Một Số Bệnh Do Virus & Thành Tựu Ứng Dụng Virus
Cơ chế gây bệnh · HIV/AIDS · Cúm · Bệnh ở thực vật · Vaccine, thuốc trừ sâu, vector chuyển gene
Virus có thể gây bệnh cho mọi nhóm sinh vật (vi khuẩn, nấm, thực vật, động vật) thông qua $3$ cơ chế chính:
Mức độ bệnh phụ thuộc vào: số lượng tế bào bị phá huỷ & khả năng tái sinh của tế bào đó.
| Ví dụ | Mức độ | Giải thích |
|---|---|---|
| Virus cảm lạnh, viêm hô hấp | Nhẹ, tự khỏi | Niêm mạc đường hô hấp tái sinh nhanh |
| Poliovirus (bại liệt) | Nặng, hậu quả lâu dài | Tế bào thần kinh trưởng thành không phân chia nên không hồi phục |
• Virus viêm gan B → ung thư gan.
• Virus HPV (Human Papilloma Virus) → ung thư cổ tử cung.
• Vi khuẩn $\text{Vibrio cholerae}$ bình thường KHÔNG gây bệnh, nhưng khi nhiễm thể thực khuẩn dạng tiềm tan → tạo độc tố → bệnh tiêu chảy.
▸ Sốt cao & đau nhức — vì sao?
Sốt cao và đau nhức cơ thể KHÔNG phải do virus phá huỷ tế bào trực tiếp mà là phản ứng của hệ miễn dịch chống lại virus. Thân nhiệt tăng giúp ngăn virus nhân lên; đau nhức là tín hiệu cảnh báo cơ thể.
▸ Vì sao virus dễ phát sinh BIẾN THỂ MỚI?
- $70\%$ virus có vật chất di truyền là RNA.
- Enzyme nhân bản RNA sao chép không chính xác và ít/không có khả năng sửa sai → để lại nhiều đột biến → phát sinh chủng virus mới.
- Khi $2$ virus khác nhau cùng xâm nhập $1$ tế bào → vật chất di truyền có thể tái tổ hợp → tạo virus mới với độc lực mới.
▸ A. Cấu tạo HIV
| Thành phần | Chi tiết |
|---|---|
| Lõi | $2$ phân tử RNA sợi đơn + $2$ enzyme phiên mã ngược + integrase + enzyme phân giải protein |
| Vỏ capsid | Bao bọc lõi nucleic acid |
| Vỏ ngoài | Màng kép phospholipid + gai glycoprotein (liên kết đặc hiệu thụ thể bạch cầu) |
Vì gai glycoprotein trên vỏ ngoài HIV chỉ liên kết đặc hiệu với thụ thể CD4 có trên tế bào bạch cầu T4 và đại thực bào. Tế bào không có thụ thể tương thích thì HIV không xâm nhập được (nguyên tắc "chìa khoá – ổ khoá").
▸ B. Quá trình nhân lên ($9$ bước, có giai đoạn TIỀM TAN)
- (1) Hấp phụ → (2) Xâm nhập → (3) Cởi vỏ → (4) Phiên mã ngược (RNA → DNA sợi đơn) → (5) Tổng hợp DNA sợi kép → (6) Tích hợp DNA vào genome tế bào chủ → (7) Phiên mã + dịch mã → (8) Lắp ráp → (9) Giải phóng (nảy chồi).
- HIV tạo rất nhiều biến thể mới ngay trên cùng một bệnh nhân chỉ sau vài tháng → khó phòng và điều trị.
▸ C. Phương thức lây truyền
• Đường tình dục (không dùng bao cao su)
• Mẹ truyền sang con (qua nhau thai, sữa mẹ)
• Dùng chung đồ ăn, bát đũa
• Muỗi đốt, ho, hắt hơi
▸ D. Ba giai đoạn phát triển bệnh
▸ E. Phòng tránh
- Quan hệ tình dục an toàn, dùng bao cao su.
- Không dùng chung kim tiêm, dụng cụ có nguy cơ dính máu.
- Truyền máu an toàn, xét nghiệm trước khi truyền.
- Phụ nữ mang thai nhiễm HIV dùng thuốc kháng virus → ngăn lây sang con.
▸ A. Bệnh cúm
Có $3$ loại virus cúm: A, B, C — trong đó cúm A là tác nhân chủ yếu gây đại dịch (đại dịch $1918$ – $1919$ là nguy hiểm nhất lịch sử).
| Thành phần | Chi tiết |
|---|---|
| Lõi | $7$ – $8$ đoạn RNA ngắn, mỗi đoạn mã hoá $1$ – $2$ protein |
| Vỏ capsid | Bao bọc RNA |
| Vỏ ngoài | Màng phospholipid + $2$ nhóm gai: gai H (hemagglutinin) + gai N (neuraminidase) |
| Nhóm gai | Chức năng |
|---|---|
| H (hemagglutinin) | Nhận biết & liên kết thụ thể trên niêm mạc đường hô hấp |
| N (neuraminidase) | Phá huỷ tế bào chủ, giúp giải phóng virus sau khi nhân lên |
Phân loại theo tổ hợp $16$ phân nhóm H × $9$ phân nhóm N: VD H1N1 ($1918$), H3N2 (Hong Kong $1968$), H1N1 (Mexico $2019$).
