Бактериофагтың бактерияның жасуша қабырғасымен байланысу кезеңдері Алматы, 2015 жыл вирустар және олардың жіктелуі, құрылысы, репродукциясы, өсіру әдістері. Вирусқа қарсы иммунитет
Вирустар – тұқым қуалаушылық қасиеті бар, өзгеруге, көбеюге бейім өте ұсақ, тірі микроорганизмдер. Вирустардың бактериялардан айырмашылығы – клеткалық құрылысы болмайды, тек қана бір нуклеин қышқылы – ДНҚ немесе РНҚ болады. Клетка ішінде генетикалық дәрежедегі паразиттер болып саналады. Белок синтездейтін рибосомалары болмайды, сондықтанда оларда зат алмасу жүрмейді.
Вирустардың пайда болуы жөніндегі әртүрлі гипотезалардың арасында көп таралған пікір мынау: клеткалық ДНҚ-сынан ДНҚ вирустар, клеткалық РНҚ-дан РНҚ-вирустар пайда болады. Бұл гипотезаның негізгі дәлелі – клеткалық және вирустық нуклеин қышқылдарының ұқсастығы болып табылады.
Жіктелуі
Vira дүниесі екі үлкен топқа бөлінеді – ДНҚ және РНҚ – құратын топтар. Топтар тұқымдастықтың тармағынан, туыстардан және түрлерден тұрады. Жіктелу принципі мына белгілерге негізделген:
А. Вирустардың қасиеттері – нуклеин қышқылдары, капсид симметриясының типі, суперкапсидтің болуы және болмауы, вирионның бетіндегі рецепторлық құрылыстардың өзгешелігі, вирионның формасы және өлшемі, оның антигендік сипаттамасы:
Б. Сезімтал өзгерулердің тобы, әртүрлі органдар мен тіндерде тропизмі болады.
В. Инфекцияның әсер ету жолы және географиялық таралуы.
Рылысы
Вирус құрылысының компоненттері: капсомер-белокты бөлек бірлігі, капсид-капсомерлерден құралған, нуклеокапсид – нуклеин қышқылы мен капсид белогының комплексі, вирион – вирустың бүтін бөлшегі.
Вирустардың құрамы өте қарапайым. Олар нуклеин қышқылынан және оларды қоршап жататын – капсид және суперкапсид деп аталатын қабаттардан, сондай-ақ вирус қабығының сыртындағы рецепторлардан (синонимі – бекітуші белоктар, тікенектер) құралады. Аздаған ферменттер болады, олардың біреулері вирус нуклеин қышқылдарының репликациясына және вирус белоктарының транскрипциясына қажет, албасқалары – клетканың ішіндегі метоболиттік процесстерді өзгертіп немесе тежей отырып, зат алмасу процесстерінің вирустардың бөлшектерін құрастыру үшін жұмыс істетеді.
Морфологиялық құрылысы бойынша вирустар 2 топқа бөлінеді:
1. жай, қарапайым құрылысы – нуклеин қышқылы және оны қоршаған капсидтен тұрады (полимиелит вирусы, аденовирустар, құтыру вирусы)
2. күрделі құрылысты – нуклеин қышқылынан, капсид және суперкапсидтен тұрады.
ДНҚ немесе РНҚ вирионның ортасында орналасады. Вирус геномы 3-4-тен (парвовирустар) 150-ге дейін (шешек вирусы) геннен құралады. Әртүрлі вирустардың геномындағы нуклеин қышқылы бір немесе екі жіпшелі, үздіксіз немесе үзікті, түзу сызықты немесе сақиналы болуы мүмкін. Мысалы: ЖИТС вирусында екі үзіксіз түзу сызықты РНҚ жіптері, әрі 1/3 қысқартылған ішкі жіп; тұмау вирусында бір үзікті РНҚ жібі бар. Нуклеин қышқылы геномды белоктармен байланыстырады.
Капсид – жеке-жеке белоктық суббірліктен құралған – капсомерлерден тұрады. Капсомерлердің кеңістіктегі орнына сәйкес капсид симметриясының екі түрі болады – спиральдық және кубтық. Спиральды типінде капсид нуклеин қышқылын орап жатады, кубты типінде – капсид ортасында нуклеин қышқылы орналасқан қуыс дене тәрізді болады. Бактерия вирустарында – бактериофагтарда симметрияның кубтық болса, ал өсіндісінде – спиральдық болып келеді.
Құрылысы күрделі вирустардың суперкапсиді липопротеидтық комплекстен тұрады. Вирионның құрамындағы липидтер мен көмірсутектердің шығу тегі клеткалық екендігі осы күні мойындалып отыр.
Вирионның бетіндегі рецепторлардың формасы әртүрлі: таяқшалы, саңырауқұлақты, шоқпарлы т.б. Химиялық құрамы бойынша бұлар гликопротеидтердің қатарына жатады. Вирустар рецепторлар арқылы сезімтал клетканың бетіне жабысады (адсорбцияланады), ал сондай-ақ рецепторлардың белгілі физика-химиялық қасиеттері бар. Мысалы, тұмау вирусының 2 түрлі рецепторы бар – таяқшалық – гемагглютининдер және шоқпарлық – нейраминидазалар.
Гемагглютининдердің рецепторлық қызметінен басқа эритроциттерді гемолиздеу қабілеті бар, сонымен қатар ауру адамның организмінде талғамды антиденелер түзіліп, жоғары иммуногендік қасиет көрсетеді, талғамды антиденелер әсіресе рецепторлық құрылымдарға қарсы пайда болатындығына назар аудара кету керек. Вирустық талғамдылығы бар белоктар құрылысты және құрылыссыз түрге бөлінеді. Құрылысты белоктарға капсидтің, суперкапсидтің, рецепторлық құрылымдардың белоктары, сонымен қатар нуклеин қышқылымен байланысқан геномдық белоктар жатады.
Құрылыссыз белоктар вирионды репродукцияға дайындайды және төменде көрсетілген ферменттерден тұрады: нуклеин қышқылының репликациясына және транскрипциясына қажетті полимеразалар, вирустық талғамдылығы бар белоктарды бөлуші – протеазалар және реттеуші белоктар – ферменттер.
Вирустар мөлшеріне байланысты төмендегідей топтарға бөлінеді:
1. ұсақ – 50 нм кем (полимиелит вирусы, А және В гепатиттервирустары)
2. орташа – 150 нм кем (құтыру вирусы, тұмау вирусы)
3. ірі – 400нм дейін (шешек вирусы)
Вирус бөлшектерінің өлшемін анықтау әдістері:
1. диаметрі белгілі микропорлары бар мембраналық фильтр арқылы сүзу:
2. ультрацентрифгалау кезінде вирус бөлшектерінің тұнбаға түсу жылдамдығымен;
3. электрондық микроскоп көмегімен;
4. вирус бөлшектері суспензиясынан өткен иондаушы радиация ағынын өлшеу арқылы анықталады.
Репродукция
Вирустардың жануарлардан, өсімдіктерден және микробтардан айырмашылығы олар тек қана тірі сезімтал клетканың ішінде дисьюниктивті жолымен көбейеді. Вирустар өздерінің белоктерын және нуклеин қышқылын синтездеу үшін, клетканың құрылысын және зат алмасу процесін пайдалынылады. Вирус жұққан клетка өзінің гентикалық және рибосомдық аппаратымен вирусспецификалық нуклеин қышқылдарының және белоктарының түзілуіне мүмкіндік туғызады. Осы нуклеин қышқылдарынан, белоктардан капсидтер, суперкапсидтер және рецепторлық құрылымдар түзіледі. Сондықтан, вирустар генетикалық паразиттер болып саналады. Және де, вирус компоненттерінің синтезі бөлек-бөлек жүргізіледі. Нуклеин қышқылдары цитоплазмада немесе ядрода, ал вирус белоктары клеткалық рибосомаларда жиналады және содан кейін барып олар қосылып бүтін вирион құрылу процесі басталады. Осындай көбею немесе репродукция әдісі, дисьюниктивті немесе бөлектенген әдіс деп саналады.
Репродукцияның негізгі кезеңдері: сезімтал клетканың бетіне вирус бөлшектерінің адсорбцилануы, вирус клетканың ішіне енуі, оның шешінуі; транскрипция, трансляция және репликация; вирус бөлшектерінің жиналуы және клеткадан шығуы.
1.Сезімтал клетка – нысана (мишень) бетіндегі рецепторларға вирустың адсорбциясы. Макроорганизмнің әртүрлі тіндер вирустық инфекцияның тропизмімен анықталады. Мысалы: тұмау вирусы – тек қана тыныс алу жолының шырышты қабығының клеткаларына бекінеді, құтыру вирусы – нерв клеткаларына, ЖИТС вирусы – лимфоциттерге бекінеді. Тұмау вирусы гемагглютинин рецепторлары арқылы тыныс алу жолдарының юоғарға бөліміндегі эпителиальді клеткалардың бетіндегі комплементарлы рецепторлар арқылы байланысады. Егер де вирус клетка ішіне өте алмаса, нейраминидаза – вирус бетіндегі бекітуші белок – вирусты бұл клеткадан бөліп алып басқа клеткаға өтуіне мүмкіндік жасайды. Бір клетканың бетінде спецификалық рецепторларлың саны 104-105 болады.
