Վիրուսների մորֆոլոգիական կառուցվածքը. Վիրուսների մորֆոլոգիա

Վիրուսների մորֆոլոգիան և կառուցվածքը ուսումնասիրվում են էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով, քանի որ դրանց չափերը փոքր են և համեմատելի բակտերիալ թաղանթի հաստության հետ: Վիրիոնների ձևը կարող է տարբեր լինել՝ ձողաձև (ծխախոտի խճանկարային վիրուս), փամփուշտաձև (կատաղության վիրուս), գնդաձև (պոլիոմելիտի վիրուսներ, ՄԻԱՎ), սպերմատոզոիդների տեսքով (բազմաթիվ բակտերիոֆագներ)։

Վիրուսների չափը որոշվում է էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով, ուլտրաֆիլտրում հայտնի ծակոտի տրամագծով ֆիլտրերի միջոցով, ուլտրակենտրոնացում: Ամենափոքր վիրուսներից մեկը պոլիոմիելիտի վիրուսն է (մոտ 20 նմ), ամենամեծը՝ ջրծաղիկը (մոտ 350 նմ)։

Կան ուղղակի դասավորված (օրինակ՝ պոլիոմիելիտի վիրուս) և բարդ դասավորված (օրինակ՝ գրիպի վիրուսներ, կարմրուկ) վիրուսներ։ Պարզապես դասավորված վիրուսների դեպքում նուկլեինաթթուն կապված է սպիտակուցի կեղևի հետ, որը կոչվում է կապսիդ (լատիներեն capsa - case): Կապսիդը կազմված է կրկնվող մորֆոլոգիական ենթամիավորներից՝ կապսոմերներից։ Նուկլեինաթթուն և կապսիդը, փոխազդելով միմյանց հետ, կազմում են նուկլեոկապսիդ։ Բարդ վիրուսների դեպքում կապսիդը շրջապատված է լրացուցիչ լիպոպրոտեինային թաղանթով՝ սուպերկապսիդով (ընդունող բջջի թաղանթային կառուցվածքների ածանցյալ), որն ունի «հասկեր»։ Վիրիոններին բնորոշ է պարուրաձև, խորանարդ և բարդ տեսակի կապսիդի համաչափությունը։ Համաչափության պարուրաձև տեսակը պայմանավորված է նուկլեոկապսիդի պտուտակաձև կառուցվածքով, սիմետրիայի խորանարդ տեսակը՝ վիրուսային նուկլեինաթթու պարունակող կապսիդից իզոմետրիկ խոռոչ մարմնի ձևավորմամբ։

Կապսիդը և սուպերկապսիդը պաշտպանում են վիրուսները շրջակա միջավայրի ազդեցություններից, որոշում են բջիջների հետ ընտրովի փոխազդեցությունը (ադսորբցիան) և որոշում վիրուսների հակագենիկ և իմունոգեն հատկությունները: Վիրուսների ներքին կառուցվածքները կոչվում են միջուկ, վիրուսաբանության մեջ օգտագործվում են հետևյալ տաքսոնոմիական կատեգորիաները՝ ընտանիք (անունը վերջանում է viridae-ով), ենթաընտանիք (անունը վերջանում է virinae-ով), սեռ (անունը վերջանում է վիրուսով)։

Այնուամենայնիվ, սեռերի և հատկապես ենթաընտանիքների անունները ձևակերպված չեն բոլոր վիրուսների համար: Վիրուսի տեսակը բակտերիաների նման երկանուն անվանում չի ստացել։

Վիրուսների դասակարգումը հիմնված է հետևյալ կատեգորիաների վրա.

§ նուկլեինաթթվի տեսակը (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ), նրա կառուցվածքը, շղթաների քանակը (մեկ կամ երկու),

§ վիրուսային գենոմի վերարտադրության առանձնահատկությունները.

§ վիրուսների չափը և մորֆոլոգիան, կապսոմերների քանակը և համաչափության տեսակը.

§ սուպերկապսիդի առկայությունը;

§ զգայունություն էթերի և դեզօքսիքոլատի նկատմամբ;

§ վերարտադրության տեղը խցում;

§ հակագենային հատկություններ և այլն:

Վիրուսները վարակում են ողնաշարավորներին և անողնաշարավորներին, ինչպես նաև բույսերին և բակտերիաներին։ Լինելով մարդու վարակիչ հիվանդությունների հիմնական հարուցիչները՝ վիրուսները նույնպես մասնակցում են քաղցկեղի առաջացման գործընթացներին, կարող են փոխանցվել տարբեր ձևերով, այդ թվում՝ պլասենցայի միջոցով (կարմրախտի վիրուս, ցիտոմեգալովիրուս և այլն), ազդելով մարդու պտղի վրա։ Դրանք կարող են հանգեցնել հետինֆեկցիոն բարդությունների՝ միոկարդիտի, պանկրեատիտի, իմունային անբավարարության և այլնի զարգացման։

Սովորական վիրուսներից բացի կան նաև այսպես կոչված ոչ կանոնական վիրուսներ՝ պրիոններ՝ սպիտակուցային վարակիչ մասնիկներ, որոնք սպիտակուցային բնույթի գործակալներ են՝ ունեն 10,20x100,200 նմ չափի ֆիբրիլների ձև։ Պրիոնները, ըստ երևույթին, մարդու կամ կենդանիների ինքնավար գենի և՛ ինդուկտորներ են, և՛ արտադրանք, և դանդաղ վիրուսային վարակի պայմաններում նրանց մոտ էնցեֆալոպաթիա են առաջացնում (Creutzfeldt.Jakob հիվանդություն, կուրու և այլն): Այլ անսովոր գործակալները, որոնք մոտ են վիրուսներին, վիրոիդներն են, փոքր, առանց սպիտակուցի շրջանաձև, գերոլորված ՌՆԹ մոլեկուլները, որոնք հիվանդություն են առաջացնում բույսերում:

Գլուխ 3

ՄԻԿՐՈՕՐԳԱՆԻԶՄՆԵՐԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Միկրոօրգանիզմների ֆիզիոլոգիան ուսումնասիրում է մանրէային բջիջների կենսագործունեությունը, դրանց սնուցման գործընթացները, շնչառությունը, աճը, վերարտադրությունը, շրջակա միջավայրի հետ փոխազդեցության ձևերը։

Ուսումնասիրության առարկա բժշկական մանրէաբանությունախտածին և պատեհապաշտ միկրոօրգանիզմների ֆիզիոլոգիան է, որը կարող է առաջացնել մարդու հիվանդություններ: Այս միկրոօրգանիզմների ֆիզիոլոգիայի պարզաբանումը կարևոր է մանրէաբանական ախտորոշման, պաթոգենեզը հասկանալու, վարակիչ հիվանդությունների բուժման և կանխարգելման, մարդու և շրջակա միջավայրի հարաբերությունները կարգավորելու համար և այլն:

Բակտերիաների քիմիական կազմը

Միկրոօրգանիզմների կազմը ներառում է ջուր, սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր, լիպիդներ, հանքանյութեր։

Ջուրը բակտերիաների բջջի հիմնական բաղադրիչն է, որը կազմում է դրա զանգվածի մոտ 80%-ը: Այն ազատ կամ կապված վիճակում է բջջի կառուցվածքային տարրերի հետ։ Սպորներում ջրի քանակը նվազում է մինչև 18,20%: Ջուրը լուծիչ է բազմաթիվ նյութերի համար, ինչպես նաև մեխանիկական դեր է խաղում տուրգորը ապահովելու գործում։ Պլազմոլիզի ժամանակ՝ բջիջի կողմից ջրի կորուստ հիպերտոնիկ լուծույթում, տեղի է ունենում պրոտոպլազմայի շերտազատում բջջային թաղանթից։ Բջջից ջրի հեռացումը, չորացումը կասեցնում են նյութափոխանակության գործընթացները։ Միկրոօրգանիզմների մեծ մասը լավ հանդուրժում է չորացումը: Ջրի պակասի դեպքում միկրոօրգանիզմները չեն բազմանում։ Սառեցված վիճակից վակուումում չորացնելը (լիոֆիլացումը) դադարեցնում է վերարտադրությունը և նպաստում մանրէների տեսակների երկարատև պահպանմանը։

Սպիտակուցները (40,80% չոր քաշ) որոշում են բակտերիաների կարևորագույն կենսաբանական հատկությունները և սովորաբար բաղկացած են 20 ամինաթթուների համակցություններից։ Բակտերիաները պարունակում են դիամինոպիմելաթթու (DAP), որը բացակայում է մարդու և կենդանիների բջիջներում։ Բակտերիաները պարունակում են ավելի քան 2000 տարբեր սպիտակուցներ, որոնք կառուցվածքային բաղադրիչներում են և մասնակցում են նյութափոխանակության գործընթացներին: Սպիտակուցների մեծ մասն օժտված է ֆերմենտային ակտիվությամբ: Բակտերիալ բջջի սպիտակուցները որոշում են բակտերիաների հակագենիկությունը և իմունոգենությունը, վիրուսայինությունը և տեսակները:

Բակտերիաների նուկլեինաթթուները կատարում են էուկարիոտ բջիջների նուկլեինաթթուների նման գործառույթներ. ԴՆԹ-ի մոլեկուլը քրոմոսոմի տեսքով պատասխանատու է ժառանգականության համար, ռիբոնուկլեինաթթուներ(տեղեկատվական կամ մատրիցային, տրանսպորտային և ռիբոսոմային) ներգրավված են սպիտակուցների կենսասինթեզի մեջ:

Բակտերիաները կարող են բնութագրվել (տաքսոնոմիկորեն) գուանինի և ցիտոզինի (GC) գումարի պարունակությամբ ԴՆԹ-ի հիմքերի ընդհանուր թվի մոլային տոկոսով (M%): Միկրոօրգանիզմների ավելի ճշգրիտ բնութագրումը նրանց ԴՆԹ-ի հիբրիդացումն է: Հիբրիդացման մեթոդի հիմքը

ԴՆԹ - դենատուրացված (միաշղթա) ԴՆԹ-ի վերածվելու ունակություն, այսինքն. միավորվել ԴՆԹ-ի լրացուցիչ շղթայի հետ և ձևավորել երկշղթա ԴՆԹ մոլեկուլ:

Ներկայացված են բակտերիալ ածխաջրեր պարզ նյութեր(մոնո- և դիսաքարիդներ) և բարդ միացություններ։ Պոլիսաքարիդները հաճախ հայտնաբերվում են պարկուճներում: Որոշ ներբջջային պոլիսախարիդներ (օսլա, գլիկոգեն և այլն) պահուստային սննդանյութեր են։

Լիպիդները հիմնականում կազմում են ցիտոպլազմային մեմբրանի և դրա ածանցյալների, ինչպես նաև բակտերիաների բջջային պատի մի մասը, օրինակ՝ արտաքին թաղանթը, որտեղ բացի լիպիդների բիոմոլեկուլային շերտից, կա LPS։ Լիպիդները կարող են ցիտոպլազմայում հանդես գալ որպես պահուստային սնուցիչներ: Բակտերիալ լիպիդները ներկայացված են ֆոսֆոլիպիդներով, ճարպաթթուներով և գլիցերիդներով։ Նայ մեծ քանակությամբլիպիդները (մինչև 40%) պարունակում են Mycobacterium tuberculosis:

Բջիջներն այրվելուց հետո մոխրի մեջ հայտնաբերվում են բակտերիալ հանքանյութեր: Մեծ քանակությամբ հայտնաբերվում են ֆոսֆոր, կալիում, նատրիում, ծծումբ, երկաթ, կալցիում, մագնեզիում, ինչպես նաև հետքի տարրեր (ցինկ, պղինձ, կոբալտ, բարիում, մանգան և այլն), որոնք մասնակցում են օսմոտիկ ճնշման, pH-ի կարգավորմանը։ , ռեդոքսային պոտենցիալ , ակտիվացնող ֆերմենտներ, ֆերմենտների, վիտամինների և մանրէաբանական բջիջների կառուցվածքային բաղադրիչների մի մասն են։

Բակտերիաների սնուցում

Բակտերիալ բջջի սնուցման առանձնահատկությունները ներառում են սննդանյութերի սուբստրատների ընդունումը ներսից նրա ամբողջ մակերեսով, ինչպես նաև նյութափոխանակության գործընթացների բարձր արագությամբ և շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին հարմարվելու մեջ:

Սննդի տեսակները. Բակտերիաների լայն տարածմանը նպաստում են սննդի բազմազան տեսակները։ Միկրոօրգանիզմներին անհրաժեշտ են ածխաջրեր, ազոտ, ծծումբ, ֆոսֆոր, կալիում և այլ տարրեր: Կախված սնուցման ածխածնի աղբյուրներից՝ բակտերիաները բաժանվում են ավտոտրոֆների (հունարենից՝ autos - ինքն, trophe - սնունդ), որոնք օգտագործում են ածխածնի երկօքսիդ CO 2 և այլ անօրգանական միացություններ՝ իրենց բջիջները կառուցելու համար, և հետերոտրոֆներ (հունարենից՝ հետերոս - մյուսը։ , տրոֆ՝ սնունդ), սնվելով պատրաստի օրգանական միացություններով։ Ավտոտրոֆ բակտերիաները հողում հայտնաբերված նիտրացնող բակտերիաներ են. ծծմբային բակտերիաներ, որոնք ապրում են ջրում ջրածնի սուլֆիդով; երկաթե բակտերիաներ, որոնք ապրում են ջրի մեջ սեւ երկաթով և այլն:

Կախված օքսիդացող սուբստրատից, որը կոչվում է էլեկտրոն կամ ջրածնի դոնոր, միկրոօրգանիզմները բաժանվում են երկու խմբի. Միկրոօրգանիզմները, որոնք օգտագործում են անօրգանական միացություններ որպես ջրածնի դոնորներ, կոչվում են լիտոտրոֆ (հունարեն lithos - քար), իսկ միկրոօրգանիզմները, որոնք օգտագործում են օրգանական միացություններ որպես ջրածնի դոնորներ, կոչվում են օրգանոտրոֆներ։

Հաշվի առնելով էներգիայի աղբյուրը՝ բակտերիաներից առանձնանում են ֆոտոտրոֆները, այսինքն. ֆոտոսինթետիկ (օրինակ՝ կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ, որոնք օգտագործում են լույսի էներգիան), և քիմոտրոֆներ, որոնք էներգիայի քիմիական աղբյուրների կարիք ունեն։

աճի գործոններ. Սննդային միջավայրում աճի համար միկրոօրգանիզմները պահանջում են որոշակի լրացուցիչ բաղադրիչներ, որոնք կոչվում են աճի գործոններ: Աճի գործոնները միկրոօրգանիզմների համար անհրաժեշտ միացություններ են, որոնք նրանք իրենք չեն կարող սինթեզել, ուստի դրանք պետք է ավելացվեն սննդարար միջավայրում: Աճի գործոններից առանձնանում են՝ սպիտակուցներ կառուցելու համար անհրաժեշտ ամինաթթուներ. պուրիններ և պիրիմիդիններ, որոնք անհրաժեշտ են նուկլեինաթթուների ձևավորման համար. վիտամիններ, որոնք որոշ ֆերմենտների մի մասն են: Միկրոօրգանիզմների կապը աճի գործոնների հետ նշելու համար օգտագործվում են «օքսոտրոֆներ» և «պրոտոտրոֆներ» տերմինները։ Աուքսոտրոֆներին անհրաժեշտ է աճի մեկ կամ մի քանի գործոն, նախատրոֆները կարող են ինքնուրույն սինթեզել աճի համար անհրաժեշտ միացությունները: Նրանք կարողանում են բաղադրիչներ սինթեզել գլյուկոզայի և ամոնիումի աղերից։

Էլեկտրաէներգիայի մեխանիզմներ.Ընդունելություն տարբեր նյութերբակտերիաների բջիջ մտնելը կախված է դրանց մոլեկուլների չափից և լուծելիությունից լիպիդներում կամ ջրում, միջավայրի pH-ից, նյութերի կոնցենտրացիայից, մեմբրանի թափանցելիության տարբեր գործոններից և այլն: Բջջային պատը թույլ է տալիս փոքր մոլեկուլներին և իոններին անցնել՝ պահպանելով 600 Դ-ից ավելի կշռող մակրոմոլեկուլներ: Բջիջ նյութերի մուտքի հիմնական կարգավորիչը ցիտոպլազմային թաղանթն է: Պայմանականորեն հնարավոր է տարբերակել սննդանյութերի բակտերիաների բջիջ ներթափանցման չորս մեխանիզմներ՝ դրանք են պարզ դիֆուզիոն, հեշտացված դիֆուզիոն, ակտիվ տեղափոխումը և խմբային տեղափոխումը։ Նյութերի բջիջ մտնելու ամենապարզ մեխանիզմը պարզ դիֆուզիան է, որի ժամանակ նյութերի տեղաշարժը տեղի է ունենում ցիտոպլազմային մեմբրանի երկու կողմերում դրանց կոնցենտրացիայի տարբերության պատճառով։ Նյութերն անցնում են ցիտոպլազմային մեմբրանի լիպիդային մասով (օրգանական մոլեկուլներ, դեղամիջոցներ) և ավելի հազվադեպ՝ ցիտոպլազմային թաղանթի ջրով լցված ալիքներով։ Պասիվ դիֆուզիոն իրականացվում է առանց էներգիայի սպառման։

Հեշտացված դիֆուզիոն տեղի է ունենում նաև ցիտոպլազմային մեմբրանի երկու կողմերում նյութերի կոնցենտրացիայի տարբերության արդյունքում։ Սակայն այս գործընթացն իրականացվում է ցիտոպլազմային թաղանթում տեղայնացված և սպեցիֆիկություն ունեցող կրող մոլեկուլների օգնությամբ։ Յուրաքանչյուր կրիչ տեղափոխում է համապատասխան նյութը մեմբրանի միջով կամ փոխանցում է ցիտոպլազմային մեմբրանի մեկ այլ բաղադրիչ՝ հենց ինքը կրողը:

Կրող սպիտակուցները կարող են լինել պերմեազներ, որոնց սինթեզի վայրը ցիտոպլազմային թաղանթն է։ Հեշտացված դիֆուզիոն ընթանում է առանց էներգիայի ծախսերի, նյութերը ավելի բարձր կոնցենտրացիայից տեղափոխվում են ավելի ցածր:

Ակտիվ տրանսպորտը տեղի է ունենում պերմեազների օգնությամբ և ուղղված է նյութերի տեղափոխմանը ավելի ցածր կոնցենտրացիայից ավելի բարձր, այսինքն. ասես հոսանքին հակառակ, հետևաբար այս պրոցեսն ուղեկցվում է նյութափոխանակության էներգիայի (ATP) ծախսով, որը ձևավորվում է բջջում ռեդոքսային ռեակցիաների արդյունքում։

Խմբերի տեղափոխումը (տեղափոխումը) նման է ակտիվ տրանսպորտին, տարբերվում է նրանով, որ փոխանցվող մոլեկուլը փոխադրման գործընթացում փոփոխվում է, օրինակ՝ ֆոսֆորիլացված։ Բջջից նյութերի ելքը կատարվում է դիֆուզիայի շնորհիվ և բակտերիաների տրանսպորտային համակարգեր-ֆերմենտների մասնակցությամբ։ Ֆերմենտները ճանաչում են իրենց համապատասխան մետաբոլիտները (սուբստրատները), փոխազդում են նրանց հետ և արագանում քիմիական ռեակցիաներ. Ֆերմենտները սպիտակուցներ են, որոնք ներգրավված են անաբոլիզմի (սինթեզ) և կատաբոլիզմի (քայքայման) գործընթացներում, այսինքն. նյութափոխանակությունը. Շատ ֆերմենտներ փոխկապակցված են մանրէաբանական բջջի կառուցվածքների հետ։ Օրինակ, ցիտոպլազմային թաղանթում կան ռեդոքս ֆերմենտներ, որոնք ներգրավված են շնչառության և բջիջների բաժանման մեջ. Ֆերմենտներ, որոնք ապահովում են բջիջների սնուցումը և այլն: Ցիտոպլազմային մեմբրանի ռեդոքս ֆերմենտները և դրա ածանցյալները էներգիա են ապահովում տարբեր կառուցվածքների, այդ թվում՝ բջջային պատի կենսասինթեզի ինտենսիվ գործընթացների համար: Բջջային պատի մեջ հայտնաբերվում են բջիջների բաժանման և ավտոլիզի հետ կապված ֆերմենտներ: Այսպես կոչված էնդոֆերմենտները կատալիզացնում են նյութափոխանակությունը, որը տեղի է ունենում բջջի ներսում։

Բջջի կողմից արտազատվում են էկզոֆերմենտներ միջավայրը, բաժանելով սննդանյութերի սուբստրատների մակրոմոլեկուլները պարզ կապերներծծվում է բջջի կողմից որպես էներգիայի, ածխածնի և այլնի աղբյուրներ։ Որոշ էկզոֆերմենտներ (պենիցիլինազ և այլն) անակտիվացնում են հակաբիոտիկները՝ կատարելով պաշտպանիչ ֆունկցիա։

Կան ստեղծող և ինդուկտիվ ֆերմենտներ: Կոնստիտուցիոնալ ֆերմենտները ներառում են ֆերմենտներ, որոնք սինթեզվում են բջջի կողմից շարունակաբար՝ անկախ սննդային միջավայրում սուբստրատների առկայությունից։ Ինդուկտիվ (հարմարվողական) ֆերմենտները սինթեզվում են բակտերիալ բջիջի կողմից միայն այն դեպքում, եթե միջավայրում կա այս ֆերմենտի համար սուբստրատ: Օրինակ, p-galactosidase-ը գործնականում չի ձևավորվում Escherichia coli-ի կողմից գլյուկոզա պարունակող միջավայրի վրա, սակայն դրա սինթեզը կտրուկ աճում է, երբ աճում է կաթնաշաքարով կամ այլ p-galactosidosis-ով միջավայրի վրա:

Որոշ ֆերմենտներ (այսպես կոչված ագրեսիվ ֆերմենտներ) ոչնչացնում են հյուսվածքը և բջիջները՝ առաջացնելով միկրոօրգանիզմների և դրանց տոքսինների լայն տարածում վարակված հյուսվածքում։ Այս ֆերմենտները ներառում են hyaluronidase, collagenase, deoxyribonuclease, neuraminidase, lecitovitellase և այլն: Այսպիսով, streptococcal hyaluronidase, պառակտում hyaluronic թթուշարակցական հյուսվածք, նպաստում է streptococci-ի և դրանց տոքսինների տարածմանը:

Հայտնի է ավելի քան 2000 ֆերմենտ։ Դրանք համակցված են վեց դասերի՝ օքսիդորեդուկտազներ՝ ռեդոքս ֆերմենտներ (դրանք ներառում են դեհիդրոգենազներ, օքսիդազներ և այլն); տրանսֆերատներ, որոնք փոխանցում են առանձին ռադիկալներ և ատոմներ մի միացությունից մյուսը. հիդրոլազներ, որոնք արագացնում են հիդրոլիզի ռեակցիաները, այսինքն. ջրի մոլեկուլների ավելացմամբ (էսթերազներ, ֆոսֆատազ, գլիկոզիդազ և այլն) նյութերի բաժանումը ավելի պարզների. լյազներ, որոնք անջատում են քիմիական խմբերը սուբստրատներից ոչ հիդրոլիտիկ եղանակով (կարբոքսիլազներ և այլն); իզոմերազներ, որոնք օրգանական միացությունները վերածում են իրենց իզոմերների (ֆոսֆոհեքսոիզոմերազ և այլն); լիգազներ կամ սինթետազներ, որոնք արագացնում են բարդ միացությունների սինթեզը ավելի պարզներից (ասպարագին սինթետազ, գլուտամին սինթետազ և այլն):

Ֆերմենտային կազմի տարբերությունները օգտագործվում են միկրոօրգանիզմների նույնականացման համար, քանի որ դրանք որոշում են դրանց կենսաքիմիական տարբեր հատկությունները. ամոնիակ և այլն):

Միկրոօրգանիզմների ֆերմենտները օգտագործվում են գենետիկական ճարտարագիտության մեջ (սահմանափակող ֆերմենտներ, լիգազներ և այլն) կենսաբանորեն ստանալու համար. ակտիվ միացություններ, քացախային, կաթնաթթուներ, կիտրոնաթթուներ և այլ թթուներ, կաթնաթթվային արտադրանք, գինեգործության և այլ ոլորտներում: Ֆերմենտները օգտագործվում են որպես կենսահավելումներ լվացքի փոշիներում (Օկա և այլն) սպիտակուցների աղտոտվածությունը ոչնչացնելու համար։

Շնչառական բակտերիաներ

Շնչառությունը կամ կենսաբանական օքսիդացումը հիմնված է ռեդոքս ռեակցիաների վրա, որոնք տեղի են ունենում ATP-ի՝ քիմիական էներգիայի համընդհանուր կուտակիչի ձևավորմամբ: Էներգիան անհրաժեշտ է մանրէաբանական բջիջին՝ իր կենսագործունեության համար։ Շնչելիս տեղի են ունենում օքսիդացման և նվազեցման գործընթացներ. օքսիդացում - ջրածնի կամ էլեկտրոնների վերադարձ դոնորների կողմից (մոլեկուլներ կամ ատոմներ); կրճատում - ջրածնի կամ էլեկտրոնների ավելացում ակցեպտորին: Ջրածնի կամ էլեկտրոնների ընդունիչը կարող է լինել մոլեկուլային թթվածինը (այդպիսի շնչառությունը կոչվում է աերոբ) կամ նիտրատ, սուլֆատ, ֆումարատ (այդպիսի շնչառությունը կոչվում է անաէրոբ՝ նիտրատ, սուլֆատ, ֆումարատ)։ Անաէրոբիոզ (հունարենից aeg - օդ + բիոս - կյանք) - կենսական ակտիվություն, որը տեղի է ունենում ազատ թթվածնի բացակայության դեպքում: Եթե ​​ջրածնի դոնորները և ընդունողները օրգանական միացություններ են, ապա այս գործընթացը կոչվում է խմորում: Ֆերմենտացման ընթացքում օրգանական միացությունների, հիմնականում ածխաջրերի ֆերմենտային քայքայումը տեղի է ունենում անաէրոբ պայմաններում։ Հաշվի առնելով ածխաջրերի տարրալուծման վերջնական արդյունքը՝ առանձնանում են ալկոհոլը, կաթնաթթուն, քացախաթթուն և խմորման այլ տեսակներ։

Մոլեկուլային թթվածնի առնչությամբ բակտերիաները կարելի է բաժանել երեք հիմնական խմբի՝ պարտադիր, այսինքն. պարտադիր, աերոբ, պարտադիր անաէրոբ և ֆակուլտատիվ անաէրոբ:

Պարտադիր աերոբները կարող են աճել միայն թթվածնի առկայության դեպքում: Պարտադիր անաէրոբները (բոտուլիզմի կլոստրիդիա, գազային գանգրենա, տետանուս, բակտերոիդներ և այլն) աճում են միայն առանց թթվածնի միջավայրում, որը թունավոր է նրանց համար։ Թթվածնի առկայության դեպքում բակտերիաները ձևավորում են թթվածնի պերօքսիդի ռադիկալներ, ներառյալ ջրածնի պերօքսիդը և սուպերօքսիդ թթվածնի անիոնը, որոնք թունավոր են պարտադիր անաբոլիկ բակտերիաների համար, քանի որ դրանք չեն ձևավորում համապատասխան ապաակտիվացնող ֆերմենտներ: Աերոբ բակտերիաներապաակտիվացնել ջրածնի պերօքսիդը և սուպերօքսիդի անիոնը համապատասխան ֆերմենտներով (կատալազ, պերօքսիդազ և սուպերօքսիդ դիսմուտազ): Ֆակուլտատիվ անաէրոբները կարող են աճել ինչպես թթվածնի առկայության, այնպես էլ բացակայության դեպքում, քանի որ նրանք ունակ են շնչառությունից անցնել մոլեկուլային թթվածնի առկայության դեպքում ֆերմենտացմանը դրա բացակայության դեպքում: Ֆակուլտատիվ անաէրոբները կարող են իրականացնել անաէրոբ շնչառություն, որը կոչվում է նիտրատ. նիտրատը, որը ջրածնի ընդունիչ է, վերածվում է մոլեկուլային ազոտի և ամոնիակի: Պարտադիր անաէրոբներից առանձնանում են աերոտոլերանտ բակտերիաները, որոնք պահպանվում են մոլեկուլային թթվածնի առկայության դեպքում, բայց չեն Օգտագործիր դա.

Մանրէաբանական լաբորատորիաներում անաէրոբների աճեցման համար օգտագործվում են անաերոստատներ՝ հատուկ տարաներ, որոնցում օդը փոխարինվում է գազերի խառնուրդով, որը չի պարունակում թթվածին։ Օդը կարող է հեռացվել սննդարար միջավայրից՝ եռալով, օգտագործելով քիմիական թթվածնային ներծծող նյութեր, որոնք տեղադրված են անաէրոբ փուչիկների կամ մշակաբույսերի այլ տարաների մեջ:

Բակտերիաների աճ և վերարտադրություն

Բակտերիաների կենսագործունեությունը բնութագրվում է աճով` բջջի կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ բաղադրիչների ձևավորմամբ և բակտերիալ բջջի ավելացմամբ, ինչպես նաև վերարտադրմամբ` ինքնավերարտադրմամբ, ինչը հանգեցնում է բակտերիալ բջիջների քանակի ավելացմանը: բնակչությունը։

Բակտերիաները բազմանում են երկուական տրոհմամբ, ավելի քիչ՝ բողբոջելով։

Ակտինոմիցետները, ինչպես սնկերը, կարող են բազմանալ սպորների միջոցով: Ակտինոմիցետները, լինելով ճյուղավորվող մանրէներ, բազմանում են թելիկ բջիջների մասնատման միջոցով։ Գրամ-դրական բակտերիաները բաժանվում են սինթեզված բաժանման միջնորմների ներաճմամբ բջջի մեջ, իսկ գրամ-բացասական բակտերիաները բաժանվում են սեղմումով՝ համրաձեւ ֆիգուրների առաջացման արդյունքում, որոնցից առաջանում են երկու միանման բջիջներ։

Բջիջների բաժանմանը նախորդում է բակտերիալ քրոմոսոմի վերարտադրությունը՝ ըստ կիսապահպանողական տիպի (երկաշղթա ԴՆԹ-ի շղթան բացվում է և յուրաքանչյուր շղթան լրացվում է լրացուցիչ շղթայով), ինչը հանգեցնում է բակտերիալ միջուկի ԴՆԹ մոլեկուլների կրկնապատկմանը. նուկլեոիդը. Քրոմոսոմային ԴՆԹ-ի վերարտադրությունն իրականացվում է սկզբնակետից ori (անգլերենից, ծագումը` սկիզբը):

Բակտերիալ բջջի քրոմոսոմը Օրիի շրջանում կապված է ցիտոպլազմային թաղանթի հետ։ ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը կատալիզացվում է ԴՆԹ պոլիմերազներով: Նախ, տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի կրկնակի շղթայի արձակում (հուսահատություն), որի արդյունքում ձևավորվում է կրկնօրինակման պատառաքաղ (ճյուղավորված շղթաներ); Շղթաներից մեկը, ավարտվելով, կապում է նուկլեոտիդները 5-ից մինչև 3-րդ ծայրը, մյուսը լրացվում է հատված առ հատված։

ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը տեղի է ունենում երեք փուլով՝ սկիզբ, երկարացում կամ շղթայի աճ և վերջացում: Կրկնօրինակման արդյունքում ձևավորված երկու քրոմոսոմները տարբերվում են, ինչը նպաստում է աճող բջիջի չափի մեծացմանը. ավելանում է. Նրանց վերջնական մեկուսացումն ավարտվում է կծկման կամ բաժանման միջնապատի ձևավորմամբ։ Բաժանման միջնապատով բջիջները տարբերվում են աուտոլիտիկ ֆերմենտների գործողության արդյունքում, որոնք քայքայում են բաժանման միջնապատի միջուկը։ Այս դեպքում ավտոլիզը կարող է տեղի ունենալ անհավասարաչափ՝ մի հատվածում բաժանվող բջիջները մնում են միացված բաժանման միջնապատի շրջանում գտնվող բջջային պատի մի մասով։ Նման բջիջները գտնվում են միմյանց անկյան տակ, ինչը բնորոշ է դիֆթերիայի կորինեբակտերիաներին։

Բակտերիաների վերարտադրությունը հեղուկ սննդարար միջավայրում: Սննդային միջավայրի որոշակի, անփոփոխ ծավալի մեջ սերմնացած բակտերիաները, բազմապատկելով, սպառում են սննդանյութերը, ինչը հետագայում հանգեցնում է սննդարար միջավայրի սպառման և բակտերիաների աճի դադարեցմանը: Նման համակարգում բակտերիաների մշակումը կոչվում է պարբերական, իսկ կուլտուրան՝ պարբերական։ Եթե ​​աճեցման պայմանները պահպանվում են թարմ սնուցող միջավայրի անընդհատ մատակարարմամբ և կուլտուրայի հեղուկի նույն ծավալի արտահոսքով, ապա այդպիսի մշակումը կոչվում է շարունակական, իսկ կուլտուրան՝ շարունակական։

Հեղուկ սնուցող միջավայրի վրա բակտերիաներ աճեցնելիս նկատվում է մերձներքևի, ցրված կամ մակերեսային (թաղանթի տեսքով) կուլտուրաների աճ: Հեղուկ սննդային միջավայրի վրա աճեցված բակտերիաների պարբերական մշակույթի աճը բաժանված է մի քանի փուլերի կամ ժամանակաշրջանների.

§ հետաձգման փուլ;

§ լոգարիթմական աճի փուլ;

§ ստացիոնար աճի կամ առավելագույն կոնցենտրացիայի փուլ

§ բակտերիաներ;

§ բակտերիալ մահվան փուլ.

Այս փուլերը կարելի է գրաֆիկորեն պատկերել որպես բակտերիաների վերարտադրության կորի հատվածներ, որոնք արտացոլում են կենդանի բջիջների քանակի լոգարիթմի կախվածությունը դրանց աճեցման ժամանակից։ Հետաձգման փուլ (անգլերենից, ուշացում - ուշացում) - բակտերիաների ցանման և վերարտադրության մեկնարկի միջև ընկած ժամանակահատվածը: Հետաձգման փուլի միջին տեւողությունը 4,5 ժամ է, բակտերիաները մեծանում են չափերով և պատրաստվում են բաժանման; ավելանում է նուկլեինաթթուների, սպիտակուցների և այլ բաղադրիչների քանակը։ Լոգարիթմական (էքսպոնենցիալ) աճի փուլը բակտերիաների ինտենսիվ բաժանման շրջան է։

Դրա տեւողությունը մոտ 5,6 ժամ է, աճի օպտիմալ պայմաններում մանրէները կարող են բաժանվել 20-40 րոպեն մեկ։ Այս փուլում բակտերիաները ամենախոցելին են, ինչը բացատրվում է արագ աճող բջջի նյութափոխանակության բաղադրիչների բարձր զգայունությամբ սպիտակուցի սինթեզի արգելակիչների, նուկլեինաթթուների և այլնի նկատմամբ: Այնուհետև սկսվում է աճի ստացիոնար փուլը, որի ժամանակ մեծանում է կենսունակ բջիջները մնում են անփոփոխ՝ կազմելով առավելագույն մակարդակը (M-կոնցենտրացիան): Դրա տեւողությունն արտահայտվում է ժամերով եւ տատանվում է՝ կախված բակտերիաների տեսակից, դրանց բնութագրերից ու մշակումից։ Բակտերիաների աճի գործընթացը ավարտվում է մահվան փուլով, որը բնութագրվում է բակտերիաների մահով սննդանյութերի աղբյուրների սպառման և դրանում բակտերիաների նյութափոխանակության արտադրանքի կուտակման պայմաններում: Դրա տեւողությունը տատանվում է 10 ժամից մինչեւ մի քանի շաբաթ։ Բակտերիաների աճի և վերարտադրության ինտենսիվությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից, այդ թվում՝ սննդային միջավայրի օպտիմալ կազմից, ռեդոքսային պոտենցիալից, pH-ից, ջերմաստիճանից և այլն:

Բակտերիաների վերարտադրությունը խիտ սննդարար միջավայրում: Պինդ սննդային միջավայրում աճող բակտերիաները ձևավորում են կլորաձև գաղութներ՝ հարթ կամ անկանոն եզրերով (S- և R-ձևեր, տես Գլուխ 5), տարբեր հետևողականությամբ և գույնով՝ կախված բակտերիաների պիգմենտից:

Ջրում լուծվող պիգմենտները ցրվում են սննդարար միջավայրի մեջ և ներկում այն, օրինակ՝ Pseudomonas aeruginosa-ն (Pseudomonas aeruginosa) ներկում է միջին կապույտը: Գունանյութերի մեկ այլ խումբ անլուծելի է ջրում, բայց լուծելի է օրգանական լուծիչների մեջ: Այսպիսով, «հրաշալի փայտիկի» գաղութներն ունեն արյան կարմիր գույնի պիգմենտ, որը լուծելի է ալկոհոլի մեջ։ Եվ, վերջապես, կան գունանյութեր, որոնք չեն լուծվում ոչ ջրում, ոչ էլ օրգանական միացություններում։

Միկրոօրգանիզմների մեջ ամենատարածված պիգմենտներն են կարոտինները, քսանթոֆիլները և մելանինները։ Մելանինները չլուծվող սև, շագանակագույն կամ կարմիր գունանյութեր են, որոնք սինթեզվում են ֆենոլային միացություններից։ Մելանինները կատալազի, սուպերօքսիդ սիսմուտազի և պերօքսիդազների հետ միասին պաշտպանում են միկրոօրգանիզմները թթվածնի պերօքսիդի թունավոր ռադիկալների ազդեցությունից։ Շատ պիգմենտներ ունեն հակամանրէային, հակաբիոտիկների նման ազդեցություն:

Խիտ սննդային միջավայրի վրա գաղութների տեսքը, ձևը, գույնը և այլ առանձնահատկությունները կարող են հաշվի առնվել բակտերիաների նույնականացման, ինչպես նաև մաքուր կուլտուրաներ ստանալու համար գաղութներ ընտրելիս:

Արդյունաբերական պայմաններում, հակաբիոտիկների, պատվաստանյութերի, ախտորոշման, էուբիոտիկների պատրաստման համար միկրոօրգանիզմների կենսազանգված ստանալիս բակտերիաների և սնկերի մշակումն իրականացվում է ֆերմենտներում՝ խստորեն պահպանելով մշակույթների աճի և վերարտադրության օպտիմալ պարամետրերը (տե՛ս Գլուխ. 6).

Դասախոսություն թիվ 5.

ՎԻՐՈԼՈԳԻԱ.

Բոլոր վիրուսները գոյություն ունեն երկու որակապես տարբեր ձևերով. Արտաբջջային ձև - virion - ներառում է վիրուսի մասնիկի բոլոր բաղկացուցիչ տարրերը: Ներբջջային ձև - վիրուս - կարող է ներկայացվել միայն մեկ նուկլեինաթթվի մոլեկուլով՝ tk. Բջջում հայտնվելուց հետո վիրուսը բաժանվում է իր բաղկացուցիչ տարրերի: Միևնույն ժամանակ, ներբջջային վիրուսը իրենից վերարտադրվող ձև է, որն ի վիճակի չէ բաժանման: Այս հիման վրա վիրուսի սահմանումը ենթադրում է սկզբունքային տարբերություն գոյության բջջային ձևերի (բակտերիաներ, սնկեր, նախակենդանիներ) միջև, որոնք վերարտադրվում են բաժանման միջոցով և վերարտադրվող ձևի միջև, որը վերարտադրվում է վիրուսային նուկլեինաթթվից: Բայց սա չի սահմանափակվում վիրուսների պրո- և էուկարիոտներից տարբերվող հատկանիշներով: Հիմնական տարբերությունները ներառում են.

1. մեկ տեսակի նուկլեինաթթվի (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ) առկայությունը.

2. բջջային կառուցվածքի և սպիտակուցների սինթեզման համակարգերի բացակայություն;

3. բջջային գենոմի մեջ ինտեգրվելու և սինխրոն վերարտադրության հնարավորությունը:

Վիրիոնի ձևը կարող է լինել շատ տարբեր (ձողաձև, էլիպսաձև, գնդաձև, թելիկ, սպերմատոզոիդների տեսքով), ինչը հանդիսանում է այս վիրուսի տաքսոնոմիկ պատկանելության նշաններից մեկը։

Վիրուսների չափերն այնքան փոքր են, որ դրանք համեմատելի են բջջային թաղանթի հաստության հետ։ Ամենափոքրը (պարվովիրուսները) ունեն 18 նմ չափ, իսկ ամենամեծը (վարիոլա վիրուսը) մոտ 400 նմ։

Վիրուսների դասակարգումը հիմնված է գենոմը ձևավորող նուկլեինաթթվի տեսակի վրա, ինչը հնարավորություն է տվել տարբերակել երկու ենթաթագավորություններ.

ռիբովիրուսներ- ՌՆԹ պարունակող կամ ՌՆԹ վիրուսներ;

դեզօքսիրիբովիրուսներ- ԴՆԹ պարունակող կամ ԴՆԹ վիրուսներ.

Ենթաթագավորությունները բաժանվում են Ընտանիքների, Ենթաընտանիքների, Սեռերի և Տեսակների:

Վիրուսները համակարգելիս բացահայտվել են հետևյալ հիմնական չափանիշները՝ նուկլեինաթթուների նմանությունը, չափը, սուպերկապսիդի առկայությունը կամ բացակայությունը, նուկլեոկապսիդի համաչափության տեսակը, նուկլեինաթթուների բնութագրերը, բևեռականությունը, մոլեկուլում թելերի քանակը։ , հատվածների առկայություն, ֆերմենտների առկայություն, ներմիջուկային կամ ցիտոպլազմային տեղայնացում, հակագենային կառուցվածք և իմունոգենություն, հյուսվածքների և բջիջների համար տրոպիզմ, ներառական մարմիններ ձևավորելու ունակություն: Լրացուցիչ չափանիշը վնասվածքների սիմպտոմատոլոգիան է, այսինքն. ընդհանրացված կամ օրգաններին հատուկ վարակներ առաջացնելու ունակությունը.

Ըստ կառուցվածքային կազմակերպության՝ առանձնացնում են պարզապես կազմակերպված («մերկ»)և բարդ կազմակերպված («հագնված»)վիրուսներ.

Պարզ վիրիոնի կառուցվածքը դասավորված է այնպես, որ վիրուսային նուկլեինաթթու,դրանք. վիրուսի գենետիկական նյութը հուսալիորեն պաշտպանված է սիմետրիկ սպիտակուցային թաղանթով. կապսիդ, որի ֆունկցիոնալ և ձևաբանական համակցությունը ձևավորվում է նուկլեոկապսիդ.

Կապսիդն ունի խիստ կարգավորված կառուցվածք՝ հիմնված պարուրաձև կամ խորանարդ համաչափության սկզբունքների վրա։ Այն ձևավորվում է նույն կառուցվածքի ստորաբաժանումներով. կապսոմերներկազմակերպված մեկ կամ երկու շերտով: Կապսոմերների թիվը խիստ հատուկ է յուրաքանչյուր տեսակի համար և կախված է վիրուսների չափից և մորֆոլոգիայից: Կապսոմերները, իր հերթին, ձևավորվում են սպիտակուցի մոլեկուլներով. պրոտոմերներ. Նրանք կարող են լինել մոնոմերային -կազմված մեկ պոլիպեպտիդից կամ պոլիմերային -կազմված է մի քանի պոլիպեպտիդներից։ Կապսիդի համաչափությունը բացատրվում է նրանով, որ գենոմի փաթեթավորման համար անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ կապսոմերներ, և դրանց կոմպակտ կապը հնարավոր է միայն ենթամիավորների սիմետրիկ դասավորությամբ։ Կապսիդի ձևավորումը նման է բյուրեղացման գործընթացին և ընթանում է ինքնահավաքման սկզբունքով։ Կապսիդի հիմնական գործառույթները որոշվում են վիրուսի գենոմի պաշտպանությամբ արտաքին ազդեցություններից՝ ապահովելով վիրուսի կլանումը բջջի վրա, գենոմի ներթափանցումը բջիջ՝ կապսիդի բջիջների ընկալիչների հետ փոխազդեցության արդյունքում, և որոշել վիրուսների հակագենիկ և իմունոգեն հատկությունները:

Նուկլեոկապսիդը հետևում է կապսիդի համաչափությանը: ժամը պարուրաձև համաչափությունՆուկլեոկապսիդում նուկլեինաթթվի և սպիտակուցի փոխազդեցությունն իրականացվում է պտտման մեկ առանցքի երկայնքով։ Պտուտակային համաչափությամբ յուրաքանչյուր վիրուս ունի բնորոշ երկարություն, լայնություն և պարբերականություն։ Մարդու պաթոգեն վիրուսների մեծ մասը, ներառյալ գրիպի վիրուսը, ունեն պարուրաձև համաչափություն: Պտուտակային համաչափության սկզբունքի համաձայն կազմակերպումը վիրուսներին տալիս է ձողանման կամ թելային ձև։ Ստորաբաժանումների այս դասավորությունը կազմում է խոռոչ ալիք, որի ներսում վիրուսային նուկլեինաթթվի մոլեկուլը կոմպակտ կերպով լցված է: Նրա երկարությունը կարող է մի քանի անգամ ավելի մեծ լինել, քան վիրուսի երկարությունը։ Ծխախոտի խճանկարային վիրուսը, օրինակ, ունի 300 նմ վիրուսի երկարություն, իսկ նրա ՌՆԹ-ն հասնում է 4000 նմ-ի։ Նման կազմակերպման դեպքում սպիտակուցային թաղանթը ավելի լավ է պաշտպանում ժառանգական տեղեկատվությունը, բայց պահանջում է ավելի շատ սպիտակուց, քանի որ. ծածկույթը բաղկացած է համեմատաբար մեծ բլոկներից: ժամը խորանարդ սիմետրիանուկլեինաթթուն շրջապատված է կապսոմերներով՝ ձևավորելով իկոսաեդրոն՝ 12 գագաթներով, 20 եռանկյուն երեսներով և 30 անկյուններով բազմաեզր: Վիրիոնի կազմակերպումն այս սկզբունքով վիրուսներին տալիս է գնդաձև ձև։ Խորանարդային համաչափության սկզբունքը ամենախնայողն է փակ կապսիդի առաջացման համար, քանի որ դրա կազմակերպման համար օգտագործվում են փոքր սպիտակուցային բլոկներ՝ ձևավորելով մեծ ներքին տարածություն, որում ազատորեն տեղավորվում է նուկլեինաթթուն:

Որոշ բակտերիոֆագներ ունեն կրկնակի համաչափություն, երբ գլուխը կազմակերպվում է խորանարդի սկզբունքով, իսկ ընթացքը՝ պարույրի համաչափության սկզբունքով։

Խոշոր վիրուսների համար, մշտական ​​սիմետրիա չկա.

Նուկլեոկապսիդի անբաժանելի կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ բաղադրիչն են ներքին սպիտակուցներ, ապահովելով գենոմի ճիշտ գերոլորված փաթեթավորում՝ կատարելով կառուցվածքային և ֆերմենտային ֆունկցիաներ։

Վիրուսային ֆերմենտների ֆունկցիոնալ առանձնահատկությունը որոշվում է դրանց տեղայնացման վայրով և ձևավորման մեխանիզմով։ Դրա հիման վրա վիրուսային ֆերմենտները բաժանվում են վիրուսով պայմանավորվածև virion. Առաջինները կոդավորված են վիրուսային գենոմում, երկրորդները վիրուսների մի մասն են։ Վիրիոնային ֆերմենտները նույնպես բաժանվում են երկու ֆունկցիոնալ խմբերի. առաջին խմբի ֆերմենտներն ապահովում են վիրուսային նուկլեինաթթուների ներթափանցումը բջիջ և դուստր պոպուլյացիաների ելքը. Երկրորդ խմբի ֆերմենտները ներգրավված են վիրուսային գենոմի վերարտադրության և տրանսկրիպցիայի գործընթացներում: Իրենց վիրուսների հետ մեկտեղ, վիրուսներն ակտիվորեն օգտագործում են բջջային ֆերմենտներ, որոնք հատուկ չեն վիրուսին: Բայց նրանց գործունեությունը կարող է փոփոխվել վիրուսի վերարտադրության ժամանակ։

Կա մի խումբ, այսպես կոչված. համալիրկամ «հագնված» վիրուսներ, որը, ի տարբերություն «մերկ»Կապսիդի վերևում ունեն հատուկ լիպոպրոտեինային պատյան, supercapsidկամ պեպլոսկազմակերպված լիպիդների կրկնակի շերտով և հատուկ վիրուսային գլիկոպրոտեիններով, որոնք ներթափանցում են լիպիդային երկշերտ և ձևավորվում ելքեր-փշեր(մոխրի հաշվիչներ կամ supercapsid սպիտակուցներ ) Մակերեւութային սուպերկապսիդային սպիտակուցները կարևոր բաղադրիչ են, որը հեշտացնում է վիրուսների ներթափանցումը զգայուն բջիջներ: Հենց այս հատուկ սպիտակուցներն են, որոնք կոչվում են F- սպիտակուցներ ( fusio - միաձուլում), ապահովված է վիրուսային սուպերկապսիդների և բջջային թաղանթների միաձուլումը։ Սուպերկապսիդը ձևավորվում է վերարտադրողական ցիկլի վերջին փուլերում՝ դուստր պոպուլյացիաների բողբոջման ժամանակ և հանդիսանում է վիրուսով վարակված բջջի թաղանթներից ածանցյալ կառուցվածք: Այսպիսով, լիպիդների բաղադրությունը կախված է վիրուսային մասնիկի «բողբոջման» բնույթից։ Օրինակ, գրիպի վիրուսի դեպքում լիպիդային երկշերտի կազմը նման է բջջային թաղանթներին: Որովհետեւ հերպեսի վիրուսները բողբոջում են միջուկային մեմբրանի միջով, նրանց սուպերկապսիդի լիպիդների հավաքածուն արտացոլում է միջուկային թաղանթի կազմը: Շաքարները, որոնք կազմում են գլիկոպրոտեինները, նույնպես գալիս են ընդունող բջիջից:

Սուպերկապսիդի ներքին մակերեսին այսպես կոչված. մատրիցային սպիտակուցներ (M սպիտակուցներ) ձևավորվում է կառուցվածքային շերտ, որը նպաստում է սուպերկապսիդի փոխազդեցությանը նուկլեոկապսիդի հետ, ինչը չափազանց կարևոր է վիրիոնի ինքնահավաքման վերջնական փուլերում։

Այդուհանդերձ, վիրուսի հիմնական կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ բաղադրիչը նրա գենն է, որը որոշում է վիրուսային մասնիկի բոլոր հատկությունները՝ թիրախային բջջի ներսում և դրսում։ Գենոմը կոդավորում է տեղեկատվություն իր կրիչի մորֆոլոգիական, կենսաքիմիական, պաթոգեն և հակագենային հատկությունների մասին: Վիրուսային մասնիկի գենոմը հապլոիդ է։ Նուկլեինաթթուները ներկայացված են միաշղթա ՌՆԹ մոլեկուլներով կամ երկշղթա ԴՆԹ մոլեկուլներով։ Բացառություն են կազմում ռեովիրուսները, որոնց գենոմը ձևավորվում է ՌՆԹ-ի երկու շղթայով, և պարվովիրուսները, որոնցում գենոմը ներկայացված է որպես ԴՆԹ-ի մեկ շղթա։ Վիրուսները պարունակում են միայն մեկ տեսակի նուկլեինաթթու.

Վիրուսային ԴՆԹկազմակերպված են որպես շրջանաձև կովալենտային կապակցված գերոլորաձև կամ գծային կառուցվածքներ՝ 1 x 10 6-ից մինչև 1 x 10 8 մոլեկուլային կշիռներով, ինչը 10-ից 100 անգամ փոքր է բակտերիաների ԴՆԹ-ի մոլեկուլային զանգվածից: Գենոմը պարունակում է մինչև մի քանի հարյուր գեն: Վիրուսային ԴՆԹ-ի արտագրումը տեղի է ունենում վարակված բջջի միջուկում . Նուկլեոտիդային հաջորդականությունները լինում են մեկ անգամ, սակայն մոլեկուլի ծայրերում կան ուղիղ և շրջված (180 o ընդարձակված) կրկնվող նուկլեոտիդային հաջորդականություններ։ Սա ապահովում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի օղակի մեջ փակվելու ունակությունը: Բացի այդ, դրանք վիրուսային ԴՆԹ-ի մի տեսակ մարկերներ են։

Վիրուսային ՌՆԹներկայացված են մեկ և երկշղթա մոլեկուլներով և յուրովի քիմիական բաղադրությունըչեն տարբերվում բջջային ՌՆԹ-ից։ Միաշղթա մոլեկուլները կարող են հատվածավորվել, ինչը հանգեցնում է գենոմի կոդավորման կարողության ավելացմանը։ Բացի այդ, նրանք ունեն պարուրաձև շրջաններ, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրը, որը ձևավորվել է ազոտային լրացուցիչ հիմքերի զուգակցմամբ: Երկաշղթա ՌՆԹ-ն կարող է լինել գծային կամ շրջանաձև։

Կախված ներբջջային վարքագծի առանձնահատկություններից և կատարվող գործառույթներից՝ վիրուսային ՌՆԹ-ները բաժանվում են խմբերի.

1. Պլյուս-շղթա ՌՆԹ, որոնք հնարավորություն ունեն թարգմանելու դրանում կոդավորված տեղեկատվությունը թիրախային բջջի ռիբոսոմներին, այսինքն. գործում է որպես mRNA: Պլյուս-շղթայական վիրուսների ՌՆԹ-ները ունեն բնորոշ փոփոխված գլխարկաձև ծայրեր, որոնք անհրաժեշտ են ռիբոսոմների հատուկ ճանաչման համար: Դրանք կոչվում են պլյուս շղթաներ կամ դրական գենոմ:

2. ՌՆԹ-ի բացասական շղթաներնրանք ի վիճակի չեն գենետիկական տեղեկատվությունը ուղղակիորեն թարգմանել ռիբոսոմների և չեն կարող գործել որպես mRNA: Այնուամենայնիվ, դրանք mRNA սինթեզի ձևանմուշ են: Դրանք կոչվում են մինուս թելեր կամ բացասական գեն։

3. կրկնակի թելեր,որոնցից մեկը գործում է որպես -ՌՆԹ, մյուսը՝ նրան լրացնող՝ որպես +ՌՆԹ։

Շատ վիրուսային նուկլեինաթթուներ + ՌՆԹ և ԴՆԹ պարունակող վիրուսներ ինքնին վարակիչ են, քանի որ պարունակում է բոլոր գենետիկական տեղեկությունները, որոնք անհրաժեշտ են նոր վիրուսային մասնիկների սինթեզի համար: Այս տեղեկությունն իրականացվում է վիրուսի զգայուն բջիջ ներթափանցելուց հետո։ Երկաշղթա ՌՆԹ-ները և -ՌՆԹ-ների մեծ մասը չեն կարող դրսևորել վարակիչ հատկություններ:

Թիրախային բջիջի հետ վիրուսի փոխազդեցությունը կենդանի նյութի երկու ձևերի՝ նախաբջջային և բջջային գոյակցության բարդ և բազմաստիճան գործընթաց է: Այստեղ դրսևորվում է վիրուսային գենոմի ազդեցության ամբողջ համալիրը հյուրընկալող բջջի գենետիկորեն կոդավորված կենսասինթետիկ գործընթացների վրա։

Վերարտադրողական ցիկլի իրականացումը մեծապես կախված է բջջի վարակի տեսակից և զգայուն (հնարավոր է վարակվել) բջիջի հետ վիրուսի փոխազդեցության բնույթից։

Վիրուսով վարակված բջիջում վիրուսները կարող են լինել տարբեր վիճակներում.

1. բազմաթիվ նոր վիրուսների վերարտադրություն;

2. վիրուսի նուկլեինաթթվի առկայությունը բջջի քրոմոսոմի հետ ինտեգրված վիճակում՝ պրովիրուսի տեսքով.

3. գոյությունը բջջի ցիտոպլազմայում բակտերիալ պլազմիդների նմանվող շրջանաձև նուկլեինաթթուների տեսքով:

Հենց այս պայմաններն են որոշում վիրուսով առաջացած խանգարումների լայն շրջանակ՝ ընդգծված արտադրողական վարակից, որն ավարտվում է բջիջների մահով, մինչև վիրուսի երկարատև փոխազդեցությունը բջջի հետ՝ լատենտ (թաքնված) վարակի կամ չարորակ փոխակերպման տեսքով։ բջիջը։

Հայտնաբերվել է զգայուն բջիջի հետ վիրուսի փոխազդեցության չորս տեսակ.

1. արտադրողական տեսակ - ավարտվում է վիրուսների նոր սերնդի ձևավորմամբ և վարակված բջիջների լիզիզի արդյունքում դրանց ազատմամբ ( ցիտոլիտիկ ձև), կամ դուրս գալ բջիջից առանց դրա ոչնչացման ( ոչ ցիտոլիտիկ ձև) Ըստ փոխազդեցության ոչ ցիտոլիտիկ տեսակի, առավել հաճախ առաջանում են մշտական ​​քրոնիկական վարակներբնութագրվում է հիվանդության սուր փուլի ավարտից հետո հարուցիչի դուստր պոպուլյացիաների ձևավորմամբ: Բջիջների մահը պայմանավորված է բջջային սպիտակուցի սինթեզի վաղ ճնշմամբ, թունավոր և հատուկ վնասող վիրուսային բաղադրիչների կուտակմամբ, լիզոսոմների վնասմամբ և դրանց ֆերմենտների ցիտոպլազմում արտազատմամբ.

2. Ինտեգրատիվ տեսակ , կամ վիրոգենություն - բնութագրվում է բջիջների քրոմոսոմում պրովիրուսի տեսքով վիրուսային ԴՆԹ-ի ինտեգրմամբ (ինտեգրումով) և հետագայում որպես դրա անբաժանելի մաս գործելու միջոցով. համատեղ կրկնօրինակում.Այս տեսակի փոխազդեցությունը տեղի է ունենում թաքնված վարակ, բակտերիալ լիզոգենիաև վիրուսային բջիջների վերափոխում;

3. վիժող տեսակ - չի ավարտվում նոր վիրուսների ձևավորմամբ, քանի որ բջջում վարակիչ պրոցեսն ընդհատվում է փուլերից մեկում: Առաջանում է, երբ վիրուսը փոխազդում է հանգստացող բջջի հետ, կամ երբ բջիջը վարակվում է արատավոր վիրուսով։

Ե՛վ վիրուսները, և՛ վիրուսները կարող են թերի լինել:

Թերի վիրուսներգոյություն ունեն որպես անկախ տեսակներ և ֆունկցիոնալ առումով զիջում են, տկ. դրանց վերարտադրությունը պահանջում է «օգնական վիրուս», այսինքն. թերությունը որոշվում է գենոմի թերարժեքությամբ։ Նրանք բաժանված են 3 խմբի.

1. Թերի խանգարող մասնիկներ, որոնք վիրուսներ են, որոնք պարունակում են սկզբնական վիրուսի գենետիկական տեղեկատվության միայն մի մասը և վերարտադրվում են միայն հարակից «օգնական վիրուսի» մասնակցությամբ.

2. Ուղեկից վիրուսներտարբերվում են նախորդներից նրանով, որ դրանց վերարտադրության համար պահանջվում է որևէ «օգնական վիրուսի» մասնակցություն, որը պարտադիր չէ կապված.

3. Ինտեգրված գենոմներպրովիրուսներ են, այսինքն. վիրուսային գենոմները ներկառուցված են բջջի քրոմոսոմում, բայց կորցրել են լիարժեք վիրուսի վերածվելու ունակությունը.

Թերի virionsկազմում են մի խումբ, որը ձևավորվում է մեծ դուստր պոպուլյացիաների ձևավորման ժամանակ, և դրանց արատավորությունը որոշվում է հիմնականում մորֆոլոգիական թերարժեքությամբ (դատարկ կապսիդներ, չծածրված նուկլեոկապսիդներ և այլն): Թերի վիրուսների հատուկ ձև. կեղծվիրիոններ,ունենալով նորմալ կապսիդ, որը պարունակում է իր սեփական նուկլեինաթթվի մի մասը և հյուրընկալողի նուկլեինաթթվի բեկորները կամ հյուրընկալող բջջի քրոմոսոմի մի մասը և մեկ այլ վիրուսի նուկլեինաթթվի մի մասը:

Թերի վիրուսների նշանակությունը կայանում է նրանում, որ գենետիկ նյութը դոնոր բջջից դեպի ստացող բջիջ փոխանցելու ունակության մեջ է:

4. Վիրուսային միջամտություն - առաջանում է, երբ բջիջը վարակվում է երկու վիրուսով և չի առաջանում պաթոգենների որևէ համակցությամբ: Միջամտությունն իրականացվում է կամ մեկ վիրուսի կողմից բջջային ինհիբիտորների ինդուկցիայի պատճառով, որոնք ճնշում են մյուսի վերարտադրությունը, կամ առաջին վիրուսի կողմից ընկալիչի ապարատի կամ բջջային նյութափոխանակության վնասման պատճառով, ինչը բացառում է երկրորդի վերարտադրության հնարավորությունը: Տարբերել հոմոլոգ(կապված վիրուսներ) և հետերոլոգ(անկապ վիրուսներ) միջամտություն:

Ըստ բջջային գենոմի հետ վիրուսի գենոմի փոխազդեցության բնույթի՝ ինքնավարև ինտեգրացիոն վարակ. Ինքնավար վարակի ժամանակ վիրուսի գենոմը չի ինտեգրվում բջջի գենոմի մեջ, մինչդեռ ինտեգրման ժամանակ տեղի է ունենում վիրուսի գենոմի ինտեգրումը բջջի մեջ։

Վիրուսի և բջիջի փոխազդեցության արդյունավետ տեսակ , այսինքն. Վիրուսների վերարտադրությունը մարդու, կենդանիների, բույսերի և բակտերիաների բջիջներում օտար (վիրուսային) գենետիկական տեղեկատվության արտահայտման յուրահատուկ ձև է, որը բաղկացած է վիրուսային տեղեկատվության բջջային մատրիցա-գենետիկական մեխանիզմների ստորադասումից: Սա երկու գենոմների փոխազդեցության ամենաբարդ գործընթացն է, որը տեղի է ունենում 6 փուլով.

1. վիրիոնների ադսորբցիա;

2. վիրուսի ներթափանցումը բջիջ;

3. վիրուսի գենոմի մերկացում և ազատում;

4. վիրուսային բաղադրիչների սինթեզ;

5. վիրուսների ձևավորում;

6. վիրիոնների ազատում բջիջից.

Առաջինվերարտադրության փուլ - adsorption, այսինքն. վիրուսի կցումը բջջային մակերեսին. Այն ընթանում է երկու փուլով. Առաջին փուլ - ոչ հատուկշնորհիվ իոնային ներգրավման և վիրուսի և բջջի փոխազդեցության այլ մեխանիզմների: Երկրորդ փուլ - խիստ կոնկրետ, շնորհիվ զգայուն բջիջների ընկալիչների և վիրուսների սպիտակուցային լիգանդների հոմոլոգիայի և փոխլրացման, որոնք ճանաչում են դրանք: Ճանաչող և փոխազդող վիրուսային սպիտակուցները կոչվում են հավելվածև ներկայացված են գլիկոպրոտեիններով՝ որպես վիրուսի կապսիդի կամ սուպերկապսիդի լիպոպրոտեինային թաղանթի մի մաս։

Բջջային հատուկ ընկալիչները տարբեր բնույթ ունեն՝ լինելով սպիտակուցներ, լիպիդներ, սպիտակուցների և լիպիդների ածխաջրային բաղադրիչներ: Մեկ բջիջը կարող է կրել տասից մինչև հարյուր հազար հատուկ ռեցեպտորներ, ինչը թույլ է տալիս տասնյակ և հարյուրավոր վիրիոնների հենվել դրա վրա: Բջջի վրա ներծծված վարակիչ վիրուսային մասնիկների թիվը սահմանում է տերմինը «Բազմաթիվ վարակ».. Այնուամենայնիվ, վիրուսով վարակված բջիջը շատ դեպքերում հանդուրժում է հոմոլոգ վիրուսով կրկին վարակվելու նկատմամբ:

Հատուկ ընկալիչների առկայությունը հիմքում է ընկած տրոպիզմորոշ բջիջների, հյուսվածքների և օրգանների վիրուսներ.

Երկրորդբեմ - վիրուսի մուտքը բջիջկարող է տեղի ունենալ մի քանի ձևով.

1. Ռեցեպտորից կախված էնդոցիտոզ առաջանում է զգայուն բջջի կողմից վիրուսի գրավման և կլանման արդյունքում։ Այս դեպքում կցված վիրիոնով բջջային թաղանթը ինվագինանում է վիրուս պարունակող ներբջջային վակուոլի (էնդոսոմի) ձևավորմամբ։ Այնուհետև վիրուսի լիպոպրոտեինային ծածկույթը միաձուլվում է էնդոսոմային թաղանթի հետ և վիրուսը մտնում է բջջի ցիտոպլազմա: Էնդոսոմները միավորվում են լիզոսոմների հետ, որոնք քայքայում են մնացած վիրուսային բաղադրիչները։

2. Viropexis - բաղկացած է վիրուսային սուպերկապսիդի միաձուլումից բջջի կամ միջուկային թաղանթի հետ և առաջանում է հատուկ միջոցի օգնությամբ. fusion սպիտակուցը – F-squirrel, որը սուպերկապիդի մի մասն է։ Viropexis-ի արդյունքում կապսիդը գտնվում է բջջի ներսում, իսկ սուպերկապսիդը սպիտակուցի հետ միասին ինտեգրվում (ներկառուցվում է) պլազմայի կամ միջուկային թաղանթի մեջ։ Բնորոշ է միայն բարդ վիրուսներին:

3. Ֆագոցիտոզ - որի միջոցով վիրուսները ներթափանցում են ֆագոցիտային բջիջներ, ինչը հանգեցնում է թերի ֆագոցիտոզի։

Երրորդբեմ - հեռացնելով և ազատելով վիրուսային գենոմըառաջանում է դեպրոտեինացման, նուկլեոկապսիդի ձևափոխման, մակերեսային վիրուսային կառուցվածքների հեռացման և ներքին բաղադրիչի ազատման արդյունքում, որը կարող է առաջացնել վարակիչ գործընթաց: «Մերկանալու» առաջին փուլերը սկսվում են նույնիսկ բջիջ ներթափանցելու գործընթացում՝ վիրուսային և բջջային թաղանթների միաձուլմամբ կամ երբ վիրուսը էնդոսոմից դուրս է գալիս ցիտոպլազմա։ Հետագա փուլերը սերտորեն կապված են դրանց ներբջջային փոխադրման հետ դեպրոտեինացման վայրեր։ Տարբեր վիրուսներ ունեն իրենց մասնագիտացված մերկացման կայքերը: Նրանց տեղափոխումն իրականացվում է ներբջջային թաղանթային վեզիկուլների միջոցով, որոնցում վիրուսը տեղափոխվում է ռիբոսոմներ, էնդոպլազմային ցանց կամ միջուկ։

Չորրորդբեմ - վիրուսային բաղադրիչների սինթեզսկսվում է այս պահին ստվերոտկամ խավարման փուլերը,որը բնութագրվում է վիրուսի անհետացումով։ Ստվերային փուլն ավարտվում է դուստր պոպուլյացիաների հավաքման համար անհրաժեշտ վիրուսի բաղադրիչ բաղադրիչների ձևավորումից հետո։ Վիրուսը դրա համար օգտագործում է բջջի գենետիկական ապարատը՝ ճնշելով իր համար անհրաժեշտ սինթետիկ ռեակցիաները։ Վիրուսի սպիտակուցների և նուկլեինաթթուների սինթեզ, այսինքն. ժամանակի և տարածության մեջ առանձնացված դրա վերարտադրությունն իրականացվում է ք տարբեր մասերբջիջները և կոչվում են դիսյունկտիվ։

Վարակված բջջում վիրուսի գենոմը ծածկագրում է երկու խմբի սպիտակուցների սինթեզը.

