معلومة

هل يمكن أن تأتي الأمراض المعدية من النبات؟

هل يمكن أن تأتي الأمراض المعدية من النبات؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

فيروس كورونا ، فيروس نقص المناعة البشرية ، إنفلونزا 1918 ، إلخ. كلها تأتي من الحيوانات. هل أي أمراض معدية (في البشر) تأتي من النباتات؟ وبشكل أكثر تحديدًا ، هل هناك فيروسات تصيب النباتات ويمكن أن تتحور وتصيب البشر؟


سؤال

"هل هناك فيروسات تصيب النباتات ويمكن أن تتحول لتصيب البشر؟"

إجابة

يبدو أنه لم يتم الإبلاغ عن أي شيء حتى الآن. من الصعب تقديم أدلة داعمة لتأكيد عدم وجودها ، لكن المراجعة الحديثة للعلاقة بين الفيروسات النباتية والحيوانية لا تتضمن أي أمثلة ، وفهمنا العام للآليات التي تصيب بها الفيروسات الكائنات الحية والخلايا يشير إلى ذلك هذا غير محتمل. ومع ذلك ، هناك أمثلة على فيروسات نباتية تتكاثر في ناقلات الحشرات التي تنقلها.

شهادة

في عام 2011 ، نشر Dolja و Koonin من المعاهد الوطنية للصحة مراجعة في الرأي الحالي في علم الفيروسات 1 322-331 بعنوان الأصول المشتركة والتنوع المعتمد على المضيف للفيرومات النباتية والحيوانية. في هذا اعتبروا:

"... ثلاثة سيناريوهات متميزة لأصل فيروسات النباتات والحيوانات ذات الصلة: 1) التطور من فيروسات سلف مشتركة سبقت تباعد النباتات والحيوانات. 2) النقل الأفقي للفيروسات ، على سبيل المثال ، من خلال ناقلات الحشرات ؛ 3) أصل موازٍ من العناصر الجينية ذات الصلة ".

تشير حقيقة وجود حاجة للدفاع عن علاقة إلى التمييز المفترض بين الفيروسات الحيوانية والنباتية ، وهم يكتبون بالفعل:

"... لا يُعرف عن النباتات أنها تدعم تكاثر فيروسات dsDNA والفيروسات القهقرية."

المرجع الوحيد في المقال كله إلى علاقة بيولوجية فعلية بين فيروسات الحيوانات والنباتات هو ما يلي:

"اللافت للنظر ، فيروسات النظام مونونيغافيراليس والأسرة بونيافيريدي... يمكنها أيضًا التكاثر في نواقل المفصليات. "

الورقة المشار إليها لدعم هذا البيان هي من قبل Hogenhout وآخرون. وتم نشره في المراجعة السنوية لعلم النبات (2008) 46 327-359 ، ويحق تفاعلات ناقلات الحشرات مع الفيروسات المنتقلة باستمرار. من هذا يتبين أن هناك فئة من الفيروسات النباتية تسمى فيروسات تكاثرية مستمرة التي تتكاثر في تداول نواقل الحشرات ، على عكس معظم أنواع الفيروسات المنتشرة. تشمل الحشرات المعنية قطاعة الأوراق (موضحة أدناه في الشكل 1 من تلك المراجعة) والتريب.

تمثيل تخطيطي لانتقال الفيروس المستمر بواسطة نطاط الأوراق. الفيروسات التي تنتقل بطريقة دائرية مستمرة لا تتكاثر في الحشرة وعادة ما تدخل الغدد اللعابية من الدملمف. في النباتات ، غالبًا ما يقتصر تكاثر فيروسات الدورة الدموية على أنسجة اللحاء. في المقابل ، تتكاثر معظم الفيروسات التكاثرية في عدة أنسجة نباتية وفي أعضاء مختلفة من نواقل الحشرات (الأسهم الصفراء) وقد تدخل الغدد اللعابية إما من الدملمف أو من الأنسجة المتصلة الأخرى ، على سبيل المثال ، الجهاز العصبي أو القصبة الهوائية.

ليس من الواضح بالنسبة لي ما إذا كان الفيروس بأي شكل من الأشكال ينتقص من ناقل الحشرات - بالتأكيد ليس الهدف الأساسي للفيروس ، ويمكن اعتبار التكاثر على أنه يسمح له بالبقاء لفترة أطول قبل أن تنقله الحشرة إلى النبات.

حشرات اليوم ، أهل الغد؟

إن حقيقة أن فيروسات الحشرات الدؤوبة يمكن أن تتكاثر في نواقل الحيوانات الخاصة بها تثير التساؤل عما إذا كانت الحشرات تستطيع بطريقة ما نقلها إلى البشر. في إجابة لسؤال مختلف حول ما إذا كانت مسببات الأمراض الحشرية يمكن أن تصيب البشر ، جادلت بأن عدم وجود أمثلة في المواقف التي يكون فيها الناس على اتصال وثيق مع الحشرات والاختلاف في التشريح والتركيب الجزيئي لأغشية الخلايا يجعل هذا غير محتمل. في الحالة الحالية ، لا نتحدث حتى عن أحد مسببات الأمراض الحشرية ، بل عن أحد مسببات الأمراض النباتية.


هذا سؤال بيولوجي عظيم! أنا سعيد لأننا نشجع مثل هذه الأسئلة من الأشخاص الفضوليين الذين يرغبون في معرفة المزيد عن علم الأحياء الحديث.

بقدر ما يمكن أن تكون الحيوانات الأخرى ناقلات للأمراض التي تصيب البشر ، يمكن للنباتات أن تكون ناقلات للعوامل المعدية المسببة للأمراض.

قد تقرأ أحيانًا قصصًا إخبارية عن السلالات المسببة للأمراض من الإشريكية القولونية التي تلوث الخضار وتجبر على سحب المنتجات. يوجد حاليًا مستشار لمراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC) بعدم تناول براعم البرسيم ، على سبيل المثال ، بسبب تلوثها بكتريا قولونية O103 ، سلالة يمكن أن تسبب مجموعة متنوعة من المشاكل الصحية (بما في ذلك تلف الكلى ، في الحالات الشديدة).

أصبح هذا النوع من التلوث أكثر شيوعًا ، إلى حد كبير كنتيجة لكيفية إنتاجنا للغذاء:

كان يُعتقد في السابق أن الفواكه والخضروات الطازجة خالية نسبيًا من مسببات الأمراض المسببة للأمراض. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، أصبح تفشي الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية المرتبطة بالفواكه والخضروات أكثر شيوعًا. تأتي هذه الفاشيات من المنتجات المزروعة في كل من الولايات المتحدة والدول الأخرى. تم ربط الفاشيات بـ الإشريكية القولونية O157: H7 و السالمونيلا على التفاح والخس والشمام والبراعم. الليسترية المستوحدة على الملفوف والشمام. شيغيلا على البقدونس والخس. و السيكلوسبورا على توت العليق المستورد.

ساهمت التغييرات في الكائنات الحية الدقيقة بلا شك في هذه الزيادة ، وكذلك التغييرات في ممارسات الزراعة والحصاد والتوزيع والتجهيز والاستهلاك. الليسترية المستوحدة, كلوستريديوم البوتولينوم و بكتيريا سيريوس العصويه توجد بشكل طبيعي في بعض أنواع التربة. وجودهم على المنتجات الطازجة ليس من غير المألوف. السالمونيلا, بكتريا قولونية O157: H7 ، العطيفة الصائمية, ضمة الكوليرايمكن أن تلوث الطفيليات والفيروسات المنتجات من خلال السماد الخام أو السماد غير السليم ، ومياه الري التي تحتوي على مياه الصرف الصحي غير المعالجة أو السماد الطبيعي ، ومياه الغسيل الملوثة. يعتبر الاتصال بالثدييات والزواحف والطيور والحشرات والمنتجات الحيوانية غير المبسترة مصادر أخرى للتلوث.

اغسل الفواكه والخضروات!


انتقال الأمراض النباتية إلى البشر: يمكن للفيروس والبكتيريا النباتية أن تصيب الإنسان

بغض النظر عن مدى الاستماع إلى نباتاتك عن كثب ، فلن تسمع أبدًا أغنية واحدة "Achoo!" من الحديقة ، حتى لو كانوا مصابين بالفيروسات أو البكتيريا. على الرغم من أن النباتات تعبر عن هذه العدوى بشكل مختلف عن البشر ، إلا أن بعض البستانيين قلقون بشأن انتقال الأمراض النباتية إلى البشر & # 8212 بعد كل شيء ، يمكننا الحصول على الفيروسات والبكتيريا أيضًا ، أليس كذلك؟


مصنع & # 8216 مثلث المرض & # 8217 يشير إلى ذروة الفوز & # 8217t يعني نهاية COVID-19

النباتات ليست غريبة عن الأمراض وتفشي الأمراض المدمرة. يمكن للبشر تعلم درسًا قيمًا منهم عندما يتعلق الأمر بجائحة COVID-19 الحالية ، وفقًا لأستاذ في جامعة تكساس إيه آند أمبير.

في حين أن الدافع هو العودة إلى مكان عملنا وأعمالنا بمجرد تشخيص حالات COVID-19 ذروتها ، يقول عالم الفيروسات وأخصائي علم أمراض النبات في تكساس A & ampM AgriLife Research إنه يجب على المرء فقط أن يلجأ إلى عالم النبات ليرى كيف سيكون ذلك خطأ.