• Nếu virus cúm đột biến mất khả năng tiếp cận tế bào hô hấp → bộ phận hỏng là gai H (vì H đảm nhiệm chức năng nhận biết, liên kết).
• Nếu mất khả năng thoát ra khỏi tế bào → bộ phận hỏng là gai N.
• Thuốc oseltamivir (Tamiflu) ức chế gai N của virus cúm.
Lây truyền: qua giọt bắn (hắt hơi, ho), dịch tiết, tiếp xúc bề mặt có virus.
Phòng chống: đeo khẩu trang, rửa tay, vệ sinh môi trường, ăn chín – uống sôi, không tiếp xúc động vật hoang dã, tiêm vaccine cúm hằng năm.
▸ B. Bệnh ở thực vật do virus
Dấu hiệu: lá xoăn; vết nâu/trắng/vàng trên lá, quả; cây sinh trưởng chậm; giảm năng suất. Thiệt hại đến $15$ tỉ USD/năm trên toàn cầu.
Hai cách phát tán:
- Hàng ngang (cây → cây): qua vết thương do côn trùng chích hút (rầy nâu truyền virus sọc lá lúa), dụng cụ cắt tỉa, cọ xát giữa các cây → lây qua cầu sinh chất.
- Hàng dọc (mẹ → con): qua sinh sản hữu tính (hạt) hoặc vô tính (giâm, chiết cành).
Phòng chống: hiện chưa có thuốc trị virus cho cây trồng → tiêu huỷ cây bệnh, phòng trừ côn trùng, khử trùng dụng cụ, dùng giống kháng virus, quét vôi gốc cây (vôi tiêu diệt mầm bệnh ở gốc cây ẩm thấp).
▸ A. Chế tạo vaccine
Nguyên lí: biến đổi chủng virus gây bệnh (làm suy yếu hoặc bất hoạt) → tiêm vào người/vật nuôi → kích thích cơ thể tạo kháng thể chống lại virus khi bị tấn công thực sự.
Ví dụ tại Việt Nam: Jevax (viêm não Nhật Bản), Havax (viêm gan A), Gene-HBvax (viêm gan B). Trên thế giới: vaccine HPV phòng ung thư cổ tử cung (FDA phê duyệt $2006$).
▸ B. Thuốc trừ sâu từ virus
Cho nhiễm virus vào côn trùng gây hại rồi nuôi chúng để tạo chế phẩm diệt sâu.
• Tác dụng ĐẶC HIỆU lên loài côn trùng gây hại — KHÔNG diệt côn trùng có lợi.
• KHÔNG gây ô nhiễm môi trường, không tồn dư hoá chất độc.
• Ví dụ: Viện BVTV Việt Nam sản xuất chế phẩm $\text{Nucleopolyhedrosis}$ → diệt sâu khoang (rau muống), sâu xanh hại bông, sâu róm hại thông rừng.
▸ C. Virus làm vector trong công nghệ di truyền
Do virus có khả năng tích hợp hệ gene vào hệ gene tế bào chủ, một số virus được cải biến thành vector (thể truyền) để chuyển gene:
- Bước 1: Cắt bỏ các gene gây hại khỏi virus → tạo vector.
- Bước 2: Gắn gene có lợi vào vector.
- Bước 3: Cho vector mang gene lợi nhiễm vào tế bào đích.
- Bước 4: Vector tích hợp gene lợi vào hệ gene tế bào → tạo giống biến đổi gene mới.
Ví dụ: phân lập tế bào gốc tuỷ xương → nuôi cấy → cho nhiễm virus mang gene lành → sàng lọc tế bào có gene lành → tiêm trở lại bệnh nhân → chữa bệnh di truyền liên quan tế bào máu.
Để xem lý thuyết đầy đủ với so sánh chi tiết HIV vs cúm, $9$ bước nhân lên HIV, các giai đoạn ức chế bằng thuốc, sơ đồ tư duy & sai lầm thường gặp, hãy đọc bài viết bên dưới:
$3$ cơ chế gây bệnh, HIV/AIDS chi tiết, virus cúm A và đột biến, bệnh ở thực vật, $3$ thành tựu ứng dụng (vaccine, thuốc trừ sâu, vector) kèm sơ đồ tư duy và sai lầm thường gặp.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 30 câu bám sát chương trình SGK Sinh Học 10!
Cùng luyện Bài 25 – Một số bệnh do virus & thành tựu ứng dụng!
30 câu: 25 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú