I. Virus gây bệnh
Virut là những vi sinh vật kí sinh nội bào bắt buộc. Chúng kí sinh trên các sinh vật khác từ vi sinh vật đến động vật và thực vật và thường gây bệnh cho cơ thể chủ.
Virus ký sinh ở vi sinh vật (Bacteriaphage hay Phage)
Hiện biết khoảng 3000 loại phage, ký sinh hầu hết ở vi sinh vật nhân sơ hoặc nhân thực. Virus ký sinh ở nấm còn gọi là Mycovirus. Các virut kí sinh trên vi khuẩn gọi là thể thực khuẩn hay phagơ (phage).
Hình 1. Cấu trúc phage
Nhiều loại phage gây tổn hại lớn trong công nghiệp vi sinh trên đối tượng là vi khuẩn: mỳ chính, thuốc trừ sâu sinh học, thuốc kháng sinh.
Virus ký sinh ở thực vật
Hiện biết khoảng 1000 loại virus gây bệnh ở thực vật.
Virus không có khả năng tự xâm nhập vào tế bào thực vật mà phần lớn gây nhiễm do côn trùng khi chúng chích hoặc làm tổn hại cây. Cây bị bệnh có thể truyền cho thế hệ sau qua hạt. Số khác truyền qua vết xát do nông cụ gây ra.
Sau khi nhân lên ở 1 tế bào, virus di chuyển qua các tế bào khác nhờ cầu sinh chất nối các tế bào và cứ thế lan rộng ra.
Cây bị nhiễm virus thường có hình thái thay đổi: lá bị đốm vàng, đốm nâu hoặc sọc vằn, lá bị xoăn hay héo, vàng rồi rụng, than bị lùn hay còi cọc, giảm năng suất, làm chết hàng loạt cây trồng.
Hình 2. Virus khảm thuốc lá (TMV)
Hiện nay chưa có thuốc đặc trị virus thực vật nên biện pháp tốt nhất là chọn giống sạch bệnh, vệ sinh đồng ruộng, tiêu diệt vật trung gian
Virus ký sinh ở động vật
Virus ký sinh ở côn trùng biến chúng thành vật chủ hoặc ổ chứa trước khi nhiễm vào vật khác.
Khi côn trùng ăn lá cây có chứa virus, chất kiềm trong ruột côn trùng phân giải bọc protein giải phóng virus, chúng xâm nhập vào tế bào ruột giữa của côn trùng và đi khắp cơ thể.
Người ta ngày càng phát hiện ra nhiều loại bệnh do virus nguy hiểm như AIDS, SARS, ung thư, viêm não Nhật Bản, bệnh dại, quai bị, sốt Ebola, sởi.
Virut kí sinh ở côn trùng, động vật có thể làm chết vật chủ.
Tùy từng loại virus mà có cách lây nhiễm và gây tác hại khác nhau ví dụ như lây qua đường tình dục: AIDS, viêm gan B.
Hình 3. Virus viêm gan B
Virut kí sinh ở động vật làm suy giảm sức khỏe con người, giảm năng suất vật nuôi, ảnh hưởng đến thai nhi, một số dịch bệnh bùng phát mạnh mẽ và lây lan rộng.
Mặc dù virus gây bệnh cho người và động vật được nghiên cứu khá kỹ nhưng hiện nay chưa có phương pháp điều trị hiệu quả AIDS, SARS..
II. Ứng dụng virus trong thực tiễn
Virus ngày càng trở thành công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu sinh học cơ bản, trong sản xuất chế phẩm y học, nông nghiệp.
Sản xuất các chế phẩm sinh học.
Một số phagơ (ví dụ: phagơ lamda) chứa các đoạn gen không thật sự quan trọng, nêu có cắt đi thì cũng không ảnh hưởng đến quá trình nhân lên của 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.
Ứng dụng: sản xuất interferon, thuốc kháng sinh, vaccine..
Hình 4. Ứng dụng virus vào việc sản xuất vaccin
Inteferon là protein đặc biệt do nhiều loại tế bào tiết ra, có khả năng chống virut, chống tế bào ung thư và tăng cường khả năng miễn dịch. Trước đây inteferon được sản xuất bằng cách chiết xuất từ tế bào bạch cầu người, nên lượng thu được rất thấp và có giá thành cao. Ngày nay, bằng kĩ thuật di truyền có thể sản xuất intefêron với số lượng lớn nên giá thành hạ.
Hình 5. Hoạt động của protein Inteferon
Trong nông nghiệp
Sản xuất thuốc trừ sâu từ virut.
Hình 6. Sự lây nhiễm của NPV (thuốc trừ sâu) vào côn trùng
Virut nhân đa diện thuộc nhóm virut Baculo đã được lựa chọn để sản xuất thuốc trừ sâu. Chế phẩm này có ưu việt sau:
- Virut có tính đặc hiệu cao, chỉ gây hại cho một số sâu nhất định; không gây độc cho người, động vật và côn trùng có ích.
- Virut được bảo vệ trong thể bọc nên tránh được các yếu tố môi trường bất lợi. Do đó, có thể tồn tại rất lâu (thậm chí 10 năm) ngoài cơ thể côn trùng.
- Dễ sản xuất, hiệu quả diệt sâu cao, giá thành hạ.
Hình 7. Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ virus