قالت كارين بيث شولثوف ، الأستاذة في قسم علم أمراض النبات والأحياء الدقيقة بجامعة تكساس إيه آند إم إم: "عندما نصل إلى الذروة ، فإننا في أحسن الأحوال نكون في منتصف الطريق فقط نحو النزول من هذا الجبل من المرض".

يتفق شولثوف مع الدكتور أنتوني فوسي ، مدير المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية ، على أن التباعد الاجتماعي يجب أن يستمر حتى لا توجد حالات جديدة ، ولا وفيات.

يستند تفكيرها إلى مفهوم طويل الأمد من علم أمراض النبات يصف انتشار أي مرض يشرح سبب أهمية التدابير البيئية. قال شولتهوف إنه يلقي الضوء على أوجه التشابه بين أمراض النبات والإنسان.

"كل البيولوجيا مرتبطة. قال باتريك جيه ستوفر ، نائب رئيس جامعة تكساس إيه آند أمب إم أجري لايف ، عميد كلية الزراعة وعلوم الحياة ومدير AgriLife Research ، "لقد حان الوقت الآن للتعلم من مجالات أخرى من العلوم والبيئة". "قد نحتاج إلى قضاء وقت إضافي الآن ، وهو أمر نعلم أنه سيكون صعبًا على المدى القصير ، ولكنه ينقذ حياة الكثيرين على المدى الطويل.

"فيروس كورونا الجديد يكشف بالتأكيد عن نقاط ضعفنا ، من نظام الإمداد الغذائي إلى بيئاتنا الاجتماعية إلى نوعية الحياة. يجب أن نتعلم من هذه التجربة ، بما في ذلك إعطاء الأولوية لتطوير التقنيات المتطورة للحماية والوقاية من COVID-19 وآثاره بعيدة المدى على حياتنا قبل أن نعيد تشغيل الحلقة المفرغة مرة أخرى ، وخاصة الأكثر ضعفاً ".

مثلث المرض

قال شولثوف إن تفشي الأمراض يعتمد على "مثلث المرض". نشأ هذا المفهوم منذ أكثر من 60 عامًا عندما رسم جورج ماكنيو ، اختصاصي أمراض النبات في معهد بويس طومسون لأبحاث النبات ، رسمًا بيانيًا لحقيقة أن الوباء ينشأ من تفاعل ثلاثة عوامل - مضيف حساس ، ومسبب ممرض خبيث ، وبيئة مضيافة.

قال شولثوف إن الشكل البسيط لمثلث مرض ماكنيو مفيد في شرح الدور الرئيسي للبيئة في نجاح مسببات الأمراض مثل SARS-CoV-2 ، الفيروس الذي يسبب COVID-19.

النباتات المتماثلة وراثيا هي "زراعة أحادية" وهي معرضة بشكل خاص لمسببات الأمراض الناشئة والأمراض. اليوم ، يكسر علماء أمراض النبات دورات المرض هذه عن طريق تعديل أو التحكم في أي من المضيف أو العامل الممرض أو البيئة.

قال شولتهوف: "قد ننتج محاصيل مقاومة للمرض ، ونزرعها بطريقة مختلفة أو في أوقات مختلفة ، أو نستخدم المعالجات الكيميائية لحماية النباتات من الفطريات والفيروسات والبكتيريا والحشرات الضارة". "من خلال تغيير العائل بجينات المقاومة ، أو إيقاف العامل الممرض بالمواد الكيميائية ، أو تغيير البيئة عن طريق الزراعة مبكرًا أو لاحقًا ، على سبيل المثال ، يمكننا التحكم في تفشي مرض جديد أو التكرار الموسمي لمُمْرِض معروف."

في حالة COVID-19 ، يكون الناس هم المضيفون المعرضون للإصابة و SARS-COV-2 ، الممرض الخبيث. إن الاتصال الدائم والوثيق بين الناس هو البيئة المضيافة اللازمة للحفاظ على قوة هذا الوباء. أصبح فيروس كورونا الجديد ، بعد أن قفز من مضيف حيواني ، ناجحًا بشكل غير عادي في إصابة البشر.

قال شولتهوف: "ليس لدينا مناعة على مستوى السكان ضد هذا الفيروس". "مرة أخرى ، من الدكتور Fauci ، نحن" لا نحدد الجدول الزمني ، الفيروس يحدد الجدول الزمني. "إلى أن تظهر الأدوية أو اللقاحات للسيطرة على الفيروس والمرض ، يمكننا فقط القيام بدورنا لتعطيل بيئة مواتية لفيروس كورونا الجديد ".

أخذ صفحة من تاريخ علم أمراض النبات

استخدمت مجاعة البطاطس الأيرلندية الكبرى ، وهي أزمة إنسانية ، لتسليط الضوء على الارتباط الوثيق بين مسببات الأمراض والبيئة والمجتمع - بما في ذلك كيف يقود الوباء السياسة بينما يكشف الظلم الاجتماعي والاقتصادي.

قال شولتهوف: "هذه قضايا قريبة من الوطن منذ أن أصبح COVID-19 واقعنا اليومي".

نشأت مجاعة البطاطس الأيرلندية بسبب مرض اللفحة المتأخرة الذي يصيب البطاطس ، والذي لا يزال يحدث حتى اليوم. وصفت تقارير مباشرة من أيرلندا كيف ظهرت الآفة بين عشية وضحاها مع تدمير حقول من النباتات الخضراء المورقة فجأة ، مما أدى إلى الانهيار شبه التام لمحصول البطاطس.

على الرغم من أن تفشي الأمراض كان يحدث أيضًا في أوروبا وأمريكا الشمالية ، إلا أن اعتماد الفقراء الأيرلنديين على البطاطس لمعظم السعرات الحرارية الغذائية كان مدمرًا. أدى تفشي مرض النبات هذا إلى هجرة مليون شخص من أيرلندا ومليون حالة وفاة أخرى - خسارة 25٪ من سكان البلاد.

قال شولثوف: "لقد كان أحد العوامل الممرضة التي قدمت درسًا مرعبًا عن الحاجة إلى إدارة المرض وتقليله والسيطرة عليه علميًا". "سوف يتكرر COVID-19 إذا لم نستمر في اضطراب البيئة المفضلة للفيروس حتى يتم إنشاء لقاح لتقوية المضيف أو أدوية لتدمير الفيروس."

السيطرة على تفشي المرض

قال شولثوف إنه قد تكون هناك ذروة واحدة للعدوى ، أو موجات من العدوى ، أو تكرار موسمي لـ COVID-19 في مجتمعاتنا. وبالمثل ، فإن مرض اللفحة المتأخرة في البطاطس الذي تسبب في هذا التدمير مستمر اليوم ، ولكن في بيئة خاضعة للرقابة.

وقالت: "إن الإصابات المستمرة بـ COVID-19 تشير إلى أننا لم نتوخى اليقظة الكافية فيما يتعلق بتعكير صفو البيئة المفضلة للفيروس". "اليوم ، وعلى الأقل في المستقبل القريب ، يعد تعطيل البيئة المواتية للفيروس هو العنصر الرئيسي للسيطرة على انتشار المرض ، ويجب أن يستمر التعطيل حتى يتم إنشاء لقاحات أو أدوية مثبتة."

قال شولثوف إن التباعد الاجتماعي والممارسات الصحية الجيدة تظل أفضل الخيارات المجتمعية المتاحة لكسر مثلث المرض. تؤدي الجهود البسيطة مثل غسل اليدين إلى تعطيل غلاف غشاء الفيروس ، مما يمنعه من بدء العدوى.

وقالت: "بمرور الوقت ، قد نكتسب نحن المضيف" مناعة القطيع "كشكل من أشكال الحماية من الفيروس". أو قد يحدد العمل العلمي المستمر المذهل علاجات أو لقاحًا آمنًا وفعالًا. لكن يجب أن نظل يقظين في الاستمرار في الممارسات الموصى بها التي تخلق بيئة غير مواتية للفيروس حتى يحدث ذلك الوقت. يجب ألا نشعر بالرضا عن النفس ".


بيولوجيا الأمراض المعدية

على الرغم من النمو الاقتصادي السريع في الهند والبراعة التكنولوجية المتزايدة ، إلا أنها لا تزال تواجه عبئًا ثقيلًا من الأمراض المعدية ، بما في ذلك ارتفاع معدلات فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز والسل والملاريا وغيرها من الأمراض المهملة. في هذا الاتجاه مع رؤية للتخفيف من المشاكل المرتبطة بهذه الأمراض ، يلتمس القسم في إطار برنامج بيولوجيا الأمراض المعدية مجموعة واسعة من المشاريع حول الأمراض البكتيرية والفيروسية والطفيلية والفطرية التي تغطي الطيف من البيولوجيا الأساسية لمسببات الأمراض البشرية وتفاعلها مع مضيفين بشريين ، من خلال الأبحاث المترجمة والسريرية نحو تطوير تشخيصات وأدوية ولقاحات جديدة ومحسنة للأمراض المعدية ، وقد تم وضع الأولويات التالية لهذا البرنامج:

  • فهم التركيب الجزيئي ووظيفة مسببات الأمراض الفيروسية والبكتيرية والفطرية والطفيلية المعروفة وتحديد مسببات الأمراض الجديدة.
  • توسيع نطاق الرؤى في آليات العدوى ، والإمراضية ، والفوعة ، والتفاعلات بين المضيف والممرض ، وتطوير مقاومة الأدوية للأمراض مثل السل ، وإعادة استخدام الأدوية للأمراض المعدية ومقاومة مضادات الميكروبات.
  • تطوير أنظمة أصلية وموثوقة وسريعة وحساسة ومحددة وفعالة من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام في مجموعة متنوعة من الأنظمة الأساسية والتقنيات التشخيصية.
  • إجراء البحوث لفهم الاستجابات المناعية وتعزيزها بشكل أفضل ، ولتحديد أهداف لقاح جديدة واعدة للأمراض المعدية ذات الأهمية الصحية الوطنية والعالمية.
  • تحديد الأهداف المحتملة لتطوير مناهج جديدة للتدخلات واسعة النطاق والاستراتيجيات الجديدة لتطوير العلاجات المناعية ، بما في ذلك تلك القائمة على استجابات المضيف.