- ոչ կառուցվածքային սպիտակուցներծառայում է վիրուսի ներբջջային վերարտադրությանը նրա տարբեր փուլերում, որոնք ներառում են ՌՆԹ կամ ԴՆԹ պոլիմերազներ, որոնք ապահովում են վիրուսի գենոմի տառադարձումն ու վերարտադրությունը, կարգավորող սպիտակուցները, վիրուսային սպիտակուցների պրեկուրսորները, վիրուսային սպիտակուցները փոփոխող ֆերմենտները.

- կառուցվածքային սպիտակուցներ, որոնք հանդիսանում են վիրիոնի (գենոմային, կապսիդային և սուպերկապսիդի) մի մասը։

Բջջում սպիտակուցների սինթեզն իրականացվում է գործընթացներին համապատասխան արտագրություններնուկլեինաթթվից ստացված գենետիկական տեղեկատվությունը «վերագրելով» սուրհանդակ ՌՆԹ-ի (mRNA) նուկլեոտիդային հաջորդականության մեջ և հեռարձակումներ(կարդալով) mRNA-ն ռիբոսոմների վրա՝ սպիտակուցներ ձևավորելու համար: «Թարգմանություն» տերմինը վերաբերում է այն մեխանիզմներին, որոնց միջոցով mRNA-ի նուկլեինային հիմքերի հաջորդականությունը թարգմանվում է սինթեզված պոլիպեպտիդում հատուկ ամինաթթուների հաջորդականության: Այս դեպքում տեղի է ունենում բջջային mRNA-ների խտրականություն, և ռիբոսոմների վրա սինթետիկ գործընթացներն անցնում են վիրուսային հսկողության տակ: Վիրուսների տարբեր խմբերում mRNA-ի սինթեզի վերաբերյալ տեղեկատվության փոխանցման մեխանիզմները նույնը չեն:

Երկաշղթա ԴՆԹ պարունակողվիրուսներն իրականացնում են գենետիկական տեղեկատվությունը այնպես, ինչպես բջջային գենոմը, ըստ սխեմայի. վիրուսի գենոմային ԴՆԹ→ mRNA տառադարձում→վիրուսային սպիտակուցի թարգմանություն. Միևնույն ժամանակ, ԴՆԹ պարունակող վիրուսները, որոնց գենոմները տառադարձվում են միջուկում, այս գործընթացի համար օգտագործում են բջջային պոլիմերազ, և որոնց գենոմները տառադարձվում են ցիտոպլազմայում՝ իրենց վիրուսին հատուկ ՌՆԹ պոլիմերազին։

Գենոմ -ՌՆԹ պարունակող վիրուսներծառայում է որպես ձևանմուշ, որից տառադարձվում է mRNA-ն՝ վիրուսին հատուկ ՌՆԹ պոլիմերազի մասնակցությամբ։ Նրանց սպիտակուցի սինթեզը տեղի է ունենում ըստ սխեմայի. վիրուսի գենոմային ՌՆԹ→mRNA տառադարձում→վիրուսի սպիտակուցի թարգմանություն.

ՌՆԹ պարունակող ռետրովիրուսների խումբը, որը ներառում է մարդու իմունային անբավարարության վիրուսները և օնկոգեն ռետրովիրուսները, առանձնանում են: Նրանք ունեն գենետիկ տեղեկատվության փոխանցման յուրահատուկ միջոց։ Այս վիրուսների գենոմը բաղկացած է երկու նույնական ՌՆԹ մոլեկուլներից, այսինքն. դիպլոիդ է. Ռետրովիրուսները պարունակում են հատուկ վիրուսային ֆերմենտ. հակադարձ տրանսկրիպտազ, կամ ռեվերսետազորն իրականացնում է հակադարձ արտագրման գործընթացը։ Այն բաղկացած է հետևյալից՝ կոմպլեմենտար միաշղթա ԴՆԹ (cDNA) սինթեզվում է գենոմային ՌՆԹ կաղապարի վրա։ Այն պատճենվում է կրկնակի շղթա կոմպլեմենտար ԴՆԹ-ի ձևավորմամբ, որն ինտեգրվում է բջջային գենոմին և տառադարձվում է mRNA՝ օգտագործելով բջջային ԴՆԹ-ից կախված ՌՆԹ պոլիմերազա: Այս վիրուսների սպիտակուցների սինթեզն իրականացվում է հետևյալ սխեմայի համաձայն. վիրուսի գենոմային ՌՆԹ→կոմպլեմենտար ԴՆԹ→mRNA տառադարձում→վիրուսի սպիտակուցի թարգմանություն.

Տրանսկրիպցիան կարգավորվում է բջջային և վիրուսներին հատուկ մեխանիզմներով։ Այն բաղկացած է տեղեկատվության հաջորդական ընթերցումից այսպես կոչված. «վաղ»և «ուշ» գեներ. Առաջինում տեղեկատվությունը կոդավորված է վիրուսին հատուկ տրանսկրիպցիայի և վերարտադրման ֆերմենտների սինթեզի համար, իսկ երկրորդում՝ կապսիդային սպիտակուցների սինթեզի համար։

Վիրուսային նուկլեինաթթուների սինթեզ, այսինքն. վիրուսային գենոմների վերարտադրություն, հանգեցնում է բջջում կուտակման բնօրինակ վիրուսային գենոմների պատճենների, որոնք օգտագործվում են վիրուսների հավաքման մեջ։ Վերարտադրման եղանակը կախված է վիրուսի նուկլեինաթթվի տեսակից, վիրուսին հատուկ և բջջային պոլիմերազների առկայությունից և բջջում պոլիմերազների ձևավորում հրահրելու վիրուսների կարողությունից։

Երկաշղթա ԴՆԹ վիրուսներկրկնօրինակել սովորական կիսապահպանողական եղանակով. ԴՆԹ-ի շղթաները չոլորվելուց հետո լրացվում են նոր շղթաներ, որոնք լրացնում են դրանց: Յուրաքանչյուր նոր սինթեզված ԴՆԹ-ի մոլեկուլ բաղկացած է մեկ ծնողից և մեկ սինթեզված շղթայից։

Միաշղթա ԴՆԹ վիրուսներվերարտադրության գործընթացում բջջային ԴՆԹ պոլիմերազները օգտագործվում են կրկնակի շղթա վիրուսային գենոմի ստեղծման համար, այսպես կոչված. վերարտադրողական ձև. Միևնույն ժամանակ, սկզբնական +DNA շղթայի վրա փոխլրորեն սինթեզվում է –DNA շարանը, որը ծառայում է որպես ձևանմուշ նոր virion-ի +DNA շղթայի համար:

Միաշղթա +ՌՆԹ վիրուսներխթանել բջիջում ՌՆԹ-կախյալ ՌՆԹ պոլիմերազի սինթեզը: Նրա օգնությամբ գենոմային +ՌՆԹ շղթայի հիման վրա սինթեզվում է -ՌՆԹ շղթան, ձևավորվում է ժամանակավոր կրկնակի ՌՆԹ, որը կոչվում է. կրկնօրինակման միջանկյալ նյութ. Այն բաղկացած է ամբողջական +ՌՆԹ շղթայից և բազմաթիվ մասնակի ավարտված -ՌՆԹ շղթաներից։ Երբ բոլոր -RNA շղթաները ձևավորվում են, դրանք օգտագործվում են որպես կաղապարներ նոր +RNA շղթաների սինթեզի համար:

Միաշղթա ՌՆԹ վիրուսներպարունակում է ՌՆԹ կախված ՌՆԹ պոլիմերազ: Գենոմային –ՌՆԹ շղթան վիրուսային պոլիմերազի միջոցով փոխակերպվում է ոչ լրիվ և ամբողջական +ՌՆԹ շղթաների: Անավարտ պատճենները գործում են որպես mRNA վիրուսային սպիտակուցների սինթեզի համար, իսկ ամբողջական պատճենները հանդիսանում են սերունդների գենոմային ՌՆԹ շղթայի սինթեզի ձևանմուշ։

Երկաշղթա ՌՆԹ վիրուսներկրկնօրինակվում են միաշղթա ՌՆԹ վիրուսների նման: Տարբերությունն այն է, որ տրանսկրիպցիայի ընթացքում ձևավորված +ՌՆԹ-ի շղթաները գործում են ոչ միայն որպես mRNA, այլև մասնակցում են վերարտադրությանը։ Դրանք ՌՆԹ շղթաների սինթեզի մատրիցա են։ Նրանք միասին կազմում են գենոմային երկշղթա ՌՆԹ-ի վիրուսներ:

Դիպլոիդ +ՌՆԹ վիրուսներկամ ռետրովիրուսներվերարտադրվում է վիրուսային հակադարձ տրանսկրիպտազի օգնությամբ, որը սինթեզում է ԴՆԹ-ի շղթան ՌՆԹ վիրուսի կաղապարի վրա, որից +ԴՆԹ շղթան պատճենվում է և ձևավորվում է օղակի մեջ փակված ԴՆԹ-ի կրկնակի շղթա։ Այնուհետև ԴՆԹ-ի կրկնակի շղթան ինտեգրվում է բջջի քրոմոսոմին՝ ձևավորելով պրովիրուս։ Բազմաթիվ վիրուսային ՌՆԹ-ներ ձևավորվում են ինտեգրված ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկի տրանսկրիպացիայի արդյունքում՝ բջջային ԴՆԹ-ից կախված ՌՆԹ պոլիմերազի մասնակցությամբ։

Հինգերորդբեմ - virion հավաքումտեղի է ունենում կանոնավոր կերպով. ինքնահավաքումերբ վիրուսի բաղկացուցիչ մասերը տեղափոխվում են վիրուսի հավաքման վայրեր: Սրանք միջուկի և ցիտոպլազմայի հատուկ տարածքներ են, որոնք կոչվում են կրկնօրինակման համալիրներ. Վիրիոնի բաղադրիչների միացումը պայմանավորված է հիդրոֆոբ, իոնային, ջրածնային կապերի և ստերեոքիմիական համապատասխանության առկայությամբ։

Վիրուսների ձևավորումը բազմաստիճան, խիստ հաջորդական գործընթաց է, միջանկյալ ձևերի ձևավորմամբ, որոնք պոլիպեպտիդների բաղադրությամբ տարբերվում են հասուն վիրուսներից։ Պարզապես դասավորված վիրուսների հավաքումը տեղի է ունենում վերարտադրման համալիրների վրա և բաղկացած է վիրուսային նուկլեինաթթուների փոխազդեցությունից կապսիդային սպիտակուցների հետ և նուկլեոկապսիդների ձևավորումից: Բարդ վիրուսներում նուկլեոկապսիդները սկզբում ձևավորվում են վերարտադրող համալիրների վրա, որոնք այնուհետ փոխազդում են փոփոխված բջջային թաղանթների հետ, որոնք հանդիսանում են վիրուսի ապագա լիպոպրոտեինային թաղանթը։ Այս դեպքում միջուկում վերարտադրվող վիրուսների հավաքումը տեղի է ունենում միջուկային թաղանթի մասնակցությամբ, իսկ ցիտոպլազմայում վերարտադրվող վիրուսների հավաքումն իրականացվում է էնդոպլազմիկ ցանցի կամ ցիտոպլազմային թաղանթի մեմբրանների մասնակցությամբ, որտեղ ներկառուցված են գլիկոպրոտեինները և վիրուսի ծրարի այլ սպիտակուցները: Որոշ բարդ ՌՆԹ վիրուսների մեջ մատրիցային սպիտակուցը ներգրավված է հավաքման մեջ. M սպիտակուց- որը գտնվում է այս սպիտակուցով ձևափոխված բջջային թաղանթի տակ: Ունենալով հիդրոֆոբ հատկություններ՝ այն հանդես է գալիս որպես միջնորդ նուկլեոկապսիդի և սուպերկապսիդի միջև։ Ձևավորման գործընթացում բարդ վիրուսները ներառում են հյուրընկալող բջիջի բաղադրիչները իրենց կազմի մեջ: Եթե ​​խախտվում է ինքնահավաքման գործընթացը, առաջանում են «թերի» վիրուսներ։

վեցերորդբեմ - վիրուսային մասնիկների ազատում բջիջիցավարտում է վիրուսի վերարտադրության գործընթացը և տեղի է ունենում երկու եղանակով.

պայթուցիկ միջոցերբ սուպերկապսիդից զուրկ վիրուսները առաջացնում են բջիջների ոչնչացում և մտնում արտաբջջային տարածություն: Մեծ թվով վիրուսներ միաժամանակ դուրս են գալիս մեռած բջիջից:

բողբոջողկամ էկզոցիտոզ , բնորոշ բարդ վիրուսներին, որոնց գերկապսիդը ստացվում է բջջային թաղանթներից։ Նախ, նուկլեոկապսիդը տեղափոխվում է բջջային մեմբրաններ, որոնք արդեն ներկառուցված են վիրուսին հատուկ սպիտակուցներով: Շփման տարածքում այս հատվածների ելուստը սկսվում է երիկամի ձևավորմամբ։ Ձևավորված երիկամը բջջից առանձնացված է բարդ վիրիոնի տեսքով։ Գործընթացը մահացու չէ բջջի համար, և բջիջը կարողանում է երկար ժամանակ կենսունակ մնալ՝ առաջացնելով վիրուսային սերունդ։

Վիրուսների բողբոջումը, որը ձևավորվում է ցիտոպլազմայում, կարող է տեղի ունենալ կամ պլազմային թաղանթի միջոցով, կամ էնդոպլազմային ցանցի և Գոլջիի ապարատի մեմբրանների միջոցով, որին հաջորդում է ելքը դեպի բջջային մակերես:

Վիրուսները, որոնք ձևավորվում են միջուկի բողբոջում դեպի պերինուկլեար տարածություն՝ փոփոխված միջուկային ծրարի միջոցով և տեղափոխվում են բջջի մակերես՝ որպես ցիտոպլազմիկ վեզիկուլների մաս։

Վիրուս-բջիջ փոխազդեցության ինտեգրացիոն տեսակ (վիրոգենություն) վիրուսի և բջջի համակեցությունն է՝ վիրուսի նուկլեինաթթվի ինտեգրման արդյունքում հյուրընկալող բջջի քրոմոսոմի մեջ, որում վիրուսի գենոմը բազմանում է և գործում է որպես բջջի գենոմի հիմնական մասը։

Այս տեսակի փոխազդեցությունը բնորոշ է չափավոր ԴՆԹ պարունակող բակտերիոֆագներին, օնկոգեն վիրուսներին և որոշ վարակիչ ԴՆԹ և ՌՆԹ պարունակող վիրուսներին:

Ինտեգրումը պահանջում է վիրուսի կրկնակի շղթա ԴՆԹ-ի շրջանաձև ձևի առկայություն: Նման ԴՆԹ-ն կցվում է բջջային ԴՆԹ-ին հոմոլոգիայի տեղում և ինտեգրվում է քրոմոսոմի որոշակի հատվածում: ՌՆԹ վիրուսներում ինտեգրման գործընթացն ավելի բարդ է և սկսվում է հակադարձ տառադարձման մեխանիզմով: Ինտեգրումը տեղի է ունենում երկշղթա ԴՆԹ-ի տառադարձման ձևավորումից և օղակի մեջ դրա փակումից հետո:

Լրացուցիչ գենետիկական տեղեկատվությունը վիրոգենության ընթացքում նոր հատկություններ է հաղորդում բջիջին, ինչը կարող է առաջացնել բջիջների օնկոգեն վերափոխում, աուտոիմուն և քրոնիկական հիվանդություններ:

Բջջի հետ վիրուսի փոխազդեցության աբորտային տեսակը չի ավարտվում վիրուսային սերունդների ձևավորմամբ և կարող է առաջանալ հետևյալ պայմաններում.

1. զգայուն բջիջի վարակումը տեղի է ունենում թերի վիրուսով կամ թերի վիրուսով.

2. վարակը գենետիկորեն դիմացկուն բջիջների վիրուսային վիրուսով.

3. զգայուն բջիջի վարակը վիրուսային վիրուսով ոչ թույլատրելի (ոչ թույլատրելի) պայմաններ.

Ավելի հաճախ նկատվում է փոխազդեցության աբորտային տեսակ, երբ անզգայուն բջիջը վարակվում է ստանդարտ վիրուսով։ Այնուամենայնիվ, գենետիկ դիմադրության մեխանիզմը նույնը չէ: Այն կարող է կապված լինել պլազմային մեմբրանի վրա հատուկ ընկալիչների բացակայության, այս տեսակի բջիջների՝ վիրուսային mRNA-ի թարգմանությունը սկսելու անկարողության և վիրուսային մակրոմոլեկուլների սինթեզի համար անհրաժեշտ հատուկ պրոտեազների կամ նուկլեազների բացակայության հետ:

Վիրուսի վերարտադրման պայմանների փոփոխությունները կարող են հանգեցնել նաև աբորտային փոխազդեցության՝ մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացում, pH-ի փոփոխություն բորբոքման կիզակետում, հակավիրուսային դեղամիջոցների ներմուծում և այլն։ փոխազդեցության անհաջող տեսակը վերածվում է արդյունավետի` դրանից բխող բոլոր հետևանքներով:

Խոչընդոտող փոխազդեցություն որոշվում է արդեն վիրուսով վարակված բջջի երկրորդական վարակի նկատմամբ իմունիտետի վիճակով:

հետերոլոգ միջամտությունտեղի է ունենում, երբ մեկ վիրուսով վարակվելը ամբողջությամբ արգելափակում է երկրորդ վիրուսի վերարտադրման հնարավորությունը նույն բջջի ներսում: Մեխանիզմներից մեկը կապված է այլ վիրուսի կլանման արգելակման հետ՝ արգելափակելով կամ ոչնչացնելով հատուկ ընկալիչները։ Մեկ այլ մեխանիզմ կապված է վարակված բջիջում ցանկացած հետերոլոգ մՌՆԹ-ի mRNA թարգմանության արգելակման հետ:

Հոմոլոգ միջամտությունբնորոշ է բազմաթիվ թերի վիրուսների, հատկապես վերադարձվողների արհեստական ​​պայմաններում և վարակների բարձր բազմապատկում: Նրանց վերարտադրումը հնարավոր է միայն այն դեպքում, երբ բջիջը վարակված է նորմալ վիրուսով։ Երբեմն թերի վիրուսը կարող է խանգարել նորմալ վիրուսի վերարտադրողական ցիկլին և ձևավորվել թերի միջամտող վիրուսային մասնիկներ (DI): DI մասնիկները պարունակում են սովորական վիրուսի գենոմի միայն մի մասը: Ըստ թերության բնույթի՝ DI մասնիկները ջնջման մասնիկներ են և դրանք կարող են համարվել որպես մահացու մուտանտներ։ DI մասնիկների հիմնական հատկությունը նորմալ հոմոլոգ վիրուսին խանգարելու կարողությունն է և նույնիսկ կրկնօրինակման մեջ օգնականի դեր խաղալը: Կլանվելու և բջիջ ներթափանցելու ունակությունը կապված է կապսիդի նորմալ կառուցվածքի հետ: Թերի նուկլեինաթթվի արտազատումը և արտահայտումը հանգեցնում է տարբեր կենսաբանական ազդեցությունների. այն արգելակում է սինթետիկ գործընթացները բջջում, արգելակում է նորմալ վիրուսների սպիտակուցների սինթեզն ու փոխակերպումը հոմոլոգիական միջամտության պատճառով: DI մասնիկների շրջանառությունը և նորմալ հոմոլոգ վիրուսի հետ համատեղ վարակը առաջացնում է հիվանդությունների անփույթ, երկարատև ձևերի տեսք, ինչը կապված է DI մասնիկների գենոմի պարզության պատճառով շատ ավելի արագ վերարտադրվելու ունակության հետ, մինչդեռ թերի բնակչության մոտ նկատելի նվազում է նորմալ վիրուսին բնորոշ ցիտոպատիկ էֆեկտի ծանրությունը:

Մարմնի հետ վիրուսի փոխազդեցության գործընթացը շատ դեպքերում ցիտոսպեցիֆիկ է և որոշվում է պաթոգենի՝ որոշակի հյուսվածքներում բազմանալու ունակությամբ: Այնուամենայնիվ, որոշ վիրուսներ ունեն տրոպիզմի ավելի լայն շրջանակ և վերարտադրվում են բջիջների և օրգանների լայն տեսականիով:

Վիրուսի յուրահատկության գործոնները, որոնք պատասխանատու են նրա տրոպիզմի և ախտահարված բջիջների բազմազանության համար, ներառում են հատուկ ընկալիչների քանակը (ինչպես վիրիոնում, այնպես էլ բջջում), որոնք ապահովում են վիրուսի ամբողջական փոխազդեցությունը բջջի հետ: Նման ընկալիչների թիվը սովորաբար սահմանափակ է:

Որոշ դեպքերում բջիջների բուն ֆիզիոլոգիական առանձնահատկությունը և, հետևաբար, նրանց բիմոլեկուլային կազմակերպվածությունը նպաստում են պաթոգեն վարակիչության դրսևորմանը: Օրինակ, կատաղության վիրուսի ծրարի G-սպիտակուցը բարձր կապ ունի նեյրոնային ացետիլխոլինի ընկալիչների նկատմամբ, ինչը ապահովում է նրա կարողությունը ներթափանցել նյարդային հյուսվածքի բջիջները: Հարկ է նշել, որ նեյրոտրոֆ վիրուսները հատկապես ծանր հիվանդություններ են առաջացնում, քանի որ նյարդային բջիջները չեն վերականգնվում. Ավելին, հարուցչի վերարտադրումը նրանց դարձնում է ցիտոտոքսիկ իմունային պատասխանների թիրախ:

Բավականին հաճախ վիրուսների վիրուլենտությունը մեծանում է մուտացիաների պատճառով։ Այս դեպքում առանձնահատուկ նշանակություն ունի վիրուսների՝ գեների մուտացիան հակադարձելու ունակությունը (վերադարձ): Սպիտակուցի կառուցվածքը կոդավորող գեները կարող են վերականգնել իրենց կառուցվածքը և վերափոխել նախկինում վարակիչ վիրուսի շտամները վիրուլենտների:

Ոչ պակաս, քան կարևորությունըունեն և զգայուն մակրոօրգանիզմի առանձնահատկությունները.

Տարիքմասին է

- Սրանք կյանքի ամենափոքր մասնիկներն են, դրանք 50 անգամ փոքր են բակտերիայից: Սովորաբար վիրուսները չեն կարող տեսնել լուսային մանրադիտակով, քանի որ նրանց անհատականությունը լույսի ալիքի երկարության կեսից ավելին է: Վիրուսի հանգստացող անհատները կոչվում են virion.Վիրուսները գոյություն ունեն երկուսի մեջ ձևերը: հանգստանալով, կամ արտաբջջային (վիրուսային մասնիկներ կամ վիրուսներ) և վերարտադրում,կամ ներբջջային (բարդ «վիրուս - ընդունող բջիջ»):

Վիրուսների ձևերը տարբեր են, դրանք կարող են լինել թելանման, գնդաձեւ, փամփուշտաձեւ, ձողաձեւ, բազմանկյուն, աղյուսաձեւ, խորանարդ, մինչդեռ ոմանք ունեն խորանարդ գլուխ եւ պրոցես։ Յուրաքանչյուր virion բաղկացած է նուկլեինաթթվից և սպիտակուցներից:

Վիրուսների վիրուսներում միշտ առկա է նուկլեինաթթվի միայն մեկ տեսակ՝ կա՛մ ՌՆԹ, կա՛մ ԴՆԹ: Ընդ որում, և՛ մեկը, և՛ մյուսը կարող են լինել միաշղթա և երկշղթա, իսկ ԴՆԹ-ն կարող է լինել գծային կամ շրջանաձև։ Վիրուսներում ՌՆԹ-ն միշտ միայն գծային է, բայց այն կարող է ներկայացվել ՌՆԹ բեկորների մի շարքով, որոնցից յուրաքանչյուրը կրում է վերարտադրության համար անհրաժեշտ գենետիկական տեղեկատվության որոշակի մասը: Որոշակի նուկլեինաթթվի առկայությամբ վիրուսները կոչվում են ԴՆԹ պարունակող և ՌՆԹ պարունակող։ Հարկ է հատկապես նշել, որ վիրուսների թագավորությունում գենետիկ կոդի պահապանի ֆունկցիան կատարում է ոչ միայն ԴՆԹ-ն, այլև ՌՆԹ-ն (կարող է լինել նաև երկշղթա)։

Վիրուսներն ունեն շատ պարզ կառուցվածքը. Յուրաքանչյուր վիրուս բաղկացած է ընդամենը երկու մասից. միջուկըև կապսիդ. Վիրուսի միջուկը, որը պարունակում է ԴՆԹ կամ ՌՆԹ, շրջապատված է սպիտակուցային շերտով՝ կապսիդով (լատ. capsa- «բնակարան», «տուփ», «պատյան»): Սպիտակուցները պաշտպանում են նուկլեինաթթուն, ինչպես նաև առաջացնում են ֆերմենտային պրոցեսներ և կապսիդում սպիտակուցների աննշան փոփոխություններ: Կապսիդը բաղկացած է միևնույն տեսակի սպիտակուցի մոլեկուլներից կուտակված որոշակի ձևից. կապսոմերներ.Սովորաբար սա կամ պարուրաձև երեսարկման տեսակ է (նկ. 22), կամ տեսակ սիմետրիկ բազմանիստ(իզոմետրիկ տեսակ) (նկ. 23):

Բոլոր վիրուսները պայմանականորեն բաժանված են պարզև համալիր. Պարզ վիրուսներբաղկացած է միայն նուկլեինաթթվով և կապսիդով միջուկից: Բարդ վիրուսներսպիտակուցային կապսիդի մակերեսին ունեն նաև արտաքին թաղանթ, կամ սուպերկապսիդ,պարունակում է երկշերտ լիպոպրոտեինային թաղանթ, ածխաջրեր և սպիտակուցներ (ֆերմենտներ): Այս արտաքին թաղանթը (supercapsid) սովորաբար կառուցված է ընդունող բջջի թաղանթից: նյութը կայքից

Կապսիդի մակերեսին կան տարբեր ելքեր՝ հասկեր, կամ «մեխակներ» (դրանք կոչվում են. մանրաթելեր), և հարվածում է: Դրանցով վիրուսը կպչում է բջջի մակերեսին, որի մեջ այնուհետև թափանցում է։ Հարկ է նշել, որ վիրուսի մակերեսին կան նաև հատուկ կցորդիչ սպիտակուցներ,Վիրիոնի կապը մոլեկուլների հատուկ խմբերի հետ. ընկալիչները(լատ. ռեցիպիո-«Ես ստանում եմ», «Ես ընդունում եմ»), որը գտնվում է այն բջջի մակերեսին, որի մեջ ներթափանցում է վիրուսը: Որոշ վիրուսներ միանում են սպիտակուցային ընկալիչներին, մյուսները՝ լիպիդներին, իսկ մյուսները ճանաչում են սպիտակուցների և լիպիդների ածխաջրային շղթաները։ Էվոլյուցիայի գործընթացում վիրուսները «սովորեցին» ճանաչել իրենց նկատմամբ զգայուն բջիջները՝ իրենց տանտերերի բջիջների մակերեսին հատուկ ընկալիչների առկայությամբ:

Վիրուսների մորֆոլոգիան և կառուցվածքը ուսումնասիրվում են էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով: Ամենափոքրներից մեկը պոլիոմիելիտի վիրուսն է (մոտ 20 նմ), ամենամեծը՝ ջրծաղիկը (մոտ 350 նմ)։

Վիրուսները կազմված են հետևյալ հիմնական բաղադրիչներից.

