vật: khoảng 150 loại virut kí sinh trên côn trùng (muỗi, bọ chét) truyền bệnh cho người và động vật. Những virut này thường sinh ra độc tố. Khi muỗi hoặc bọ chét đốt người và động vật thì virut sẽ xâm nhiễm và gây bệnh như virut viêm não ngựa, sốt xuất huyết virut Đăngơ (DHF), virut HBV gây viêm gan B.

d) Virut kí sinh ở người và động vật

Người ta đã rất chú ý tới những bệnh do virut gây ra ở người và động vật (nhất là bệnh AIDS và bênh SARS) vì khả năng lây lan nhanh và mức độ nguy hiểm của nó. Đến nay, người ta đã biết tới hơn 500 bệnh do virut gây ra ở người và động vật (có nhiều bệnh nguy hiểm như ung thư, viêm não Nhật Bản, bệnh dại...). Một số bệnh dễ lây lan thành dịch nên gây ảnh hưởng đến sức khỏe và sản xuất (đau mắt đỏ, sởi, quai bị, sốt xuất huyết...). Hầu hết, các bệnh do virut gây ra ở người và gia súc đã được nghiên cứu khá kĩ nhưng cũng có bệnh hiện nay vẫn chưa có phương pháp điều trị hiệu quả (AIDS, SARS, sốt Ebola).

2. Ứng dụng của virut trong thực tiễn

a) Bảo vệ đời sống con người và môi trường

Nhiều loại virut gây bệnh cho người và động vật đã được nghiên cứu để sản xuất vacxin phòng chống có hiệu quả các bệnh này. Nhờ đó đã hạn chế và ngăn chặn được hầu hết các đại dịch đã từng là mối đe dọa trong lịch sử loài người như: đậu mùa, dịch cúm, dịch sốt... và điều trị một cách hiệu quả một số bệnh được coi là nan y như: bệnh dại, viêm gan B, viêm gan C... Một số virut ở động vật được nghiên cứu để giảm thiểu sự phát triển của một số loại động vật hoang dã như virut pox để hạn chế sự phát triển quá mức những đàn thỏ tự nhiên.

b) Bảo vệ thực vật

Người ta đã dùng virut để tiêu diệt các côn trùng gây hại cho thực vật. Ví dụ, người ta đã tạo ra một loại virut tái tổ hợp với khả năng diệt sâu đo ở bắp cải. Ở Việt Nam, chúng ta đã sản xuất thuốc trừ sâu sinh học có chứa virut Baculo để diệt nhiều loại sâu ăn lá. Thuốc được bọc bởi một màng keo chỉ tan trong đường ruột của côn trùng. Khi màng keo tan ra, virut mới chuyển sang dạng hoạt động để gây chết cho sâu. Thuốc trừ sâu sinh học có nhiều ưu điểm: không độc hại cho người và dễ bảo quản, dễ sản xuất...

c) Sản xuất dược phẩm

Virut có vai trò quan trọng trong kĩ thuật di truyền và thiết lập bản đồ gen. Đặc biệt, chúng có vai trò quyết định trong việc sản xuất một số loại dược phẩm: inteferon, insulin. Sản xuất inteferon rất đắt vì chỉ có thể chiết xuất từ huyết tương người. Insulin là một loại hoocmôn do tuyến tụy tiết ra và có tác dụng điều hoà hàm lượng đường trong máu. Nếu thiếu insulin sẽ mắc bệnh tiểu đường. Trước kia việc sản xuất insulin rất khó khăn, sản lượng rất ít, giá thành rất cao, vì chỉ có thể chiết xuất từ tụy của người. Ngày nay, nhờ kĩ thuật chuyển ghép gen cho phép người ta có thể sản xuất inteferon và insulin với số lượng, giá thành hạ, nhờ vậy đã cứu sống được nhiều bệnh nhân. Một số phagơ chứa các đoạn gen không thực sự quan trọng nên nếu có cắt đi thì cũng không ảnh hưởng đến quá trình nhân lên cho chúng. Lợi dụng tính chất này, người ta cắt bỏ các gen đó để thay bằng các gen mong muốn và biến chúng thành vật vận chuyển gen lí tưởng.