الأنشطة الجارية:

    مرض بكتيري:

تحت رعاية هذا البرنامج ، تم دعم جهود البحث والتطوير المختلفة في مجال الأمراض البكتيرية مثل السل الفطري, الزائفة الزنجارية, راكدة بومانية, السالمونيلا sp., المكورات العنقودية sp., هيليكوباكتر بيلوي, داء الشيغيلات, المشعرات المهبليةوالتهاب السحايا وعدوى المسالك البولية وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، نظرًا لعبء مرض السل الضخم في بلدنا ، يتم التركيز بشكل كبير على دعم التدخلات التكنولوجية من حيث التشخيص والعلاج واللقاحات في مجال مرض السل. الأنشطة الرئيسية هي كما يلي:

  1. السل (TB):الدراسات الأساسية على علامات التشخيص المختلفة ل السل الفطري بما في ذلك MDR ، XDR ، السل العيني ، السل خارج الرئة ، السل مع أمراض مصاحبة أخرى مثل فيروس نقص المناعة البشرية والتهاب السحايا وما إلى ذلك ، تم دعمها. كما تم بنجاح تنفيذ تطوير فحوصات تشخيصية في نقطة الرعاية ، وصندوق أدوات تشخيصي قائم على aptamer ، وفحوصات تشخيصية أخرى تعتمد على الأجسام المضادة ، وتم النظر فيها بشكل أكبر من أجل إجراء عملية التحقق من الصحة والتسويق. دراسات أخرى مثل تحديد الخيوط العلاجية ، والآلية الجزيئية للإمراض ، والتفاعلات بين المضيف والممرض ، والدراسات المناعية وظهور آلية مقاومة الأدوية هي أيضًا جهود روتينية في إطار هذا البرنامج.
  2. مقاومة مضادات الميكروبات (AMR): دراسات أساسية مختلفة حول تطور آلية مقاومة الأدوية في مسببات الأمراض البكتيرية مثل راكدة بومانية, الزائفة الزنجارية، ومسببات الأمراض ESKAPE ، وتحديد التدخلات العلاجية لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات وغيرها ، يتم دعمها بشكل روتيني في إطار هذا البرنامج.

يشجع البرنامج إجراء ودعم البحوث المتعلقة ببيولوجيا الأمراض الأساسية ، والآلية الجزيئية للتسبب في المرض ، وتفاعلات العائل الممرض للعدوى الفيروسية مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، وحمى الضنك ، وشيكونغونيا ، والإنفلونزا ، والتهاب الكبد الوبائي سي ، والتهاب الكبد الوبائي ب وما إلى ذلك. توفر البحوث الطبية الحيوية المدعومة في إطار هذا البرنامج الأدوات اللازمة لتطوير اختبارات تشخيصية وعلاجات جديدة ومحسنة ولقاحات ووسائل أخرى لمكافحة هذه التهديدات. وهذا يشمل العمل على إجراء دراسات جماعية لفيروس نقص المناعة البشرية ، وتشخيص حمى الضنك ولقاحها ، وتشخيصات الشيكونغونيا التي يمكن أن توفر حماية طويلة الأمد ضد هذه التهديدات الفيروسية. الأنشطة الرئيسية في هذه الفئة هي كما يلي:

    الأتراب من أجل مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية والتقدم لدى الأطفال والبالغين في الهند (CoHRPICA):

يتزايد الاعتراف بالطفيليات على أنها عوامل ممرضة مهمة لها تأثيرات اقتصادية وبيئية وصحية عامة عالمية. أكثر من ثلاثة مليارات شخص في جميع أنحاء العالم مصابون بواحد أو أكثر من الطفيليات ذات معدلات الاعتلال والوفيات المتفاوتة. تتحمل الهند 4٪ من العبء العالمي للملاريا وتساهم بنسبة 87٪ من إجمالي حالات الملاريا في جنوب شرق آسيا ، والأهداف الرئيسية لهذا البرنامج هي كما يلي:

  1. لاكتساب نظرة ثاقبة على المتلازمات السريرية المرتبطة بالعدوى الطفيلية
  2. لفهم المسببات المرضية الكامنة وراء المرض السريري والمساعدة في تحديدها
  3. لتطوير أدوات تشخيص أفضل للتشخيص النوعي للعدوى الطفيلية النشطة
  4. التعرف على التدخلات العلاجية الأفضل للسيطرة على هذه العدوى
  5. لدعم برنامج مكافحة ناقلات الأمراض

مجالات البحث الرئيسية

تم دعم العديد من مراكز التميز في مجال الملاريا. بعض التدخلات الأساسية المدعومة في إطار مراكز التميز هذه هي كما يلي:

  1. الآلات الجزيئية للمتصورة: نظام الإشارات ، الالتهام الذاتي و Ubiquitin Proteasome System (UPS)
  2. اكتشاف التشريح الجزيئي والمثبطات ضد المحركات المرتبطة بترجمة البروتين في طفيليات الملاريا
  3. بيولوجيا طفيليات الملاريا: وسيلة لاكتشاف أهداف دوائية جديدة
  4. دعم برنامج علم الطفيليات الجزيئية
  5. دعم البرنامج لفهم الأحداث الحرجة في بيولوجيا مرحلة الدم لطفيليات الملاريا

تم تنفيذ جهود البحث والتطوير لفهم آلية التسبب في المرض ، وتحديد الأهداف الدوائية لمكافحة داء الليشمانيات في إطار هذا البرنامج.

تحدث الأمراض الفطرية بسبب مجموعة متنوعة من الفطريات التي توجد عادة في البيئة. نادرًا ما تحدث العدوى الفطرية الغازية لدى الأشخاص الأصحاء ، ولكن الفطريات يمكن أن تسبب التهابات خطيرة للأفراد الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة ، وتشكل الأمراض الفطرية تهديدًا متزايدًا لصحة الإنسان. في حين أن الأشخاص الأصحاء نادرًا ما يعانون من عدوى فطرية خطيرة ، فإن الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز ومرضى السرطان ومرضى زرع الأعضاء والخلايا الجذعية والمرضى في المستشفى معرضون للإصابة بالعدوى. لا يوجد سوى أربع فئات من الأدوية المضادة للفطريات ، كما تظهر سلالات فطرية مقاومة لهذه الأدوية. يقوم القسم بإجراء ودعم البحوث الأساسية في إطار هذا البرنامج لفهم كيف تسبب مسببات الأمراض الفطرية المرض وكيف يستجيب جهاز المناعة للعدوى. كما أنه يدير ويدعم العلم لإيجاد طرق جديدة لتشخيص وعلاج ومنع الالتهابات الفطرية. التركيز الرئيسي في مجال المبيضات البيض الأمراض القائمة على الأساس والالتهابات الفطرية المقاومة للأدوية.

المبادرات الرئيسية التي تم إطلاقها:

  1. تغيير الغرض من الأدوية: من أجل اكتشاف علاجات جديدة مجدية اقتصاديًا ضد الأمراض المختلفة ، قام القسم مؤخرًا من خلال دعوة محددة لـ & ldquoRepurposing of Drugs & rdquo بدعم مشاريع البحث والتطوير في مناطق الأمراض التي تشمل التهاب الدماغ الياباني ، والدخن ، وحمى الضنك ، والملاريا ، وداء الليشمانيات الحشوي ومقاومة مضادات الميكروبات.
  2. مهمة مقاومة مضادات الميكروبات (AMR):

وقد أخطرت الدائرة ، باعتبار مقاومة مضادات الميكروبات على رأس أولوياتها الوطنية المركز الوطني للموارد الميكروبية (NCMR)، المركز الوطني لعلوم الخلايا ، بيون (معهد مستقل لـ DBT) ليعمل كمستودع حيوي للميكروبات المقاومة / العوامل المعدية (البكتيريا والفطريات) وإجراء جمع وتخزين وصيانة وحفظ وتوصيف هذه الميكروبات عبر الدوله. بعد مناقشة العديد من المشاورات التي اجتمعت مع مختلف أصحاب المصلحة المعنيين ، طور NCMR إجراءات تشغيل موحدة لترسيب وتخزين ونقل عينات مقاومة مضادات الميكروبات.

في الآونة الأخيرة ، تم اختيار NCMR كمختبر مرجعي للدولة تحت مقاومة مضادات الميكروبات لولاية ماهاراشترا (محاصر) برنامج شبكة المراقبة في ولاية ماهاراشترا بالتعاون مع منظمة الصحة العالمية. قامت هيئة سلامة الأغذية والمعايير الهندية (FSSAI) بإخطارها بـ & rsquos جميع المختبرات الـ 163 و 19 مختبرًا لإحالة اختبار الأغذية في جميع أنحاء البلاد لإيداع العينات الخاصة بمقاومة مضادات الميكروبات إلى مستودع NCMR Bio-repository ، بيون. علاوة على ذلك ، أبلغت DRDO و NCDC أيضًا مختبراتهم بإيداع عيناتهم في NCMR ، بونا.

علاوة على ذلك ، تعمل الإدارة مع منظمة الصحة العالمية ، المكتب القطري ، نيودلهي لمشاركة المعلومات المتعلقة بقائمة أولويات مسببات الأمراض الوطنية الخاصة بمقاومة مضادات الميكروبات والتي ستكون متاحة قريبًا جدًا. تقوم الإدارة بالتعاون مع BIRAC ، نيودلهي بإعداد تقرير عن المناظر الطبيعية حول مجموعات التشخيص السريعة والفعالة من حيث التكلفة لتحديد مسببات الأمراض الخاصة بمقاومة مضادات الميكروبات ، والتي ستكون مفيدة للتركيز على دعم جهود البحث والتطوير في تطوير مجموعات تشخيص سريعة وفعالة من حيث التكلفة لمقاومة مضادات الميكروبات. .

في عملية لتحقيق طموح هذا البرنامج ، أعلن قسم التكنولوجيا الحيوية (DBT) بالتعاون مع مجلس مساعدة أبحاث صناعة التكنولوجيا الحيوية (BIRAC) عن دعم مشاريع في مجال تطوير مضادات حيوية جديدة وبدائل للمضادات الحيوية لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات. وبموجب هذا الاستدعاء ، استلمت الدائرة 378 من خطابات الحدود. بعد جولتين من الفرز ، تمت التوصية بإجمالي 10 مشاريع للحصول على الدعم المالي.

علاوة على ذلك في هذا الاتجاه من أجل معالجة التهديد المتزايد لمقاومة مضادات الميكروبات (AMR) من خلال نهج شامل ومتعدد القطاعات (One Health) ، تم إطلاق مبادرة الصحة الواحدة للهند و rsquos لمكافحة المشاكل المرتبطة بمقاومة مضادات الميكروبات في 18 فبراير 2019 في دلهي.

في الآونة الأخيرة ، دخلت الهند في شراكة مع Global AMR R & ampD Hub كعضو في مجلس الأعضاء. من خلال الشراكة مع Global AMR R & ampD Hub ، ستعمل الإدارة مع جميع الشركاء للاستفادة من قدراتهم ومواردهم الحالية والتركيز بشكل جماعي على تدخل R & ampD الجديد لمعالجة العدوى المقاومة للأدوية.

انجازات هامة:

    اختبار حمى الضنك في اليوم الأول:

اختبار حمى الضنك اليوم الأول هو اختبار كروماتوجرافي مناعي سريع المرحلة الصلبة للكشف النوعي عن مستضد حمى الضنك NS1 والكشف التفاضلي للأجسام المضادة IgM و IgG لفيروس حمى الضنك في مصل الدم البشري / البلازما. هذا الاختبار مخصص للاستخدام التشخيصي في المختبر فقط ويهدف إلى المساعدة في التشخيص المبكر لعدوى حمى الضنك والتشخيص الافتراضي بين عدوى حمى الضنك الأولية والثانوية. ينتشر المرض في المناطق المدارية في العالم الثالث وينتشر إلى البلدان المتقدمة شبه الاستوائية - بما في ذلك الولايات المتحدة. تقدر منظمة الصحة العالمية أن 50-80 مليون حالة من حالات حمى الضنك تحدث في جميع أنحاء العالم كل عام ، بما في ذلك شكل مميت من المرض يسمى حمى الضنك النزفية (DHF) ومتلازمة صدمة الضنك (DSS).

ينتج عن الإصابة الأولية بفيروس حمى الضنك مرض ذاتي الشفاء يتميز بحمى خفيفة إلى مرتفعة تستمر من 3 إلى 7 أيام ، وصداع شديد مع ألم خلف العينين وآلام في العضلات والمفاصل وطفح جلدي وقيء. العدوى الثانوية هي الشكل الأكثر شيوعًا للمرض في أجزاء كثيرة من جنوب شرق آسيا وأمريكا الجنوبية. تتميز عدوى فيروس حمى الضنك الأولية بارتفاعات في مستويات معينة لمستضد NS1 من 0 إلى 9 أيام بعد ظهور الأعراض ، ويستمر هذا بشكل عام لمدة 15 يومًا. يقلل التشخيص المبكر لحمى الضنك من خطر حدوث مضاعفات مثل DHF أو DSS ، خاصة في البلدان التي تتوطن فيها حمى الضنك.

بدعم من DBT ، صمم فريق ICGEB وطور اختبارًا سريعًا لحمى الضنك سريع الحساسية ومحدد ومعقول التكلفة للغاية. على عكس اختبارات المنافسين المستوردة الأخرى ، فإن هذا قادر على اكتشاف عدوى فيروس حمى الضنك من اليوم الأول من الحمى. يكتشف هذا الاختبار الفريد ثلاثة في واحد جميع مراحل عدوى حمى الضنك (المرة الأولى أو تكرار الحلقة). يعد الاختبار الآن رائدًا في السوق حيث يستحوذ على 70 ٪ من السوق الهندي. يتم شراؤها بالجملة بموجب عقود الأسعار السنوية من قبل عدة ولايات في الهند. كما يتم تصديرها إلى عدة دول مثل سريلانكا وإندونيسيا وتايلاند وكندا والولايات المتحدة الأمريكية وعدد قليل من الدول الأفريقية.

تقليديا ، استوردت الهند التقنيات ، وهي مكلفة ، بدلا من بناء تقنياتها الخاصة. لا يزال أكثر من 25000 مركز رعاية صحية أولية في الهند يستخدم طريقة رخيصة وليست فعالة لفحص لطاخة البلغم (SSM) لتشخيص مرض السل. 36٪ من الحالات لم يتم الكشف عنها في اختبارات SSM. تقنية مستوردة ، أداة GeneXpert تكلف 12 روبية لكح والتي تحتاج إلى كهرباء ومكيفات مستمرة. في مثل هذا السيناريو ، عمل فريق بقيادة IIT-Delhi على بناء منصات تشخيصية لتشخيص أرخص وأسرع للعدوى مثل السل والتيفوئيد والتهاب المعدة والأمعاء. تم تطوير SeeTB بواسطة فريق IIT-Delhi والذي يكلف روبية. 50000 / - مع السمات البارزة التالية:

  • محمول ويمكن ربطه بالمجهر لتحسين الأداء
  • تقصير وقت تحليل العينة بمقدار 1/10
  • يحسن التشخيص بمعدل 80٪

التقنيات المنقولة والمتاجرة:

نتائج آخر 5 سنوات

تمويل المشاريع الحكومية

المرافق الوطنية المدعومة:

  1. البنك الحيوي الوطني لأمراض الكبد (NLDB) ، ILBS ، نيودلهي: هذا هو أول بنك حيوي وطني من نوعه ، تم تنفيذه كمبادرة مشتركة بين قسم التكنولوجيا الحيوية (DBT) ومعهد علوم الكبد والصفراوي للبحث الانتقالي في أمراض الكبد والأمراض المرتبطة به.
  2. مركز منصة التكنولوجيا المتقدمة (ATPC) ، RCB ، فريد آباد: لدى ATPC ستة مرافق منصة تشغيلية - مرفق قياس التدفق الخلوي ، ومرفق قياس الطيف الكتلي ، ومرفق تنقية البروتين والتفاعلات الجزيئية ، ومرفق علم الجينوم ، ومرفق الفحص المجهري البصري ، ومرفق الفحص المجهري الإلكتروني المجهز بمختلف التقنيات المتطورة لمساعدة الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية والباحثين.
  3. معمل البحث الانتقالي للقاح فيروس نقص المناعة البشرية (HVTR): يقوم مختبر البحث الانتقالي للقاح فيروس نقص المناعة البشرية (HVTR) في THSTI بإجراء بحث وتطوير مبكر في إطار برنامج شراكة مشترك بين THSTI والمبادرة الدولية لقاح الإيدز (IAVI). أنشأ مختبر HVTR القدرة على عزل الأجسام المضادة وحيدة النسيلة الخاصة بمستضد (bnAbs) من الخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي (PBMC) التي تم الحصول عليها من معادل النخبة المصابة بفيروس نقص المناعة البشرية المحدد جيدًا كجزء من نقل التكنولوجيا في إطار برنامج شراكة مستمر من IAVI - مركز تحييد الجسم المضاد (NAC). تم الحصول على براءة اختراع واحدة بعنوان مستضد البروتين المؤتلف هندسيًا لمحاكاة ثلاثية الأبعاد لارتفاع البروتين السكري المغلف hiv-1 في إطار هذا المشروع.
  4. مرافق البنك الحيوي في المعهد الوطني لبحوث الإيدز (NARI) ، بيون: إنه أول مستودع حيوي مركزي حديث للوصول إلى العينات البيولوجية عبر مراحل مختلفة من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية.

مبادرة كوفيد -19:

يشهد عالم اليوم و rsquos الجهود الدولية العاجلة لتطوير لقاحات وعلاجات أخرى لوباء COVID-19 الحالي. يعتبر جمع عينات المريض ومعالجتها وتحليلها في طليعة هذه الحالة الطارئة.

    التدخلات العلاجية:

بالنظر إلى أزمة COVID الحالية ، اتخذت الإدارة مبادرة فورية بشأن اتحاد أبحاث COVID-19 لدعم جهود البحث والتطوير للتعامل مع هذا العامل المعدي من خلال جميع أنواع التدخلات التكنولوجية من حيث التشخيص والعلاج واللقاحات وإعادة استخدام العقاقير وآليات أخرى لفهم العلاج السريري. والجوانب المرضية لهذا العامل الوبائي. في ظل اتحاد أبحاث COVID هذا ، فإن جهود البحث والتطوير في القطاع العلاجي لها قيمة كبيرة. من أجل التحقق من العبء الكبير لهذه العدوى الوبائية ، هناك حاجة ملحة إلى بعض التدخلات العلاجية الخاصة بهذا العامل الممرض. تمت الموافقة على بعض المقترحات ذات خطة العمل الجيدة لاستهداف العامل الممرض لبدء العمل.

على الرغم من أن الخدمات المصرفية الحيوية تعمل غالبًا في الخلفية ، إلا أنها تلعب دورًا مهمًا في تشخيص وتطوير العلاجات لمجموعة متنوعة من الأمراض. ومع ذلك ، نظرًا لأن قضايا العينة الحيوية كانت منذ فترة طويلة عوامل مهمة في التعامل مع الاستجابة للأمراض المعدية الناشئة. من خلال مراقبة الوضع الحالي ، من المتوقع أن يظل هذا الوباء هو الشاغل الدولي الأكثر أهمية لسنوات قادمة ، من منظور الصحة العامة ، وكذلك من الآثار الاقتصادية الناتجة. مع استمرار تزايد عدد الحالات ، بالإضافة إلى الخسائر المؤسفة في الأرواح ، ستواصل البنوك الحيوية العمل في الخلفية للتعامل مع أدوارها في الاستجابة. من منظور الحفظ الحيوي والخدمات المصرفية الحيوية ، يمكن تصور دور البنوك الحيوية لعينات COVID-19 على النحو التالي:

أ) تطوير اللقاح والعلاجات

ب) إرشادات بشأن المناولة ، بما في ذلك مسحات البلعوم والأنف

ج) الظروف التي يجب اتباع ممارسات BSL-3 الأعلى في ظلها على سبيل المثال ، عند العمل مع ثقافات عينات فيروس كورونا.

تهدف الإدارة إلى دعم مرفق Bio-bank بخطة مستقبلية جيدة الإستراتيجية بحيث يمكن تطوير جميع أنواع التدخلات التكنولوجية في الوقت المناسب. لتحقيق هذا الجهد ، تقوم الإدارة باستكشاف التسهيلات الممكنة في البنوك الحيوية الوطنية المدعومة بالفعل بخطة عمل فورية. وفقًا لإخطار ICMR الأخير ، تم تحديد مؤسسات DBT التالية كمستودع حيوي معين لـ COVID-19.

مجموعة علوم NCR- التكنولوجيا الحيوية ،

أ. معهد علوم وتكنولوجيا الصحة التحويلية (THSTI) ، فريد آباد و

ب. المركز الإقليمي للتكنولوجيا الحيوية (RCB) ، فريد آباد

معهد علوم الخلايا الجذعية والطب التجديدي (inStem) ، بنغالور


أفضل 4 طرق للسيطرة على أمراض النبات | الزراعة

(أ) اختيار المنطقة الجغرافية التي تكون على أساس متطلبات درجة الحرارة والرطوبة الملائمة لمحصول معين ولكنها غير مفضلة للفطريات والبكتيريا.

يتم التحكم في العديد من الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة عن طريق الاختيار الصحيح للحقل. من الممكن تمامًا أن تحتوي تربة حقلية معينة على أنواع مسببة للأمراض. في هذه الحالة ، لا يتم زرع المحصول في هذا المجال لعدة سنوات. يعيش الكائن الحي المسبب للعفن الأحمر في قصب السكر Colletotrichum falcatum في التربة لعدة أشهر. يتم أيضًا الاهتمام بتصريف المياه أثناء اختيار الحقل.

(ج) اختيار وقت البذر:

يجب ألا تتطابق المرحلة الحساسة لنمو النبات مع البيئة الملائمة للعوامل الممرضة في نفس الوقت.

(د) أنواع الهروب من المرض:

أنواع معينة من المحاصيل بسبب خصائص نموها قادرة على الهروب من المرض. هذا المرض الهروب من صفات المحصول ليس وراثيا بل يرجع إلى عادات النمو ووقت النضوج. مجموعة متنوعة من البازلاء المبكرة النضج قادرة على الهروب من البياض الدقيقي والصدأ.

(هـ) اختيار البذور:

To avoid seed borne diseases, healthy and disease free seeds are essential.

(F) Crop rotation:

Crop rotation is essential for controlling soil borne diseases and pathogens.

Removal and Destruction of Diseased Plant Organs, eradication of alternate and collateral hosts and sanitation of Fields.

(h) Modification of cultural Practices:

Cultural practices such as – distance between the plants, time and frequency of irrigation, transplantation time and method, mixed cropping, amount and property of fertilizer and compost etc. can be changed to reduce losses caused by the disease.

(i) Eradication of Insect Vectors:

Insects serve as vectors for many diseases. Eradication of such insect vectors is essential for the control of pathogens.

Examples of some diseases and their insect vectors are as follows:

Agar : A gelatin-like substance obtained from sea weed (red algae Gracilaria, Gelidium etc.) and used to prepare culture media on which microorganisms are grown for study.

Alternate host : One of the two kinds of plants on which a parasitic fungus (e.g. black rust of wheat caused by Puccinia graminis trifid) must develop to complete life-cycle.

Anthracnose : A leaf spot or fruit spot type of disease caused by fungi that produce their sexual spores in an acervulus.

Antibiosis : The phenomenon in which a substance produced by one microorganism is harmful to another organism.

Antibody : A protein produced by specific stimulation when a foreign antigen enters into the blood of an organism. Antibodies get attached with the antigens and make them ineffective or harmless.

Antigen : A substance (usually a protein, lipid or carbohydrate) which after entering into a body activates the production of antibody.

Bacteriophage : A virus which infects specific bacteria and kills them.

Bacteriophage : A chemical or physical agent that prevents’, multiplication of bacteria without killing them.

Blight : A non-restricted tissue disintegrating symptom characterized by general and rapid killing of leaves, flowers & stem.

Blotch : A disease characterized by large and irregular spot or lesions on leaves, shoots and stems.

Canker : A necrotic or sunken lesion Oil a stem, branch or. fruit of a plant (e.g. citrus canker caused by Xanthomonas citri.

Carries : A plant or an organism which carries an infections agent but does not show symptoms of disease produced by the agent.

Chlorosis : Yellowing of green tissue due to chlorophyll destruction.

Damping off : Destruction of seedling near the soil surface, resulting in the falling of seedling on the ground.

Die Back : Progressive death of shoots and roots generally starting at the tip.

Disinfectant : An agent that kills or inactivates pathogens in the environment or on the surface of the plant, prior to infection.

Downey Mildew : A plant disease in which the mycelium & spores of the fungus appear as a Downey growth on the host surface.

Endemic Disease : A disease which regularly occurs on a particular area of earth or country.

Epidemic Disease : A wide spread & severe outbreak of a disease.

Etiolation : Yellowing of the plant due to deficiency of light.

Exclusion : Control of plant disease by excluding the pathogen or infected plant material from disease free areas.

Exudate : Liquid discharge from plant tissue.

Facultative parasite: An organism that is usually saprophyte under certain conditions may become parasite.

Facultative saprophyte : An organism that is usually parasite but may also live as a saprophyte.

Gall : A swelling produced on a plant as a result of infection by certain pathogens.

Gummosis : Production of gum by plant tissue.

Heterotrophy : An organism depending on an outside source for organic nutrients.

Hyperplasia : Excessive development due to increase in the number of cells.

Hypertrophy : Excessive growth due to increase in size of cells.

Immunity : The state of being exempted from infection by a given pathogen.

Infection : Establishment of the pathogen in the host.

Infections disease : A disease caused by a pathogen which can spread from a diseased to a healthy plant.

Latent virus : A virus that does not induce symptoms in its’ host.

Leaf mottling : A disease caused due to Zn deficiency (specially in Citrus spp.) in which new leaves develop inter-veinal chlorosis, get reduced in size, plant becomes bushy and the branches show die-back symptoms.

Lesion : A localized area of discoloured, diseased tissue.

Mildew : A plant disease caused by a fungus in which the mycelium and spores are seen as a whitish growth on the host surface.

Mosaic : Symptom of certain viral diseases of plants characterized by intermingled patches of normal and light green or yellowish colour.

Mycorrhiza : Symbiotic relationship between roots of higher plants and fungal mycelia which is essential for the growth of these plants.

Necrosis : The death of cells or of tissues.

Obligate parasite : A parasite that in nature can grow and multiply only on living organisms.

Parthenogenesis : Formation of embryo without fertilization.

Pathogen : An disease causing agent in plant.

Plasmogamy : Fusion of cytoplasm’s of two cells.

Polymorphism : Having various forms in a life cycle. The rust fungus is allomorphic as it produces five different types of spores in its life-cycle.

Pustule : Small blister like elevation of epidermis.

Quarantine : Control of export and import of plant to prevent spread of diseases or pests.

Race : A genetically distinct mating group within a species also a group of pathogens with distinct pathological or physiological characteristics.

Resistance : The ability of an organism to overcome, completely or partially the effect of a pathogen.

Rickettsia like Organisms : RLOs a prokaryotic microorganism having a cell wall and obligate intra-cellular parasite.

Ring spot : A circular chlorotic area with a green centre symptom of many viral diseases.

Rot : The softening, discolouration and disintegration of a succulent plant tissue as a result of fungal or bacterial infection.

Russetting : Brownish roughened areas on fruit skin produced as a result of excessive cork formation.

Rust : A disease of grasses and other plants giving a rusty appearance to the plant and caused by uredinales (rust fungi).

Saprophyte : A organism which lives on dead and decaying organic matter.

Scab : A rough, crust like diseased area on the surface of a plant organ. A disease in which such areas are formed

Scorch :Burning of leaf margins as a result of infection or unfavorable environmental conditions.

Smut : disease caused by Ustilaginaceae, characterized by masses of dark, powdery spores.

Spot : Disease symptom in which certain restricted tissue

Susceptibility : The inability of a plant to resist the effect of a pathogen.

Susceptible : A plant or species which is incapable of resisting the effect of a pathogen.

Toxin : A compound produced by microorganisms and being toxic to a plant or animal.

Vector : An insect able to transmit a pathogen.

Vein banding : Bands of green tissue along the veins while the tissue between the veins become chlorotic.

Viroid : A naked nucleic acid which resembles virus but is devoid of protein coat.

Wilt : Loss of rigidity and dropping of plant parts wholly or partially.

Yellows : Yellowing and stunting of host plant.

Controlling Plant Disease: Method # 2.

Physical Methods:

(a) The hot water treatment method of Jensen was developed in 1887 which was used to control loose smut disease of wheat, barley and Oats. Until the development of systemic fungicide hot water treatment was the only method to control loose smut. Hot water treatment is also effective in the control of nematodes.

(b) Solar energy treatment to control loose smut was first developed by Lutlzra. In this method seeds are first rinsed or soaked in water for 4-5 hrs. before drying them in scorching sun.

(c) Hot air treatment for the control of virus in propagating stocks was first developed by Kunkal in Peach yellow.

Controlling Plant Disease: Method # 3.

Chemical Methods:

(a) Seed treatment with fungicide before transplanting.

أنا. Soil treating chemicals:

It is used for controlling such soil borne diseases which attack on seeds or seedlings. The examples of such chemicals are – Formaldehyde, Captan, Thiram, Zineb, Organo-mercurials, PCNB, Ethylene dibromide, vapam etc.

ثانيا. For Externally seed borne diseases, chemicals such as formalin, copper carbonate, captan, organo-mercurials (Agrosan GN and Ceresan) are used for seed treatment.

ثالثا. For Internally seed borne diseases (i.e. loose smut), hot water treatment and solar treatment are used.

رابعا. Systemic Organic Compounds are effective chemicals for controlling both externally and internally seed borne diseases eg. Oxanthin derivatives (Plantvax and Vitavax), Benlate, Bavistin, Demosan.

v. For controlling air borne diseases, foliar application of chemicals is more effective.

السادس. The common copper fungicides are: Perenox, Perelan, Blitox, Cuprokyt, Cuprosanand Fytolan. Its use is comparatively better than that of Bordeaux mixture.

(b) Seed dressing with organomercurials and systemic fungicides.

Controlling Plant Disease: Method # 4.

Plant quarantine can be defined as a legal restriction on the movement of agricultural commodities for the purpose of exclusion, prevention or delay m the establishment of plant pests and diseases in areas where they are not known to occur.


Disease Triangle

Figure 68. Ven-diagram of disease triangle.

Three components are absolutely necessary in order for a disease to occur in any plant system. The three components are:

When these three components are present at the same time, a disease (shaded region) will occur if a susceptible host plant is in intimate association with a virulent plant pathogen under favorable environmental conditions. This concept is represented by the shaded portion of the diagram above. When there is a high degree of overlap (as the shaded area becomes larger), there will be a moderate to high amount of disease. (Figure 68).

It is important to remember that within each of the three components –host, pathogen, and environment –there are numerous variables that may affect both the incidence and severity of the disease. These variables include genetic diversity, biology and lifecycle of the host plant and pathogen, and environmental conditions.

  • التنوع الجيني: Within one species of host plant there may be an incredible range of genetic diversity that greatly influences susceptibility to any particular species of pathogen. If the host is resistant to a pathogen, even when the pathogen is present under favorable environmental conditions, a disease will not occur (Figure 69).Genetic diversity also plays a role in pathogen virulence or its ability to infect a host and cause disease, which may also influence the amount and severity of a disease.
  • Biology and lifecycle of the host plant and pathogen: Host plants may be resistant to pathogens at one stage of development but not at another. In a similar manner, some pathogens must be at a critical life stage in order to cause infection.
  • Environmental conditions: There are numerous variables in the environment that influence disease incidence and severity including temperature, sunlight, moisture, relative humidity, and time of year. Pathogens are typically restricted to an area based on the conditions of the macroclimate. A microclimate is the prevailing climatic conditions in a certain geographical area. Within a macroclimate, small areas may exist in which the climate may be different than the surrounding areas. This is called a microclimate. Each landscape is filled with microclimates that exist because of differences in exposure to sun and wind, soil type and many other factors.
Figure 69, Variables within each component of the disease triangle may affect the presence of disease. This diagram represents a system in which the host is displaying resistance to disease even in intimate association with the pathogen under favorable environmental conditions.

CRISPR as a Diagnostic Tool

Using the principle that nucleic acids are effective biomarkers for diseases, CRISPR-based diagnostic methods rely primarily on identifying a certain sequence associated with a disease and then cleaving it in order to produce a readable signal. Examples of target sequences include oncogenic mutation sequences or viral and bacterial sequences derived from the infectious agent. The goal of CRISPR systems is to identify the specific pathogens, as well as to repair alleles that cause disease through specific DNA sequence editing at exact locations on the chromosome [20]. The goal of CRISPR systems is to identify the specific pathogens, as well as to repair alleles that cause disease through specific DNA sequence editing at exact locations on the chromosome [79].

Various properties of the CRISPR system have led to development of various diagnostic methods. While some tests make use of both the identification and cleavage of the target, other tests function based singularly on the guide RNA and Cas protein identification of the target [79]. Identification of the CRISPR system in pathogenic bacteria has become a useful diagnostic tool, due to the CRISPR being a part of most bacterial defense systems. Certain diagnostic methods based on these mechanisms are: serotyping/subtyping utilizing CRISPR, diagnostic assay based on single guide RNA (SgRNA), and another method of diagnostic assay based on CRISPR interference (dCas9) [79].

The rapid, sensitive, specific, accurate, cheap, and reliable, features of CRISPR-based diagnostic tools provide huge potential for applications in a wide range of areas [41, 46, 84]. They have the capacity not only for detection of pathogens during an epidemic, but also in cancer diagnosis, single-nucleotide polymorphisms (SNPs) identification, and genetic disease detection [41]. The highly sensitive nature of CRISPR diagnostic tests is derived from the fact that most are able to utilize fluorescent probes which are highly sensitive. This specificity arises from the binding to the target via Watson-Crick base pairing between DNA-RNA or RNA-RNA. The tests can proceed at a rapid pace since it is not necessary to culture isolates or extract genomic DNA [79].

CRISPR-Based Diagnosis of Viruses

The most widely explored area for CRISPR-based diagnostic systems is within the field of viral infection. Several researchers have developed methods based on the CRISPR-Cas12a and Cas13a families, dubbed DETECTR and SHERLOCK, respectively [10, 42]. As indicated above and shown in Fig. 4, DETECTR uses the Type V Cas12a enzyme to directly bind to DNA targets in a three-stage process: a guide RNA first directs the Cas12a enzyme to a double-stranded sequence of DNA within a specified viral genome [13]. Once bound to its viral genetic target, a single-stranded DNA molecule bound to a quencher molecule and a reporter fluorophore are cleaved indiscriminately by the Cas12a enzyme [42]. This “collateral” cleavage is detected as a fluorescent signal released from the fluorophore and quencher [13]. The primary advantage of the DETECTR method lies in its high sensitivity, as it is able to detect a single molecule of viral particle within a microliter of sample [42].

Cas12 and Cas13 Cleavage Activity. In the DETECTR technology, after binding the Cas12-crRNA complex to its target (dsDNA) the collateral nuclease activity of the Cas12 leads to cleavage of the reporter molecule nonspecifically after which the fluorescent signal is detectable. In the SHERLOCK technology, Cas13a guided by the single CRISPR RNA (crRNA) to cleave ssRNA or mRNA and the same process occurs

In the SHERLOCK approach, detection occurs by binding and cleaving RNA indiscriminately through the use of crRNA targets via the Type VI Cas13a enzyme [24, 42]. A targeting molecule with an attached fluorophore binds to the target RNA and cleaves it in a collateral manner as seen in Fig. 4, causing a fluorescence signal in the presence of specific sequences, which can then be detected and analyzed to confirm the presence of virus nucleic acid [10]. SHERLOCK has been explored significantly for its uses in viral detection and diagnosis since its initial creation, and researchers have further optimized the method, producing the simplified and more specific SHERLOCKv2 protocol [24]. Improvements include the addition of multiplexing which was accomplished through identifying orthogonal sequencing ability by optimizing enzymes from Cas13a and Cas13b families, resulting in the ability to identify four differing RNA target sequences within a single reaction through fluorescence reporting [10]. Cas13 enzymes were also combined with the supplemental CRISPR-associated Csm6 enzyme, which more than tripled sensitivity [24]. DETECTR and SHERLOCK methods can be applied to diagnose a significant array of viruses in both laboratory and clinical settings [10]. The DETECTR method has been utilized significantly for diagnosis of human papillomavirus (HPV), although it can be applied to theoretically any virus [10]. Both SHERLOCK and DETECTR methods can be coupled with recombinase polymerase amplification (RPA) to enhance amplification and detection of viral material [42, 56]. Furthermore, the SHERLOCK protocol can be optimized for diagnosis of human immunodeficiency virus (HIV), which continues to be a viral pathogen of significant concern worldwide [10].

To make the SHERLOCK procedure even more efficient, the Heating Unextracted Diagnostic Samples to Obliterate Nucleases (HUDSON) protocol was created in order to detect viral genetic material from bodily fluids including urine, blood and its isolates, and saliva [56]. HUDSON protocol researchers found that conserved regions within the genetic material of these viruses can be identified using universal-flavivirus RPA, as well as crRNAs specific to a given viral species [56]. SHERLOCK and HUDSON protocols can also be applied to any virus, but previous testing focused on diagnosis of flaviviruses such as Zika, Dengue, West Nile, and yellow fever viruses [24, 56].

Of significant acute interest to scientists currently is how CRISPR methods can be applied to diagnosis of the novel coronavirus (SARS-CoV-2), an emerging pathogen which has infected over 12.9 million people and killed over 500,000 to date [40, 89]. SARS-CoV-2 is an enveloped RNA-based virus of the Coronaviridae family, and it causes mild to severe symptoms across various demographics. Of additional concern is the substantial incubation period, as a person can have the virus but remain asymptomatic for up to two weeks before showing symptoms [59]. The DETECTR method has been used for detection of this virus and in the applications described focuses on identifying the presence of the N and E gene variants specific to SARS-CoV-2. A positive result is generated if both genes are detected, and the procedure has been optimized to exclude false positives resulting from related coronaviruses [11]. The proposed SHERLOCK method generates a positive result for SARS-CoV-2 when the S and Orflab gene sequences are detected [90].

Bacterial Diagnosis by CRISPR System

CRISPR-based procedures and methods have been greatly explored for their use against viruses, but they can also be applied for bacterial diagnosis, especially in identifying antimicrobial drug resistant bacteria. The CRISPR-Cas9 system is among the major systems used for molecular diagnostics, facilitating detection and characterization of diseases, including those caused by bacterial infection [84]. A single guide RNA (sgRNA) directs the endonuclease Cas9 to DNA sequence which has been targeted, and initiates site-specific manipulation [79]. The Type II CRISPR/Cas9 system is an extensively used DNA-editing method, as a result of the ability to design CRISPR-guided nucleases in this system easily and relatively quickly [20, 27].

One method, dubbed FLASH (Finding Low Abundance Sequences by Hybridization), uses Cas9 enzyme recombination along with multiplex guide RNAs for precise identification of a pathogen by eliminating background sequences, and the Cas9 system cleaves target sequences into fragments ideal for next generation sequencing [66]. FLASH and its associated software tool FLASHit was used to design a Cas9 enzyme set which would target a total of 3624 bacterial genetic sequences associated with antimicrobial drug resistance. The method was used to test drug resistance of بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية cultured isolates, but also had significant application in direct testing of clinical cases, including in patients with MRSA infections and vancomycin-resistant E. faecium [66].

Besides the FLASH method for diagnosis drug-resistant bacterial infections, CRISPR has usability for rapid السل الفطري (Mtb) testing using the Cas12a system. The procedure for Mtb diagnosis uses RPA followed by detection through Cas12a optimized enzymes [2]. Additionally, CRISPR techniques were used in 2011 during an outbreak of enterohemorrhagic بكتريا قولونية. The bacterial strain causing the outbreak was the hybrid strain STEC O104:H4, and CRISPR-based testing focused on identifying the O104:H4 locus specific to the hybrid with a 99.06% sensitivity rate [18]. It is also worth noting that CRISPR systems can be used for treatment of antimicrobial drug-resistant bacterial infections using bacteriophages or vectors, although a full consideration of this potential function of CRISPR is beyond the scope of this review [4, 84].

CRISPR-Based Diagnosis of Non-infectious Diseases

Since its discovery, the CRISPR/Cas9 system has been recognized as an applicable tool for the purpose of identifying oncogenes and other mediators of cancer, and has become integrated into cancer research. Currently, CRISPR technology is used to investigate the genetic mechanisms in almost all areas of cancer [78].

The CRISPR/Cas9 system can also be utilized for drug resistance blocking, as it can successfully identify synergistic gene interactions [78]. Furthermore, post-treatment gene expression changes as well as pinpointed genes associated with resistance to targeted drugs can be revealed by functional genome-screening approaches using the CRISPR system. This offers the potential for offering new insights into cancer development with identification of new precision therapy biomarkers [78]. Moreover, determining sensitive genes through the use of genetic diagnostics is crucial for cancer prevention. The CRISPR-based diagnostic system SHERLOCK which uses Cas13 has been established and successfully used for such needs [41, 78].


Using rare genetic diseases to understand medicine

Earlier this year, Findacure, in conjunction with Orphanet Journal of Rare Diseases, announced the winner of its student essay competition on rare diseases (The Student Voice). European medical and biological undergraduate students gave their rare disease opinions, experience, and knowledge, in response to one of three topic choices. While the overall winning essay by Roberta Garau is set for publication in Orphanet Journal of Rare Diseases, we are proud to bring you some of our top choices in this week leading up to Rare Disease Day.

The second essay comes from Nicholas Heng, a second year medical student from the University of Dundee. Nicholas’s essay answered the topic question:

How might rare genetic diseases be fundamental to our understanding of medicine as a whole?

مقدمة

Rare diseases play a key role in healthcare today, with far-reaching implications that have shaped medicine in the past few decades. Interestingly, the sheer volume of diseases (>5000) mean that cumulatively, there could be as many as 30 million Europeans and 25 million Americans affected.

Out of that, 80% are of genetic origin. Nevertheless, the actual burden of these diseases remain elusive due to scant or overall lack of epidemiological data, making diagnosis and management all the more difficult.

Current research into pathophysiological mechanisms has not only shed light on normal and abnormal physiology, but also helped to elucidate underlying pathology behind common disorders. Besides that, the development of more efficacious diagnostic tools have broadened clinical perspectives and led to diverse applications in the treatment of other diseases too.

These would not have been possible if not for the immense collaborative partnerships formed between academia, pharmaceutical establishments, patient-driven organizations and regulatory authorities, underscoring the importance of cooperation. Undoubtedly, delving deeper into rare genetic diseases can provide valuable insights into our current understanding of medicine.

Shoring up the science

Rare genetic diseases serve as crucial gateways in understanding fundamental physiological processes and how disruptions result in aberrant pathology and the disease process.

Unravelling the intricacies of the mechanisms leading to abnormal pathology holds the potential to understanding the opposite – the normal physiology of the body. They provide immense opportunities to decipher the multifarious complexities of the human body, through learning about the extremes of human pathology.

Take for example, the study of congenital leptin deficiency, which has led to great strides in current understanding of energy homeostasis. The subsequent discovery of the hormone, leptin, not only precipitated the elucidation of its function and associated pathway, but also provided valuable insights into obesity via defects in fat oxidation and energy expenditure, and how eating behaviors and appetite are biologically related.

This also holds true in abetalipoproteinaemia, where its pathogenesis helped to elucidate the workings of lipoprotein assembly and vitamin E metabolism in the absorption of dietary fats, cholesterol and fat-soluble vitamins. These show that rare genetic diseases serve as crucial gateways in understanding fundamental physiological processes and how disruptions result in aberrant pathology and the disease process.

The link to common disorders

Besides that, learning about rare genetic diseases can also broaden present knowledge on the pathogenesis of other common disorders. This is seen in alkaptonuria, which is characterized by inability to metabolize homogentisic acid (HGA) due to a deficiency in the enzyme, homogentisate 1,2-dioxygenase.

The accumulation of HGA in connective tissue is implicated in ochronotic arthropathy, resulting in degenerative osteoarthritis associated with extra-articular manifestations. This has led to the development of alkaptonuria as a disease model for osteoarthritis, supplementing current understanding of osteoarthritis, the most common form of joint disease.

Additionally, congenital generalized lipodystrophy (CGL), a rare disease characterized by lack of subcutaneous fat, hypertriglyceridemia and hepatic steatosis, is extensively used as a model to study type II diabetes.

Being able to decipher how such diseases work, has not only augmented current perspectives on other common conditions, but also enhanced future efforts to maximize the effectiveness of diagnosis, investigations and management.

Although obesity is a known risk factor, it is not the only reason for insulin resistance, as evidenced by lack of subcutaneous fats in CGL. Instead, the markedly reduced leptin and adiponectin levels in such patients, both hormones synthesized by adipose tissue, have been implicated in the pathophysiology of metabolic dysfunction. Through intensive research and expanding the clinical knowledge base on type II diabetes, it is hoped that appropriate treatment and management can be established and undertaken.

All these point towards research into rare genetic diseases as playing key roles in today’s ever-changing and rapidly advancing fields of science and medicine. Being able to decipher how such diseases work, has not only augmented current perspectives on other common conditions, but also enhanced future efforts to maximize the effectiveness of diagnosis, investigations and management.

Diagnostic precision and efficiency

With the advent of genetic testing, the diagnosis of rare genetic diseases has experienced a paradigm shift. This is exemplified by cystic fibrosis, where intensive research coupled with genetic testing has led to the identification of pathogenic mutations in genes, and correlation to other signs and symptoms that were previously unknown to the disease process such as male infertility and foetal bowel hyperechogenicity. This broadening of clinical knowledge has aided the overall diagnostic process hugely in differentiating various pathologic phenotypes, especially those involved in multisystem disorders.

Expanding and applying present understanding to improve diagnostic precision, has directly resulted in recognition of smaller subgroups within disease populations, not only leading to the classification of several common diseases as rare (subsets of cancers), but also identifying progressively smaller subgroups within rare genetic diseases themselves (over 23 pathogenic mutation subsets in cystic fibrosis accounting for 85% of patient population). However, as many mutations have unknown effects or are influenced by modifier genes, more still needs to be done to minimize these limitations and improve diagnostic efficiency.

Treatment and management

On the other hand, understanding disease pathogenesis has paved the way for development of more efficacious treatment and management, with wide-ranging applications. This can be seen in primary human immunodeficiency diseases, where identification of associated genes has led to rigorous research into the physiology of innate and adaptive immunity, eventually culminating in the novel treatment of severe combined immunodeficiency (SCID) more than four decades ago via gene therapy.

As of 2012, there has been more than 1800 clinical trials completed, accentuating the importance and relevance of gene therapy in medicine today.

Since then, gene therapy has begun to play a greater role in treatment and alleviation of various other genetic disorders, such as cancer, infectious diseases, and other immunological disorders. As of 2012, there has been more than 1800 clinical trials completed, accentuating the importance and relevance of gene therapy in medicine today.

In more recent times, there has been increasing attention focused on tuberous sclerosis, a rare disorder characterized by benign tumour growths, where mutations in either TSC1 or TSC2 tumor suppressor genes have been implicated [21].

As both genes encode proteins that inhibit the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signalling, there is inhibition of autophagy and accumulation of dysfunctional protein aggregates. Interestingly, this is similarly seen in tumorigenesis, where the mTORC1 pathway is constitutively active.

Therefore, understanding tuberous sclerosis can play a crucial role in decoding cancer. In fact, encouraging data from clinical trials involving mTOR inhibitors indicate their potential to play a more prominent role in the treatment of cancer in the near future.

In this aspect, the progress in discovery of novel and modified therapeutic options has unexpectedly precipitated far wider applications in treatment of other diseases than was previously envisioned. Armed with a greater repertoire, there lies much hope in the development of more effective management in the future.

Expanding clinical perspectives

With increasing public awareness of rare genetic diseases, there has been greater recognition of the extensive difficulties patients face. Being able to empathize with the current situation can broaden healthcare professionals’ perspectives on what diagnosis, management and patient-centred care really encompasses.

Regardless of whether the person on the receiving end is a physician, nurse or allied health professional, it is important to understand that diseases, no matter how rare, should not be dismissed or neglected.

Regardless of whether the person on the receiving end is a physician, nurse or allied health professional, it is important to understand that diseases, no matter how rare, should not be dismissed or neglected, but be actively considered in the context of the patient. This not only allows one to appreciate the complexities of medicine, but also is essential in the drive towards greater efficiency in diagnosis and management.

Forging collaborative partnerships

Aside from that, the rapid progress of today’s research into rare diseases also underscores the importance of collaboration between different parties involved in medicine. The close partnerships between patient advocacy groups, pharmaceutical companies and academic institutions have played a key role in research and development.

Patient driven organizations such as the National Organisation for Rare Disorders (NORD) and the Genetic Alliance in the United States prove instrumental in not only raising awareness about such diseases, but also in facilitating research through database creations and providing financial incentives.

Implementation of the Orphan Drug Act further served to benefit patients through reducing barriers to and incentivising drug research and development.

Additionally, the European Organisation for Rare Diseases (EURORDIS), a patient-driven alliance of organizations, has established closer links with European regulatory authorities, and established a critical role for patient voices in the devising of policies, especially with the Committee for Orphan Medicinal Products (COMP).

In these aspects, such collaborations can significantly improve patient outcomes through sharing of expertise and knowledge amongst healthcare professionals, while also maximising cost-effectiveness and improving access to treatments requiring specific resources.

This stresses the tremendous value of collaboration efforts in medicine, not only pertaining to rare genetic diseases, but also to every other disease afflicting the human body.

استنتاج

Research has gained much traction, with increasing recognition of not only their importance in the understanding of medicine, but also the need to tackle them.

Undeniably, rare genetic diseases will continue to play an essential role in medicine. Research has gained much traction, with increasing recognition of not only their importance in the understanding of medicine, but also the need to tackle them.

Nonetheless, effective diagnosis, treatment and management still remain a distant reality today, despite rapid advances in characterizing these diseases. With limited expertise and resources, depending solely on local or national capabilities will indubitably prove inadequate.

Therefore, maintaining the momentum on rare genetic diseases relies upon building up robust collaborations between international organizations, regulatory authorities, academic institutions and pharmaceutical companies in the drive towards establishing concrete objectives, realistic goals and consensus plans of action.


Why did ecologists start studying infectious diseases?

To some extent, ecologists have always studied infectious diseases. In most cases, infectious diseases are caused by parasites or pathogens, although there are interesting counterexamples. (For instance, devil facial tumor disease is transmissible cancer that causes disease in Tasmanian devils, a carnivorous marsupial found on the island of Tasmania.)

The difference between “parasite” and “pathogen” is really a semantic one. Most ecologists don’t make a sharp distinction. Roughly, parasites are multicellular organisms like worms (e.g., the trematodes that cause human schistosomiasis) and arthropods (e.g., lice, mites, and fleas), while pathogens are single-celled organisms like bacteria or protozoa, or even quasi-organisms like viruses (including SARS-CoV-2, which causes COVID-19) and prions (like those that cause the “zombie” chronic wasting disease that affects deer and other cervids). Some scientists refer to the former as “macroparasites” and the latter as “microparasites”. But the point is that parasitism is an interaction between two species. That makes it a subject of ecology.

There Is Only One Other Planet In Our Galaxy That Could Be Earth-Like, Say Scientists

Fool’s Gold May Much More Worth Than Its Name Suggests

5 Things To Know About Record-Shattering Heat In The Northwest U.S.

Another reason ecologists have been fascinated with infectious diseases is because they behave nonlinearly — the effect of a variable on the disease is not a simple straight line, and in fact, can be wildly irregular. Ecosystems, and the interactions of species in particular, are full of nonlinearities, so ecologists have long been fascinated with the patterns that result.

Ecology is one of the origins of chaos theory, which is based on nonlinear dynamics. In the 1980s and 1990s, when ecologists were developing methods for detecting nonlinear interactions in data, they turned to infectious diseases (especially measles) as a testbed for their new statistical techniques, partly because of the high quality of infectious disease incidence data. But ecological data are typically very noisy and require special-purpose modeling techniques. The upshot is that ecologists have developed a lot of very powerful methods for detecting and modeling nonlinear interactions in noisy data.

A third reason ecologists have studied infectious diseases is the increasingly important role of emerging infectious diseases (EIDs). EIDs are defined by the World Health Organization as diseases that either have recently appeared for the first time or have existed previously but are newly spreading rapidly.

The majority of emerging diseases are zoonotic, meaning they crossed from animal to human populations through “spillover” (transmission from an animal to a person). Ecologists are particularly well-positioned to study the process of spillover since they already study animal species in their natural habitats, and are often concerned with the aspects of human interactions with the environment that create the opportunities for spillover.


الاستجابات المناعية المحددة (الاستجابات المناعية التكيفية)

بعد الإصابة ، يمكن للمضيف إنتاج مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة (البروتينات السكرية المعقدة المعروفة باسم الغلوبولين المناعي) التي ترتبط بأهداف مستضدية ميكروبية محددة. يمكن للأجسام المضادة أن تساعد في القضاء على الكائن الحي المصاب عن طريق جذب خلايا الدم البيضاء للمضيف وتنشيط النظام التكميلي.

النظام التكميلي يدمر جدران الخلايا للكائنات المصابة ، عادة من خلال المسار الكلاسيكي. يمكن أيضًا تنشيط المكمل على سطح بعض الكائنات الحية الدقيقة عبر المسار البديل.

يمكن للأجسام المضادة أيضًا أن تعزز ترسب المواد المعروفة باسم الأوبسونين (على سبيل المثال ، البروتين التكميلي C3b) على سطح الكائنات الحية الدقيقة ، مما يساعد على تعزيز البلعمة. يعتبر Opsonization مهمًا للقضاء على الكائنات الحية المغلفة مثل المكورات الرئوية والمكورات السحائية.