1. Core - գենետիկ նյութ (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ), որը տեղեկատվություն է կրում նոր վիրուսի ձևավորման համար անհրաժեշտ մի քանի տեսակի սպիտակուցների մասին։

2. Սպիտակուցային պատյան, որը կոչվում է կապսիդ (լատիներեն capsa - տուփ): Այն հաճախ կառուցված է միանման կրկնվող ենթամիավորներից՝ կապսոմերներից։ Կապսոմերները կազմում են կառուցվածքներ բարձր աստիճանհամաչափություն.

3. Լրացուցիչ լիպոպրոտեինային թաղանթ (supercapsid): Այն ձևավորվում է ընդունող բջջի պլազմային թաղանթից և հանդիպում է միայն համեմատաբար խոշոր վիրուսների (գրիպ, հերպես) մոտ։

Սխեմատիկորեն նկարում ձախ կողմում ցուցադրված է ՌՆԹ պարունակող վիրուսի կառուցվածքը պարուրաձև սիմետրիկ տիպով և լրացուցիչ լիպոպրոտեինային ծրարով, աջում՝ նրա ընդլայնված խաչմերուկը:

Կապսիդը և լրացուցիչ թաղանթը պաշտպանիչ գործառույթներ ունեն՝ ասես պաշտպանում են նուկլեինաթթուն։ Բացի այդ, նրանք նպաստում են վիրուսի ներթափանցմանը բջիջ: Լիովին ձևավորված վիրուսը կոչվում է virion.

Վիրիոնների ձևը կախված է այն բանից, թե ինչպես են սպիտակուցային ենթամիավորները ծալվում կապսիդի մեջ: Այս stacking-ը կարող է ունենալ պարուրաձև կամ խորանարդ սիմետրիա: Բակտերիոֆագները ունեն խառը կամ համակցված տեսակի համաչափություն:

Ծխախոտի խճանկարային վիրուսը ունի և՛ ՌՆԹ, և՛ սպիտակուցային ենթամիավորներ, որոնք դասավորված են պարույրով և ունեն թելիկ կամ ձողաձև: Այս համաչափությամբ սպիտակուցային թաղանթն ավելի լավ է պաշտպանում նուկլեինաթթուն, սակայն դրա համար ավելի շատ սպիտակուց է պահանջվում, քան խորանարդային համաչափությամբ: Տարբեր վիրիոններում ստորաբաժանումների իրական թիվը 60-ն է կամ այս արժեքի բազմապատիկը (420 ենթամիավորներ՝ պոլիոմա վիրուսի համար, 540՝ ռեովիրուսի համար, 960՝ հերպեսի վիրուսի համար, 1500՝ ադենովիրուսի համար):

Շատ փակ վիրուսներ ունեն խորանարդային սիմետրիա: Այն հիմնված է գնդաձեւ սպիտակուցային ստորաբաժանումներով ձևավորված հավասարակողմ եռանկյունների (կապսոմերների) տարբեր համակցությունների վրա։ Այս դեպքում կարող են ձևավորվել քառաեդրներ, ութանիստներ և իկոսաեդրոններ։ Իկոսաեդրոններն ունեն 20 եռանկյուն դեմքեր և 12 գագաթներ։ Սա ամենաարդյունավետ և տնտեսական համաչափությունն է: Հետևաբար, գնդաձև կենդանիների վիրուսներն ամենից հաճախ ունենում են իկոսաեդրոնի ձև:

Գրիպի վիրուսի մեջ նուկլեոկապսիդն ունի գավազանման պարուրաձև կառուցվածք, իսկ սուպերկապսիդային լիպոպրոտեինային ծրարը վիրուսին տալիս է գնդաձև տեսք։

Այս տեսակի վիրուսների համար կապսոմերների քանակը հաստատուն է և ունի ախտորոշիչ արժեք։

Պարզապես դասավորված վիրուսներն ունեն միայն կապսիդ (պոլիոմիելիտի վիրուս), բարդ վիրուսներն ունեն նաև սուպերկապսիդ (կարմրուկ, գրիպի վիրուսներ)։

Վիրուսների դասակարգումը հիմնված է հետևյալ կատեգորիաների վրա.

«Միկրոօրգանիզմների տեսակները. վիրուսներ. Վիրիոն» առարկայի բովանդակության աղյուսակ.
1. Միկրոօրգանիզմներ. Միկրոօրգանիզմների տեսակները. Միկրոօրգանիզմների դասակարգում. Պրիոններ.
2. Վիրուսներ. Վիրիոն. Վիրուսների մորֆոլոգիա. Վիրուսների չափերը. վիրուսների նուկլեինաթթուներ.
3. Վիրուսի կապսիդ. Վիրուսների կապսիդի գործառույթները. Կապսոմերներ. Վիրուսային նուկլեոկապսիդ. Նուկլեոկապսիդի պարուրաձև համաչափություն. Կապսիդի խորանարդ սիմետրիա:
4. Վիրուսային սուպերկապսիդ. Հագնված վիրուսներ. Մերկ վիրուսներ. Վիրուսների մատրիցային սպիտակուցներ (M-սպիտակուցներ): վիրուսների վերարտադրություն.
5. Վիրուսի փոխազդեցությունը բջջի հետ. Վիրուս-բջիջ փոխազդեցության բնույթը. Արդյունավետ փոխազդեցություն. Վիրոգենություն. Վիրուսային միջամտություն.
6. Վիրուսներով բջիջների վարակման տեսակները. Վիրուսների վերարտադրողական ցիկլը. Վիրուսների վերարտադրության հիմնական փուլերը. Վիրիոնի կլանումը բջիջ:
7. Վիրուսի ներթափանցումը բջիջ. Viropexis. Մերկացնելով վիրուսը. Վիրուսի վերարտադրության ստվերային փուլ (խավարման փուլ): Վիրուսային մասնիկների ձևավորում.
8. Բջջում վիրուսի արտագրումը. Վիրուսների թարգմանություն.
9. Բջջում վիրուսի վերարտադրությունը. Վիրուսների հավաքածու. Բջջից սերունդների վիրուսների ազատում:

Վիրուսներ. Վիրիոն. Վիրուսների մորֆոլոգիա. Վիրուսների չափերը. վիրուսների նուկլեինաթթուներ.

Արտաբջջային ձև - virion- ներառում է բոլոր բաղկացուցիչ տարրերը (կապսիդ, նուկլեինաթթու, կառուցվածքային սպիտակուցներ, ֆերմենտներ և այլն): Ներբջջային ձև - վիրուս- կարող է ներկայացվել միայն մեկ նուկլեինաթթվի մոլեկուլով, քանի որ, երբ այն մտնում է բջիջ, վիրուսը բաժանվում է իր բաղկացուցիչ տարրերի:

Վիրուսների մորֆոլոգիա. Վիրուսների չափերը.

Վիրուսների նուկլեինաթթուներ

Վիրուսներպարունակում է միայն մեկ տեսակի նուկլեինաթթու՝ DIC կամ RNA, բայց ոչ երկու տեսակները միաժամանակ։ Օրինակ՝ ջրծաղիկը, herpes simplex, Epstein-Barr վիրուսները ԴՆԹ պարունակող են, իսկ տոգավիրուսները, պիկորնավիրուսները՝ ՌՆԹ պարունակող։ Վիրուսային մասնիկի գենոմը հապլոիդ է։ Ամենապարզ վիրուսային գենոմը կոդավորում է 3-4 սպիտակուց, ամենաբարդը՝ ավելի քան 50 պոլիպեպտիդ։ Նուկլեինաթթուները ներկայացված են միաշղթա ՌՆԹ մոլեկուլներով (բացառությամբ ռեովիրուսների, որոնցում գենոմը ձևավորվում է ՌՆԹ-ի երկու շղթայով) կամ երկշղթա ԴՆԹ մոլեկուլներով (բացառությամբ պարվովիրուսների, որոնցում գենոմը ձևավորվում է ԴՆԹ-ի մեկ շղթայով): Հեպատիտ B-ի վիրուսում երկշղթա ԴՆԹ-ի մոլեկուլի շղթաները անհավասար երկարությամբ են:

Վիրուսային ԴՆԹձևավորում են շրջանաձև, կովալենտային կապակցված գերոլորաձև (օրինակ՝ պապովավիրուսներում) կամ գծային երկշղթա կառուցվածքներ (օրինակ՝ հերպեսի և ադենովիրուսների դեպքում)։ Նրանց մոլեկուլային քաշը 10-100 անգամ պակաս է բակտերիաների ԴՆԹ-ի զանգվածից։ Վիրուսային ԴՆԹ-ի տրանսկրիպցիան (mRNA սինթեզ) իրականացվում է վիրուսով վարակված բջջի միջուկում։ Վիրուսային ԴՆԹ-ում, մոլեկուլի ծայրերում, կան ուղիղ կամ շրջված (180 դյույմ բացված) կրկնվող նուկլեոտիդային հաջորդականություններ: Դրանց ներկայությունը ապահովում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի օղակի մեջ փակվելու ունակությունը: Այս հաջորդականությունները առկա են մեկ և կրկնակի խրված ԴՆԹ-ի մոլեկուլները վիրուսային ԴՆԹ-ի մի տեսակ մարկերներ են:

Բրինձ. 2-1. Հիմնական պաթոգենների չափերը և ձևաբանությունը վիրուսային վարակներմարդ.

Վիրուսային ՌՆԹներկայացված են մեկ կամ երկշղթա մոլեկուլներով: Միաշղթա մոլեկուլները կարող են բաժանվել՝ արենավիրուսներում 2 հատվածից մինչև ռոտավիրուսներում 11 հատված: Սեգմենտների առկայությունը հանգեցնում է գենոմի կոդավորման կարողության ավելացմանը։ Վիրուսային ՌՆԹբաժանվում են հետևյալ խմբերի՝ գումարած ՌՆԹ (+ՌՆԹ), հանած ՌՆԹ-ի շղթաները (-ՌՆԹ): Տարբեր վիրուսների մոտ գենոմը կարող է ձևավորել +ՌՆԹ կամ -ՌՆԹ շղթաներ, ինչպես նաև կրկնակի շղթաներ, որոնցից մեկը -ՌՆԹ է, մյուսը (դրան լրացնող)՝ +ՌՆԹ։

Պլյուս-շղթա ՌՆԹներկայացված են ռիբոսոմների ճանաչման համար բնորոշ վերջավորություններով («գլխարկներ») առանձին շղթաներով։ Այս խումբը ներառում է ՌՆԹ-ներ, որոնք կարող են ուղղակիորեն թարգմանել գենետիկ տեղեկատվությունը վիրուսով վարակված բջջի ռիբոսոմների վրա, այսինքն՝ կատարել mRNA-ի գործառույթները։ Պլյուս շղթաները կատարում են հետևյալ գործառույթները. նրանք ծառայում են որպես mRNA կառուցվածքային սպիտակուցների սինթեզի համար, որպես ՌՆԹ-ի վերարտադրության ձևանմուշ, և դրանք փաթեթավորվում են կապսիդի մեջ՝ ձևավորելու դուստր պոպուլյացիան: ՌՆԹ մինուս շղթաները չեն կարողանում թարգմանել գենետիկական տեղեկատվությունը ուղղակիորեն ռիբոսոմների վրա, ինչը նշանակում է, որ նրանք չեն կարող գործել որպես mRNA: Այնուամենայնիվ, նման ՌՆԹ-ները ծառայում են որպես mRNA սինթեզի ձևանմուշներ:

Վիրուսների նուկլեինաթթուների վարակիչությունը

Շատերը վիրուսային նուկլեինաթթուներԻնքնին վարակիչ են, քանի որ պարունակում են նոր վիրուսային մասնիկների սինթեզի համար անհրաժեշտ ողջ գենետիկական տեղեկատվությունը։ Այս տեղեկությունն իրականացվում է վիրուսի զգայուն բջիջ ներթափանցելուց հետո։ +ՌՆԹ և ԴՆԹ պարունակող վիրուսների մեծ մասի նուկլեինաթթուները վարակիչ հատկություններ են ցուցաբերում։ Երկաշղթա ՌՆԹ-ները և ՌՆԹ-ների մեծ մասը վարակիչ չեն: