paneller
Virüslerin morfolojik yapısı. Virüslerin morfolojisi

Virüslerin morfolojik yapısı. Virüslerin morfolojisi

Virüslerin morfolojisi ve yapısı, boyutları küçük ve bakteri kabuğunun kalınlığıyla karşılaştırılabilir olduğu için bir elektron mikroskobu kullanılarak incelenir. Virionların şekli farklı olabilir: çubuk şeklinde (tütün mozaik virüsü), mermi şeklinde (kuduz virüsü), küresel (çocuk felci virüsleri, HIV), spermatozoon şeklinde (birçok bakteriyofaj).

Virüslerin boyutu, elektron mikroskobu, bilinen bir gözenek çapına sahip filtrelerden ultrafiltrasyon, ultrasantrifüjleme kullanılarak belirlenir. En küçük virüslerden biri çocuk felci virüsüdür (yaklaşık 20 nm), en büyüğü çiçek hastalığıdır (yaklaşık 350 nm).

Basitçe düzenlenmiş (örneğin, çocuk felci virüsü) ve karmaşık bir şekilde düzenlenmiş (örneğin, grip virüsleri, kızamık) virüsler vardır. Basitçe düzenlenmiş virüslerde, nükleik asit, kapsid (Latince capsa - durumundan) adı verilen bir protein kabuğu ile ilişkilidir. Kapsid, tekrar eden morfolojik alt birimlerden oluşur - kapsomerler. Nükleik asit ve kapsid, birbirleriyle etkileşime girerek nükleokapsidi oluşturur. Karmaşık virüslerde, kapsid ek bir lipoprotein kabuğu ile çevrilidir - süperkapsid (konakçı hücrenin zar yapılarının bir türevi), "sivri"lere sahiptir. Virionlar sarmal, kübik ve karmaşık tipte bir kapsid simetrisi ile karakterize edilir. Spiral tip simetri, nükleokapsitin sarmal yapısından kaynaklanır, kübik tip simetri, viral nükleik asidi içeren kapsitten izometrik içi boş bir gövdenin oluşumundan kaynaklanır.

Kapsid ve süper kapsid, viryonları çevresel etkilerden korur, hücrelerle seçici etkileşimi (adsorpsiyon) belirler ve viryonların antijenik ve immünojenik özelliklerini belirler. Virüslerin iç yapılarına çekirdek denir.Virolojide şu taksonomik kategoriler kullanılır: familya (isim viridae ile biter), alt familya (isim virinae ile biter), cins (isim virüsle biter).

Ancak cins ve özellikle alt familya isimleri tüm virüsler için formüle edilmemiştir. Virüs türü, bakteri gibi bir binom adı almamıştır.

Virüslerin sınıflandırılması aşağıdaki kategorilere dayanmaktadır:

§ nükleik asit türü (DNA veya RNA), yapısı, iplik sayısı (bir veya iki),

§ viral genomun üremesinin özellikleri;

§ virionların boyutu ve morfolojisi, kapsomerlerin sayısı ve simetri türü;

§ bir süperkapsidin varlığı;

§ eter ve deoksikolata duyarlılık;

§ hücrede üreme yeri;

§ antijenik özellikler, vb.

Virüsler, omurgalıları ve omurgasızları, ayrıca bitkileri ve bakterileri enfekte eder. İnsan bulaşıcı hastalıklarının ana etken maddeleri olan virüsler, karsinojenez süreçlerine de katılır, insan fetüsünü etkileyen plasenta (kızamıkçık virüsü, sitomegalovirüs vb.) dahil olmak üzere çeşitli şekillerde bulaşabilir. Enfeksiyon sonrası komplikasyonlara yol açabilirler - miyokardit, pankreatit, immün yetmezlik vb.

Sıradan virüslere ek olarak, kanonik olmayan virüsler - prionlar - protein doğasının ajanları olan ve 10.20x100.200 nm boyutunda fibriller şeklinde olan protein bulaşıcı parçacıklar da vardır. Görünüşe göre prionlar, otonom bir insan veya hayvan geninin hem indükleyicileri hem de ürünleridir ve yavaş viral enfeksiyon koşulları altında (Creutzfeldt.Jakob hastalığı, kuru, vb.) ensefalopatiye neden olurlar. Virüslere yakın diğer olağandışı ajanlar, bitkilerde hastalığa neden olan viroidler, küçük, protein içermeyen dairesel, süper sarmallı RNA molekülleridir.

Bölüm 3

MİKROORGANİZMA FİZYOLOJİSİ

Mikroorganizmaların fizyolojisi, mikrobiyal hücrelerin hayati aktivitesini, beslenme süreçlerini, solunum, büyüme, üreme, çevre ile etkileşim modellerini inceler.

Çalışma konusu tıbbi mikrobiyoloji insan hastalıklarına neden olabilen patojenik ve fırsatçı mikroorganizmaların fizyolojisidir. Bu mikroorganizmaların fizyolojisinin aydınlatılması, mikrobiyolojik tanı koymak, patogenezi anlamak, bulaşıcı hastalıkları tedavi etmek ve önlemek, kişi ve çevre arasındaki ilişkiyi düzenlemek vb. için önemlidir.

Bakterilerin kimyasal bileşimi

Mikroorganizmaların bileşimi su, proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar, lipitler, mineraller içerir.

Su, bir bakteri hücresinin ana bileşenidir ve kütlesinin yaklaşık %80'ini oluşturur. Hücrenin yapısal elemanları ile serbest veya bağlı durumdadır. Sporlarda su miktarı %18.20'ye düşer. Su, birçok madde için bir çözücüdür ve ayrıca turgor sağlamada mekanik bir rol oynar. Plazmoliz sırasında - hipertonik bir çözeltide hücre tarafından su kaybı - protoplazmanın hücre zarından dökülmesi meydana gelir. Hücreden suyun uzaklaştırılması, kurutma, metabolizma süreçlerini askıya alır. Çoğu mikroorganizma kurumayı iyi tolere eder. Su eksikliği ile mikroorganizmalar çoğalmaz. Donmuş halden vakumda kurutma (liyofilizasyon) üremeyi durdurur ve mikrobiyal türlerin uzun süreli korunmasını destekler.

Proteinler (%40.80 kuru ağırlık) bakterilerin en önemli biyolojik özelliklerini belirler ve genellikle 20 amino asit kombinasyonundan oluşur. Bakteriler, insan ve hayvan hücrelerinde bulunmayan diaminopimelik asit (DAP) içerir. Bakteriler, yapısal bileşenlerde bulunan ve metabolik süreçlerde yer alan 2000'den fazla farklı protein içerir. Proteinlerin çoğu enzimatik aktiviteye sahiptir. Bir bakteri hücresinin proteinleri, antijenisiteyi ve immünojenisiteyi, virülansı ve bakteri türlerini belirler.

Bakterilerin nükleik asitleri, ökaryotik hücrelerin nükleik asitlerine benzer işlevleri yerine getirir: kromozom şeklindeki DNA molekülü kalıtımdan sorumludur, ribonükleik asitler(bilgisel veya matris, taşıma ve ribozomal) protein biyosentezinde yer alır.

Bakteriler (taksonomik olarak), toplam DNA baz sayısının mol yüzdesi (%M) olarak guanin ve sitozin (GC) toplamının içeriği ile karakterize edilebilir. Mikroorganizmaların daha doğru bir karakterizasyonu, DNA'larının hibridizasyonudur. Hibridizasyon yönteminin temeli

DNA - denatüre (tek iplikli) DNA'nın yeniden doğaya dönüşme yeteneği, yani. çift sarmallı bir DNA molekülü oluşturmak için tamamlayıcı bir DNA dizisi ile birleşir.

Bakteriyel karbonhidratlar temsil edilir basit maddeler(mono- ve disakkaritler) ve kompleks bileşikler. Polisakkaritler genellikle kapsüllerde bulunur. Bazı hücre içi polisakkaritler (nişasta, glikojen vb.) yedek besinlerdir.

Lipitler esas olarak sitoplazmik zarın ve türevlerinin yanı sıra bakteri hücre duvarının bir parçasıdır, örneğin, biyomoleküler lipit tabakasına ek olarak LPS'nin bulunduğu dış zar. Lipitler sitoplazmada yedek besin görevi görebilir. Bakteriyel lipidler, fosfolipidler, yağ asitleri ve gliseridler ile temsil edilir. Nai büyük miktar lipidler (%40'a kadar) Mycobacterium tuberculosis içerir.

Bakteriyel mineraller, hücreler yakıldıktan sonra külde bulunur. Fosfor, potasyum, sodyum, kükürt, demir, kalsiyum, magnezyum ve ayrıca eser elementler (çinko, bakır, kobalt, baryum, manganez vb.) Büyük miktarlarda tespit edilir.Ozmotik basıncın, pH'ın düzenlenmesinde rol oynarlar. , redoks potansiyeli , enzimleri aktive eder, enzimlerin, vitaminlerin ve mikrobiyal hücrelerin yapısal bileşenlerinin bir parçasıdır.

bakteri beslenmesi

Bir bakteri hücresinin beslenmesinin özellikleri, tüm yüzeyi boyunca içerideki besin substratlarının alımının yanı sıra yüksek metabolik süreçler ve değişen çevresel koşullara adaptasyondan oluşur.

Gıda türleri. Bakterilerin geniş dağılımı, çeşitli yiyecek türleri tarafından kolaylaştırılır. Mikroorganizmaların karbonhidrat, azot, kükürt, fosfor, potasyum ve diğer elementlere ihtiyacı vardır. Beslenme için karbon kaynaklarına bağlı olarak, bakteriler hücrelerini oluşturmak için karbondioksit CO2 ve diğer inorganik bileşikleri kullanan ototroflara (Yunan otomobillerinden - kendisinden, trofe - gıdadan) ve heterotroflara (Yunan heteroslarından - diğerinden) ayrılır. , trofe - gıda), hazır organik bileşiklerle beslenme. Ototrofik bakteriler, toprakta bulunan nitrifikasyon bakterileridir; hidrojen sülfürlü suda yaşayan kükürt bakterileri; demirli demir vb. ile suda yaşayan demir bakterileri.

Elektron veya hidrojen donörü olarak adlandırılan oksitlenebilir substrata bağlı olarak mikroorganizmalar iki gruba ayrılır. Hidrojen donörü olarak inorganik bileşikleri kullanan mikroorganizmalara litotrofik (Yunanca litos - taşından) ve organik bileşikleri hidrojen donörü olarak kullanan mikroorganizmalara organotroflar denir.

Enerji kaynağı göz önüne alındığında, fototroflar bakteriler arasında ayırt edilir, yani. fotosentetik (örneğin, ışığın enerjisini kullanan mavi-yeşil algler) ve kimyasal enerji kaynaklarına ihtiyaç duyan kemotroflar.

büyüme faktörleri. Besin ortamlarında büyümek için mikroorganizmalar, büyüme faktörleri olarak adlandırılan belirli ek bileşenler gerektirir. Büyüme faktörleri, mikroorganizmalar için kendileri sentezleyemedikleri bileşiklerdir, bu nedenle besin ortamlarına eklenmeleri gerekir. Büyüme faktörleri arasında şunlar bulunur: protein oluşturmak için gerekli amino asitler; nükleik asitlerin oluşumu için gerekli olan pürinler ve pirimidinler; Bazı enzimlerin bir parçası olan vitaminler. Mikroorganizmaların büyüme faktörleriyle ilişkisini belirtmek için "oksotroflar" ve "prototroflar" terimleri kullanılır. Oksotroflar bir veya daha fazla büyüme faktörüne ihtiyaç duyarlar; prototroflar büyüme için gerekli bileşikleri kendileri sentezleyebilir. Glikoz ve amonyum tuzlarından bileşenleri sentezleyebilirler.

Güç mekanizmaları. kabul çeşitli maddeler Bir bakteri hücresine geçiş, moleküllerinin lipid veya su içindeki boyutuna ve çözünürlüğüne, ortamın pH'ına, maddelerin konsantrasyonuna, çeşitli membran geçirgenlik faktörlerine vb. bağlıdır. Hücre duvarı, küçük moleküllerin ve iyonların geçmesine izin verir, onları korur. 600 D'den daha ağır makromoleküller. Maddelerin hücreye girişinin ana düzenleyicisi sitoplazmik zardır. Besinlerin bir bakteri hücresine nüfuz etmesi için dört mekanizmayı ayırt etmek şartlı olarak mümkündür: bunlar basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, aktif taşıma ve grup translokasyonudur. Maddelerin hücreye girişi için en basit mekanizma, maddelerin hareketinin sitoplazmik zarın her iki tarafındaki konsantrasyonlarındaki farklılıktan dolayı meydana geldiği basit difüzyondur. Maddeler sitoplazmik zarın lipid kısmından (organik moleküller, ilaçlar) ve daha az sıklıkla sitoplazmik zardaki su dolu kanallardan geçer. Pasif difüzyon, enerji tüketimi olmadan gerçekleştirilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, sitoplazmik zarın her iki tarafındaki maddelerin konsantrasyonundaki farkın bir sonucu olarak da meydana gelir. Ancak bu işlem sitoplazmik zarda lokalize olan ve özgüllüğü olan taşıyıcı moleküller yardımıyla gerçekleştirilir. Her taşıyıcı, karşılık gelen maddeyi zar boyunca taşır veya sitoplazmik zarın başka bir bileşenine - taşıyıcının kendisine - aktarır.

Taşıyıcı proteinler, sentez yeri sitoplazmik zar olan permeazlar olabilir. Kolaylaştırılmış difüzyon, enerji harcamadan ilerler, maddeler daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona geçer.

Aktif taşıma, permeazların yardımıyla gerçekleşir ve maddelerin daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona, yani. sanki akıma karşı, bu nedenle, bu sürece hücrede redoks reaksiyonları sonucu oluşan metabolik enerjinin (ATP) harcanması eşlik eder.

Grupların transferi (translokasyonu), aktif taşımaya benzer, transfer edilen molekülün transfer sürecinde modifiye edilmesi, örneğin fosforile olması bakımından farklılık gösterir. Maddelerin hücreden çıkışı, difüzyon nedeniyle ve taşıma sistemlerinin-bakteri enzimlerinin katılımıyla gerçekleştirilir. Enzimler, ilgili metabolitlerini (substratlarını) tanır, onlarla etkileşime girer ve hızlanır. kimyasal reaksiyonlar. Enzimler, anabolizma (sentez) ve katabolizma (çürüme) süreçlerinde yer alan proteinlerdir, yani. metabolizma. Birçok enzim, mikrobiyal hücrenin yapıları ile bağlantılıdır. Örneğin sitoplazmik zarda solunum ve hücre bölünmesinde görev alan redoks enzimleri vardır; hücre beslenmesini sağlayan enzimler, vb. Sitoplazmik zarın redoks enzimleri ve türevleri, hücre duvarı da dahil olmak üzere çeşitli yapıların yoğun biyosentez süreçleri için enerji sağlar. Hücre bölünmesi ve otoliz ile ilgili enzimler hücre duvarında bulunur. Sözde endoenzimler, hücre içinde gerçekleşen metabolizmayı katalize eder.

Ekzoenzimler hücre tarafından salgılanır. çevre, besin substratlarının makromoleküllerini bölmek için basit bağlantılar hücre tarafından enerji, karbon vb. kaynakları olarak emilir. Bazı ekzoenzimler (penisilinaz vb.) antibiyotikleri etkisiz hale getirerek koruyucu bir işlev görür.

Yapıcı ve indüklenebilir enzimler vardır. Yapıcı enzimler, besin ortamında substratların varlığından bağımsız olarak hücre tarafından sürekli olarak sentezlenen enzimleri içerir. İndüklenebilir (adaptif) enzimler, ancak ortamda bu enzim için bir substrat varsa, bir bakteri hücresi tarafından sentezlenir. Örneğin, p-galaktosidaz, pratik olarak Escherichia coli tarafından glikozlu bir ortamda oluşturulmaz, ancak sentezi, laktozlu veya başka bir p-galaktozidozlu bir ortamda büyütüldüğünde keskin bir şekilde artar.

Bazı enzimler (sözde saldırganlık enzimleri), doku ve hücreleri yok ederek, enfekte olmuş dokuda geniş bir mikroorganizma ve toksin dağılımına neden olur. Bu enzimler arasında hiyalüronidaz, kollajenaz, deoksiribonükleaz, nöraminidaz, lesitovitellaz, vb. bulunur. Böylece, streptokokal hiyalüronidaz, bölme hiyalüronik asit bağ dokusu, streptokokların ve toksinlerinin yayılmasını teşvik eder.

2000'den fazla enzim bilinmektedir. Altı sınıfta birleştirilirler: oksidoredüktazlar - redoks enzimleri (dehidrojenazlar, oksidazlar vb. içerirler); tek tek radikalleri ve atomları bir bileşikten diğerine aktaran transferazlar; hidroliz reaksiyonlarını hızlandıran hidrolazlar, yani. su moleküllerinin (esterazlar, fosfataz, glikosidaz, vb.) eklenmesiyle maddeleri daha basit olanlara bölme; hidrolitik olmayan bir şekilde substratlardan kimyasal grupları ayıran liyazlar (karboksilazlar, vb.); organik bileşikleri izomerlerine dönüştüren izomerazlar (fosfohekzoizomeraz, vb.); daha basit bileşiklerden (asparajin sentetaz, glutamin sentetaz, vb.) karmaşık bileşiklerin sentezini hızlandıran ligazlar veya sentetazlar.

Enzimatik bileşimdeki farklılıklar, çeşitli biyokimyasal özelliklerini belirledikleri için mikroorganizmaları tanımlamak için kullanılır: sakkarolitik (şekerlerin parçalanması), proteolitik (proteinlerin ayrışması) ve nihai bozunma ürünleri (alkaliler, asitler, hidrojen sülfür oluşumu) tarafından tanımlanan diğerleri. , amonyak, vb.) .

Genetik mühendisliğinde mikroorganizmaların enzimleri (kısıtlama enzimleri, ligazlar vb.) biyolojik olarak elde etmek için kullanılır. aktif bileşikler, asetik, laktik, sitrik ve diğer asitler, laktik asit ürünleri, şarap yapımı ve diğer endüstrilerde. Enzimler, protein kirliliğini yok etmek için yıkama tozlarında (Oka vb.) biyokatkı maddesi olarak kullanılır.

nefes bakterileri

Solunum veya biyolojik oksidasyon, kimyasal enerjinin evrensel akümülatörü olan ATP'nin oluşumu ile gerçekleşen redoks reaksiyonlarına dayanır. Mikrobiyal bir hücrenin hayati aktivitesi için enerji gereklidir. Nefes alırken oksidasyon ve indirgeme süreçleri meydana gelir: oksidasyon - donörler (moleküller veya atomlar) tarafından hidrojen veya elektronların geri dönüşü; indirgeme - bir alıcıya hidrojen veya elektron eklenmesi. Hidrojen veya elektron alıcısı moleküler oksijen (bu tür solunum aerobik olarak adlandırılır) veya nitrat, sülfat, fumarat (bu tür solunum anaerobik - nitrat, sülfat, fumarat olarak adlandırılır) olabilir. Anaerobiosis (Yunanca aeg - hava + bios - yaşamdan) - serbest oksijen yokluğunda meydana gelen hayati aktivite. Hidrojenin vericileri ve alıcıları organik bileşikler ise, bu işleme fermantasyon denir. Fermantasyon sırasında, anaerobik koşullar altında başta karbonhidratlar olmak üzere organik bileşiklerin enzimatik parçalanması gerçekleşir. Karbonhidratların parçalanmasının nihai ürünü dikkate alındığında, alkol, laktik asit, asetik asit ve diğer fermantasyon türleri ayırt edilir.

Moleküler oksijen ile ilgili olarak, bakteriler üç ana gruba ayrılabilir: zorunlu, yani. zorunlu, aeroblar, zorunlu anaeroblar ve fakültatif anaeroblar.

Zorunlu aeroblar sadece oksijen varlığında büyüyebilir. Zorunlu anaeroblar (botulizm clostridia, gazlı kangren, tetanoz, bakteroidler, vb.) sadece onlar için toksik olan oksijensiz bir ortamda büyür. Oksijen varlığında bakteriler, karşılık gelen inaktive edici enzimleri oluşturmadıkları için anabolik bakterileri zorunlu kılmak için toksik olan hidrojen peroksit ve süperoksit oksijen anyonu dahil olmak üzere oksijen peroksit radikalleri oluştururlar. aerobik bakteri hidrojen peroksit ve süperoksit anyonunu karşılık gelen enzimlerle (katalaz, peroksidaz ve süperoksit dismutaz) etkisiz hale getirir. Fakültatif anaeroblar, moleküler oksijen varlığında solunumdan yokluğunda fermantasyona geçebildikleri için hem oksijen varlığında hem de yokluğunda büyüyebilirler. Fakültatif anaeroblar, nitrat adı verilen anaerobik solunum yapabilir: hidrojenin bir alıcısı olan nitrat, moleküler nitrojen ve amonyağa indirgenir Zorunlu anaeroblar arasında, moleküler oksijenin varlığında devam eden, ancak aerotolerant bakteriler ayırt edilir. onu kullan.

Bakteriyolojik laboratuvarlarda anaerobların yetiştirilmesi için anaerostatlar kullanılır - içinde havanın oksijen içermeyen bir gaz karışımı ile değiştirildiği özel kaplar. Hava, anaerobik balonlara veya ekin içeren diğer kaplara yerleştirilmiş kimyasal oksijen adsorbanları kullanılarak kaynatılarak besin ortamından çıkarılabilir.

Bakterilerin büyümesi ve üremesi

Bakterilerin hayati aktivitesi, büyüme - hücrenin yapısal ve fonksiyonel bileşenlerinin oluşumu ve bakteri hücresinin kendisindeki artışın yanı sıra üreme - kendi kendine üreme ile karakterize edilir, bu da bakteri hücrelerinin sayısında bir artışa yol açar. nüfus.

Bakteriler, daha az sıklıkla tomurcuklanma yoluyla, ikiye bölünme yoluyla ikiye bölünürler.

Actinomycetes, mantarlar gibi, sporlarla çoğalabilir. Dallanan bakteriler olan aktinomisetler, filamentli hücrelerin parçalanmasıyla çoğalır. Gram-pozitif bakteriler, sentezlenen bölünme bölümlerinin hücreye büyümesiyle bölünür ve gram-negatif bakteriler, iki özdeş hücrenin oluşturulduğu dambıl şeklindeki şekillerin oluşumunun bir sonucu olarak daralma ile bölünür.

Hücre bölünmesi, bakteri kromozomunun yarı-koruyucu bir tipe göre replikasyonundan önce gelir (çift sarmallı DNA zinciri açılır ve her bir sarmal tamamlayıcı bir sarmal tarafından tamamlanır), bu da bakteri çekirdeğinin DNA moleküllerinin iki katına çıkmasına neden olur - nükleoid. Kromozomal DNA'nın replikasyonu ori başlangıç noktasından (İngilizce'den, köken - başlangıç) gerçekleştirilir.

Bir bakteri hücresinin kromozomu, sitoplazmik zar ile ori bölgesinde bağlanır. DNA replikasyonu, DNA polimerazları tarafından katalize edilir. İlk olarak, DNA çift sarmalının çözülmesi (despiralizasyonu) meydana gelir, bu da bir replikasyon çatalının (dallı zincirler) oluşmasına neden olur; zincirlerden biri tamamlanır, nükleotidleri 5 "-'den 3" ucuna bağlar, diğeri segment segment tamamlanır.

DNA replikasyonu üç aşamada gerçekleşir: başlatma, uzama veya zincir büyümesi ve sonlandırma. Büyüyen hücrenin boyutundaki bir artışla kolaylaştırılan replikasyon sonucunda oluşan iki kromozom birbirinden ayrılır: sitoplazmik membrana veya türevlerine bağlı kromozomlar (örneğin, mezozomlar) hücre hacmi olarak birbirinden uzaklaşır. artışlar. Son izolasyonları, bir daralma veya bölünme septumunun oluşumu ile sona erer. Bölünmüş septumlu hücreler, bölünme septumunun çekirdeğini yok eden otolitik enzimlerin etkisinin bir sonucu olarak ayrılır. Bu durumda, otoliz düzensiz bir şekilde gerçekleşebilir: bir alandaki bölünen hücreler, bölme septumu bölgesindeki hücre duvarının bir kısmı ile bağlı kalır. Bu tür hücreler, difteri corynebacteria için tipik olan, birbirlerine bir açıyla yerleştirilmiştir.

Sıvı bir besin ortamında bakterilerin üremesi. Besin ortamının belirli, değişmeyen bir hacminde tohumlanan bakteriler çoğalır, besinleri tüketir, bu da daha sonra besin ortamının tükenmesine ve bakteri büyümesinin durmasına yol açar. Bakterilerin böyle bir sistemde yetiştirilmesine periyodik ekim, kültüre ise periyodik ekim denir. Yetiştirme koşulları, sürekli olarak taze besin ortamı temini ve aynı hacimde kültür sıvısının dışarı akması ile korunursa, bu tür yetiştirmeye sürekli denir ve kültüre sürekli denir.

Bakterileri sıvı bir besin ortamında büyüttüğünde, dibe yakın, dağınık veya yüzey (film şeklinde) kültür büyümesi gözlenir. Sıvı bir besin ortamında yetiştirilen periyodik bir bakteri kültürünün büyümesi birkaç aşamaya veya döneme ayrılır:

§ gerileme anı;

§ logaritmik büyüme aşaması;

§ sabit büyüme veya maksimum konsantrasyon aşaması

§ bakteri;

§ bakteri ölümünün aşaması.

Bu fazlar, canlı hücre sayısının logaritmasının ekim zamanına bağımlılığını yansıtan bakteri üreme eğrisinin bölümleri olarak grafiksel olarak gösterilebilir. Gecikme aşaması (İngilizce'den, gecikme - gecikme) - bakteri ekimi ile üreme başlangıcı arasındaki süre. Gecikme fazının ortalama süresi 4.5 saattir Bakterilerin boyutu artar ve bölünmeye hazırlanır; nükleik asitlerin, proteinlerin ve diğer bileşenlerin miktarı artar. Logaritmik (üssel) büyüme aşaması, yoğun bir bakteri bölünmesi dönemidir.

Süresi yaklaşık 5.6 saattir.Optimal büyüme koşullarında bakteriler her 20-40 dakikada bir bölünebilir. Bu aşamada bakteriler, hızla büyüyen bir hücrenin metabolik bileşenlerinin protein sentezi inhibitörlerine, nükleik asitlere vb. karşı yüksek duyarlılığı ile açıklanan en savunmasız olanlardır. canlı hücreler değişmeden kalır ve maksimum seviyeyi oluşturur (M-konsantrasyon). Süresi saat olarak ifade edilir ve bakteri türüne, özelliklerine ve ekimine bağlı olarak değişir. Bakteriyel büyüme süreci, besin kaynaklarının tükenmesi ve içinde bakteriyel metabolik ürünlerin birikmesi koşulları altında bakterilerin ölümü ile karakterize edilen ölüm aşaması ile tamamlanır. Süresi 10 saatten birkaç haftaya kadar değişir. Bakterilerin büyüme ve üreme yoğunluğu, besin ortamının optimal bileşimi, redoks potansiyeli, pH, sıcaklık vb. dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır.

Yoğun bir besin ortamında bakteri üremesi. Katı besin ortamında büyüyen bakteriler, bakteri pigmentine bağlı olarak değişen kıvam ve renkte, pürüzsüz veya düzensiz kenarlı (S- ve R-şekilleri; bkz. Bölüm 5) izole yuvarlak şekilli koloniler oluşturur.

Suda çözünür pigmentler, besin ortamına yayılır ve onu boyar, örneğin, Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) ortamı maviye boyar. Diğer bir pigment grubu suda çözünmez ancak organik çözücülerde çözünür. Böylece, "harika sopa" kolonileri, alkolde çözünen kan kırmızısı bir pigmente sahiptir. Ve son olarak, ne suda ne de organik bileşiklerde çözünmeyen pigmentler vardır.

Mikroorganizmalar arasında en yaygın pigmentler karotenler, ksantofiller ve melaninlerdir. Melaninler, fenolik bileşiklerden sentezlenen çözünmeyen siyah, kahverengi veya kırmızı pigmentlerdir. Melaninler, katalaz, süperoksit sismutaz ve peroksidazlar ile birlikte mikroorganizmaları toksik oksijen peroksit radikallerinin etkilerinden korur. Birçok pigmentin antimikrobiyal, antibiyotik benzeri etkileri vardır.

Yoğun bir besleyici ortam üzerindeki kolonilerin görünümü, şekli, rengi ve diğer özellikleri, bakterileri tanımlarken ve ayrıca saf kültürler elde etmek için kolonileri seçerken dikkate alınabilir.

Endüstriyel koşullar altında, antibiyotiklerin, aşıların, teşhislerin, öbiyotiklerin hazırlanması için mikroorganizmaların biyokütlesini elde ederken, bakteri ve mantarların yetiştirilmesi, kültürlerin büyümesi ve çoğaltılması için en uygun parametrelere sıkı sıkıya bağlı kalınarak fermenterlerde gerçekleştirilir (bkz. Bölüm 6).

DERS No.

VIROLOJİ.

Tüm virüsler niteliksel olarak farklı iki biçimde bulunur. Hücre dışı form - viryon - bir virüs parçacığının tüm kurucu unsurlarını içerir. Hücre içi form - virüs - sadece bir nükleik asit molekülü ile temsil edilebilir, tk. Hücreye girdikten sonra virion, kurucu unsurlarına ayrılır. Aynı zamanda, hücre içi bir virüs, bölünme yeteneği olmayan kendi kendini kopyalayan bir formdur. Bu temelde, bir virüsün tanımı, bölünme yoluyla çoğalan hücresel varoluş biçimleri (bakteriler, mantarlar, protozoalar) ile viral bir nükleik asitten çoğalan bir kopyalayıcı form arasındaki temel bir farkı ifade eder. Ancak bu, virüslerin pro ve ökaryotlardan ayırt edici özellikleriyle sınırlı değildir. Temel farklılıklar şunları içerir:

1. bir tür nükleik asidin (DNA veya RNA) varlığı;

2. hücresel yapı ve protein sentezleme sistemlerinin eksikliği;

3. Hücresel genoma entegrasyon ve senkron replikasyon olasılığı.

Virionun şekli çok farklı olabilir (çubuk şeklinde, elipsoid, küresel, filamentli, spermatozoon şeklinde), bu virüsün taksonomik bağlantısının belirtilerinden biridir.

Virüslerin boyutları o kadar küçüktür ki hücre zarının kalınlığıyla karşılaştırılabilir. En küçüğü (parvovirüsler) 18 nm boyutundadır ve en büyüğü (variola virüsü) yaklaşık 400 nm'dir.

Virüslerin sınıflandırılması, genomu oluşturan ve iki alt krallığı ayırt etmeyi mümkün kılan nükleik asit türüne dayanmaktadır:

ribovirüsler- RNA içeren veya RNA virüsleri;

deoksiribovirüsler- DNA içeren veya DNA virüsleri.

Alt Krallıklar; Aileler, Alt Aileler, Cinsler ve Türler olarak ayrılır.

Virüsleri sistematize ederken, aşağıdaki ana kriterler belirlendi: nükleik asitlerin benzerliği, boyut, bir süperkapsidin varlığı veya yokluğu, nükleokapsidin simetri tipi, nükleik asitlerin özellikleri, polarite, moleküldeki iplik sayısı , segmentlerin varlığı, enzimlerin varlığı, intranükleer veya sitoplazmik lokalizasyon, antijenik yapı ve immünojenisite, dokular ve hücreler için tropizm, inklüzyon cisimcikleri oluşturma yeteneği. Ek bir kriter, lezyonların semptomatolojisidir, yani. genelleştirilmiş veya organa özgü enfeksiyonlara neden olma yeteneği.

Yapısal organizasyona göre, ayırt ederler basitçe organize edilmiş ("çıplak") ve karmaşık bir şekilde organize edilmiş ("giyinmiş") virüsler.

Basit bir virionun yapısı öyle düzenlenmiştir ki viral Nükleik Asit,şunlar. virüsün genetik materyali, simetrik bir protein kabuğu ile güvenilir bir şekilde korunur - kapsit, fonksiyonel ve morfolojik kombinasyonu oluşturan nükleokapsid.

Kapsid, sarmal veya kübik simetri ilkelerine dayanan kesin olarak düzenlenmiş bir yapıya sahiptir. Aynı yapının alt birimlerinden oluşur - kapsomerler bir veya iki katman halinde düzenlenmiştir. Kapsomerlerin sayısı her tür için kesin olarak spesifiktir ve virionların boyutuna ve morfolojisine bağlıdır. Kapsomerler, sırayla, protein molekülleri tarafından oluşturulur - protomerler. Onlar yapabilir monomerik - tek bir polipeptitten veya polimerik - birkaç polipeptitten oluşur. Kapsidin simetrisi, genom paketlemesi için çok sayıda kapsomerin gerekli olduğu gerçeğiyle açıklanır ve bunların kompakt bağlantısı ancak simetrik bir alt ünite düzenlemesi ile mümkündür. Bir kapsidin oluşumu, kristalleşme sürecini andırır ve kendi kendine toplanma ilkesine göre ilerler. Kapsidin ana işlevleri, viral genomun dış etkilerden korunması, viryonun hücre üzerinde adsorpsiyonunun sağlanması, kapsidin hücre reseptörleri ile etkileşimi sonucunda genomun hücreye nüfuz etmesi ile belirlenir, ve viryonların antijenik ve immünojenik özelliklerini belirlemek.

Nükleokapsid, kapsidin simetrisini takip eder. saat spiral simetri nükleokapsid içindeki nükleik asit ve proteinin etkileşimi, bir dönme ekseni boyunca gerçekleştirilir. Sarmal simetriye sahip her virüsün karakteristik bir uzunluğu, genişliği ve periyodikliği vardır. İnfluenza virüsü de dahil olmak üzere insan patojenik virüslerinin çoğu sarmal simetriye sahiptir. Sarmal simetri ilkesine göre organizasyon, virüslere çubuk benzeri veya ipliksi bir şekil verir. Alt birimlerin bu düzenlemesi, içinde viral nükleik asit molekülünün kompakt bir şekilde paketlendiği içi boş bir kanal oluşturur. Uzunluğu, virionun uzunluğundan birçok kez daha büyük olabilir. Örneğin tütün mozaik virüsü 300 nm viryon uzunluğuna sahiptir ve RNA'sı 4000 nm'ye ulaşır. Böyle bir organizasyonla, protein kılıfı kalıtsal bilgiyi daha iyi korur, ancak daha fazla protein gerektirir, çünkü. kaplama nispeten büyük bloklardan oluşur. saat kübik simetri nükleik asit kapsomerlerle çevrilidir ve bir ikosahedron oluşturur - 12 köşesi, 20 üçgen yüzü ve 30 köşesi olan bir polihedron. Virionun bu prensibe göre organizasyonu, virüslere küresel bir şekil verir. Kübik simetri ilkesi, kapalı bir kapsid oluşumu için en ekonomik olanıdır, çünkü organizasyonu için, nükleik asidin serbestçe sığdığı geniş bir iç alan oluşturan küçük protein blokları kullanılır.

Bazı bakteriyofajların çift simetri, kafa kübik ilkesine göre düzenlendiğinde ve süreç - spiral simetri ilkesine göre.

Büyük virüsler için kalıcı simetri yok.

Nükleokapsitin ayrılmaz bir yapısal ve fonksiyonel bileşeni, iç proteinler, genomun doğru süper sarmal paketlemesini sağlayarak, yapısal ve enzimatik işlevleri yerine getirir.

Viral enzimlerin fonksiyonel özgüllüğü, lokalizasyonlarının yeri ve oluşum mekanizması ile belirlenir. Buna dayanarak, viral enzimler ayrılır virüs kaynaklı ve viryon. Birincisi viral genomda kodlanmıştır, ikincisi virionların bir parçasıdır. Virion enzimleri de iki fonksiyonel gruba ayrılır: birinci grubun enzimleri viral nükleik asitlerin hücre içine girmesini ve yavru popülasyonların çıkışını sağlar; ikinci grubun enzimleri, viral genomun replikasyon ve transkripsiyon süreçlerinde yer alır. Virüsler, kendileriyle birlikte, virüse özgü olmayan hücresel enzimleri aktif olarak kullanırlar. Ancak virüsün üremesi sırasında aktiviteleri değiştirilebilir.

diye adlandırılan bir grup var. karmaşık veya "giyinmiş" virüsler, hangi, aksine "çıplak", kapsidin üstünde özel bir lipoprotein kabuğu var - süper kapsid veya biber, bir çift lipit tabakası ve lipit çift tabakasına nüfuz eden ve oluşturan spesifik viral glikoproteinler tarafından organize edilir. büyüme-dikenler(kül metre veya süper kapsid proteinler ). Yüzey süperkapsid proteinleri, virüslerin hassas hücrelere nüfuz etmesini kolaylaştıran önemli bir bileşendir. F-proteinleri olarak adlandırılan bu özel proteinlerdir ( füzyon - füzyon), viral süperkapsidlerin ve hücre zarlarının füzyonu sağlanır. Süper kapsid, yavru popülasyonların tomurcuklanması sırasında üreme döngüsünün sonraki aşamalarında oluşur ve virüs bulaşmış bir hücrenin zarlarından türev bir yapıdır. Dolayısıyla lipidlerin bileşimi, viral partikülün "tomurcuklanmasının" doğasına bağlıdır. Örneğin grip virüsünde, lipid çift tabakasının bileşimi hücre zarlarının bileşimine benzer. Çünkü herpesvirüsler nükleer membrandan tomurcuklanır, süperkapsidlerindeki lipid seti nükleer membranın bileşimini yansıtır. Glikoproteinleri oluşturan şekerler de konak hücreden gelir.

Sözde süperkapsidin iç yüzeyinde. matris proteinleri (M proteinleri) virion kendi kendine montajının son aşamalarında son derece önemli olan süperkapsidin nükleokapsid ile etkileşimini destekleyen yapısal bir katman oluşur.

Bununla birlikte, virüsün ana yapısal ve işlevsel bileşeni, viral partikülün hedef hücrenin içinde ve dışında tüm özelliklerini belirleyen genidir. Genom, taşıyıcısının morfolojik, biyokimyasal, patojenik ve antijenik özellikleri hakkındaki bilgileri kodlar. Viral partikülün genomu haploiddir. Nükleik asitler, tek iplikli RNA molekülleri veya çift iplikli DNA molekülleri ile temsil edilir. İstisnalar, genomu iki RNA dizisi tarafından oluşturulan reovirüsler ve genomun tek bir DNA dizisi olarak temsil edildiği parvovirüslerdir. Virüsler sadece bir tür nükleik asit içerir.

viral DNA bakteri DNA'sının moleküler ağırlığından 10 ila 100 kat daha az olan 1 x 106 ila 1 x 108 moleküler ağırlıklara sahip dairesel kovalent bağlı süper sarmal veya doğrusal yapılar olarak düzenlenir. Genom birkaç yüz gen içerir. Viral DNA'nın transkripsiyonu, enfekte hücrenin çekirdeğinde gerçekleşir. . Nükleotit dizileri bir kez oluşur, ancak molekülün uçlarında doğrudan ve ters çevrilmiş (180 o genişletilmiş) tekrarlayan nükleotit dizileri vardır. Bu, DNA molekülünün bir halkaya kapanma yeteneğini sağlar. Ayrıca, viral DNA'nın bir tür belirteçleridir.

viral RNA tek ve çift sarmallı moleküller tarafından ve kendi yollarıyla temsil edilirler. kimyasal bileşim hücresel RNA'dan ayırt edilemez. Tek sarmallı moleküller segmentlere ayrılabilir, bu da genomun kodlama kapasitesinde bir artışa yol açar. Ek olarak, tamamlayıcı azotlu bazların çiftlenmesiyle oluşturulan DNA'nın çift sarmalı gibi sarmal bölgelere sahiptirler. Çift sarmallı RNA doğrusal veya dairesel olabilir.

Hücre içi davranışın özelliklerine ve gerçekleştirilen işlevlere bağlı olarak viral RNA'lar gruplara ayrılır:

1. Artı iplikli RNA içinde kodlanan bilgiyi hedef hücrenin ribozomlarına çevirme yeteneğine sahip olan, yani. mRNA olarak işlev görür. Artı iplikli virüslerin RNA'ları, ribozomların spesifik olarak tanınması için gerekli olan karakteristik modifiye edilmiş başlık şeklinde uçlara sahiptir. Bunlara artı iplikler veya pozitif genom denir.

2. RNA'nın negatif zincirleri genetik bilgiyi doğrudan ribozomlara çeviremezler ve mRNA olarak işlev göremezler. Bununla birlikte, mRNA sentezi için bir şablondurlar. Eksi iplikler veya negatif gen olarak adlandırılırlar.

3. çift sarmal, biri -RNA, diğeri ise onu tamamlayıcı olarak +RNA işlevi görür.

Birçok viral nükleik asit + RNA ve DNA içeren virüsler kendi içlerinde bulaşıcıdır, çünkü yeni viral parçacıkların sentezi için gerekli tüm genetik bilgiyi içerir. Bu bilgi, viryonun hassas hücreye girmesinden sonra gerçekleşir. Çift sarmallı RNA'lar ve çoğu -RNA bulaşıcı özellikler gösteremez.

Bir virüsün bir hedef hücre ile etkileşimi, hücre öncesi ve hücresel olmak üzere iki canlı maddenin bir arada var olmasının karmaşık ve çok aşamalı bir sürecidir. Burada, viral genomun, konak hücrenin genetik olarak kodlanmış biyosentetik süreçleri üzerindeki etkilerinin bütün kompleksi kendini gösterir.

Üreme döngüsünün uygulanması büyük ölçüde hücrenin enfeksiyon tipine ve virüsün hassas (enfekte olması muhtemel) bir hücre ile etkileşiminin doğasına bağlıdır.

Virüs bulaşmış bir hücrede, virüsler çeşitli durumlarda olabilir:

1. çok sayıda yeni virionun çoğaltılması;

2. virüsün nükleik asidinin, hücrenin kromozomu ile bir provirüs formunda entegre bir durumda bulunması;

3. Hücre sitoplazmasında bakteriyel plazmitlere benzeyen dairesel nükleik asitler şeklinde varlığı.

Virüsün neden olduğu çok çeşitli bozuklukları belirleyen bu koşullardır: hücre ölümüyle sonuçlanan belirgin bir üretken enfeksiyondan, virüsün gizli (gizli) bir enfeksiyon veya malign transformasyonu şeklinde hücre ile uzun süreli etkileşimine kadar. hücre.

Hassas bir hücre ile dört tip virüs etkileşimi tanımlanmıştır:

1. üretken tip - yeni nesil virionların oluşumu ve enfekte olmuş hücrelerin parçalanmasının bir sonucu olarak salınmaları ile sona erer ( sitolitik form) veya hücreden yıkım olmadan çıkın ( sitolitik olmayan form). Sitolitik olmayan etkileşim türüne göre, en sık meydana gelir kalıcı kronik enfeksiyonlar hastalığın akut fazının tamamlanmasından sonra patojenin yavru popülasyonlarının oluşumu ile karakterize edilir. Hücre ölümü, hücresel protein sentezinin erken baskılanması, toksik ve spesifik olarak zararlı viral bileşenlerin birikmesi, lizozomların zarar görmesi ve enzimlerinin sitoplazmaya salınmasından kaynaklanır;

2. bütünleştirici tip , veya virojenlik - viral DNA'nın bir provirüs formunda hücre kromozomuna dahil edilmesi (entegrasyon) ve daha sonra hücre kromozomu ile ayrılmaz bir parçası olarak işlev görmesi ile karakterize edilir. birlikte çoğaltma. Bu tür etkileşim oluşur gizli enfeksiyon, bakteri lizojeni ve viral hücre dönüşümü;

3. abortif tip - hücredeki bulaşıcı süreç aşamalardan birinde kesintiye uğradığı için yeni viryonların oluşumu ile bitmez. Bir virüs, dinlenme halindeki bir hücreyle etkileşime girdiğinde veya bir hücreye kusurlu bir virüs bulaştığında ortaya çıkar.

Hem virüsler hem de viryonlar kusurlu olabilir.

Arızalı virüsler bağımsız türler olarak var olurlar ve işlevsel olarak daha aşağıdırlar, tk. replikasyonları bir "yardımcı virüs" gerektirir, yani. kusur, genomun kalitesizliği ile belirlenir. 3 gruba ayrılırlar:

1. Arızalı girişim parçacıkları orijinal virüsün genetik bilgisinin yalnızca bir kısmını içeren ve yalnızca ilgili bir "yardımcı virüs"ün katılımıyla çoğalan viryonlar;

2. eşlik eden virüslerüremeleri için herhangi bir "yardımcı virüsün" katılımını gerektirmeleri bakımından öncekilerden farklıdırlar;

3. entegre genomlar provirüslerdir, yani hücrenin kromozomuna yerleştirilmiş viral genomlar, ancak tam teşekküllü bir virüse dönüşme yeteneğini kaybetmiş;

Arızalı viryonlarbüyük kızı popülasyonlarının oluşumu sırasında oluşan bir grup oluşturur ve kusurları esas olarak morfolojik yetersizlik (boş kapsidler, zarfsız nükleokapsidler, vb.) ile belirlenir. Kusurlu virionların özel bir formu - yalancı virüsler, kendi nükleik asidinin bir kısmını ve konağın nükleik asidinin fragmanlarını veya konakçı hücrenin kromozomunun bir kısmını ve başka bir virüsün nükleik asidinin bir kısmını içeren normal bir kapside sahip olmak.

Kusurlu virüslerin önemi, genetik materyali bir donör hücreden bir alıcı hücreye aktarma yeteneklerinde yatmaktadır.

4. virüs müdahalesi - bir hücreye iki virüs bulaştığında ortaya çıkar ve herhangi bir patojen kombinasyonu ile oluşmaz. Girişim, ya bir diğerinin üremesini baskılayan hücresel inhibitörlerin bir virüsünün indüklenmesi nedeniyle ya da ikinci virüsün üreme olasılığını dışlayan birinci virüs tarafından reseptör aparatına veya hücre metabolizmasına verilen hasar nedeniyle gerçekleştirilir. Ayırt etmek homolog(ilgili virüsler) ve heterolog(ilgisiz virüsler) müdahalesi.

Virüs genomunun hücre genomu ile etkileşiminin doğasına göre, özerk ve entegrasyon enfeksiyonu. Otonom enfeksiyon sırasında virüs genomu hücre genomuna entegre olmazken entegrasyon sırasında viral genomun hücreye entegrasyonu gerçekleşir.

Bir virüs ve bir hücre arasındaki üretken etkileşim türü , yani Virüs üremesi, insan, hayvan, bitki ve bakteri hücrelerinde, viral bilginin hücresel matris-genetik mekanizmalarının tabi kılınmasından oluşan yabancı (viral) genetik bilginin benzersiz bir ifadesidir. Bu, 6 aşamada meydana gelen iki genom arasındaki en karmaşık etkileşim sürecidir:

1. viryonların adsorpsiyonu;

2. virüsün hücreye girmesi;

3. viral genomun soyulması ve salıverilmesi;

4. viral bileşenlerin sentezi;

5. viryonların oluşumu;

6. hücreden viryonların salınması.

Öncelikleüreme aşaması - adsorpsiyon, yani virionun hücre yüzeyine bağlanması. İki aşamada ilerler. İlk etap - spesifik olmayan iyonik çekim ve virüs ile hücre arasındaki diğer etkileşim mekanizmaları nedeniyle. İkinci aşama - son derece spesifik, duyarlı hücrelerin reseptörlerinin homoloji ve tamamlayıcılığı ve onları tanıyan virüslerin protein ligandları nedeniyle. Viral proteinleri tanıyan ve etkileşen viral proteinlere denir. ek ve virüsün kapsidinin veya süperkapsidinin lipoprotein kabuğunun bir parçası olarak glikoproteinler tarafından temsil edilir.

Spesifik hücre reseptörleri, proteinler, lipitler, proteinlerin karbonhidrat bileşenleri ve lipitler olmak üzere farklı bir yapıya sahiptir. Bir hücre, on ila yüz bin spesifik reseptör taşıyabilir, bu da onlarca ve yüzlerce viryonun üzerinde bir yer edinmesine izin verir. Bir hücrede adsorbe edilen enfeksiyöz viral partiküllerin sayısı terimi tanımlar. "enfeksiyonun çokluğu". Bununla birlikte, virüsle enfekte olmuş bir hücre çoğu durumda homolog bir virüsle yeniden enfeksiyona toleranslıdır.

Spesifik reseptörlerin varlığı, tropizm virüsleri belirli hücrelere, dokulara ve organlara

İkinci sahne - virüsün hücreye girişi birkaç şekilde gerçekleşebilir.

1. Reseptöre bağımlı endositoz viryonun hassas bir hücre tarafından yakalanması ve emilmesi sonucu oluşur. Bu durumda, virionun bağlı olduğu hücre zarı, virüsü içeren hücre içi bir vakuol (endozom) oluşumu ile istila eder. Daha sonra, virüsün lipoprotein zarfı endozom zarı ile birleşir ve virüs hücrenin sitoplazmasına girer. Endozomlar, kalan viral bileşenleri parçalayan lizozomlarla birleşir.

2. viropeksis - viral süperkapsidin hücre veya nükleer membran ile füzyonundan oluşur ve özel bir füzyon proteini – F-sincap, süperkapsidin bir parçasıdır. Viropeksisin bir sonucu olarak, kapsid hücrenin içindedir ve süperkapsid, proteinle birlikte plazma veya nükleer membrana entegre olur (gömülür). Yalnızca karmaşık virüslerde bulunur.

3. fagositoz - hangi virüsler vasıtasıyla fagositik hücrelere nüfuz eder, bu da eksik fagositoza yol açar.

Üçüncü sahne - viral genomun soyulması ve serbest bırakılması deproteinizasyon, nükleokapsidin modifikasyonu, yüzey viral yapılarının uzaklaştırılması ve bulaşıcı bir sürece neden olabilen dahili bir bileşenin salınması sonucu oluşur. "Soyunmanın" ilk aşamaları, viral ve hücresel membranların füzyonu yoluyla hücreye nüfuz etme sürecinde veya virüs endozomdan sitoplazmaya çıktığında bile başlar. Sonraki aşamalar, deproteinizasyon bölgelerine hücre içi taşınmaları ile yakından ilgilidir. Farklı virüslerin kendi özel sıyırma siteleri vardır. Onlara taşıma, virüsün ribozomlara, endoplazmik retikuluma veya çekirdeğe aktarıldığı hücre içi zar vezikülleri kullanılarak gerçekleştirilir.

Dördüncü sahne - viral bileşenlerin sentezişu anda başlıyor gölgeli veya tutulma evreleri, virionun kaybolması ile karakterizedir. Gölge aşaması, yavru popülasyonların bir araya gelmesi için gerekli olan virüsün bileşen bileşenlerinin oluşumundan sonra sona erer. Virüs bunun için hücrenin genetik aparatını kullanır ve kendisi için gerekli olan sentetik reaksiyonları bastırır. Virüsün proteinlerinin ve nükleik asitlerinin sentezi, yani. zaman ve mekanda ayrılmış yeniden üretimi, farklı parçalar hücreler ve ayrık olarak adlandırılır.

Enfekte bir hücrede viral genom, iki grup proteinin sentezini kodlar:

- yapısal olmayan proteinler viral genomun transkripsiyonunu ve replikasyonunu sağlayan RNA veya DNA polimerazları, düzenleyici proteinleri, viral proteinlerin öncülerini, viral proteinleri değiştiren enzimleri içeren çeşitli aşamalarında virüsün hücre içi üremesine hizmet eder;

- yapısal proteinler, virionun bir parçası olan (genomik, kapsid ve süper kapsid).

Hücredeki proteinlerin sentezi işlemlere uygun olarak gerçekleştirilir. transkripsiyonlar nükleik asitten gelen genetik bilgiyi haberci RNA'nın (mRNA) nükleotid dizisine "yeniden yazarak" ve yayınlar(okuma) proteinler oluşturmak için ribozomlar üzerinde mRNA. "Translasyon" terimi, mRNA'nın nükleik baz dizisinin, sentezlenen polipeptitte spesifik bir amino asit dizisine çevrildiği mekanizmalara karşılık gelir. Bu durumda hücresel mRNA'ların ayrımı meydana gelir ve ribozomlar üzerindeki sentetik işlemler viral kontrol altına geçer. Farklı virüs gruplarında mRNA sentezi ile ilgili bilgi iletme mekanizmaları aynı değildir.

içeren çift sarmallı DNA virüsler, şemaya göre genetik bilgiyi hücresel genomla aynı şekilde uygular: virüs genomik DNA'sı→ mRNA transkripsiyonu→viral protein çevirisi. Aynı zamanda, genomları çekirdekte kopyalanan DNA içeren virüsler, bu işlem için hücresel bir polimeraz kullanır ve genomları sitoplazmada kopyalanır, kendi virüse özgü RNA polimerazları.

Genetik şifre –RNA içeren virüsler virüse özgü RNA polimerazın katılımıyla mRNA'nın kopyalandığı bir şablon görevi görür. Protein sentezleri şemaya göre gerçekleşir: virüs genomik RNA'sı→mRNA transkripsiyonu→virüs proteini çevirisi.

İnsan immün yetmezlik virüslerini ve onkojenik retrovirüsleri içeren RNA içeren retrovirüsler grubu birbirinden farklıdır. Genetik bilgiyi aktarmanın benzersiz bir yolu var. Bu virüslerin genomu iki özdeş RNA molekülünden oluşur, yani. diploittir. Retrovirüsler, virüse özgü özel bir enzim içerir - ters transkriptaz, veya tersine çevirmek hangi ters transkripsiyon işlemini gerçekleştirir. Aşağıdakilerden oluşur: tamamlayıcı tek iplikli DNA (cDNA), genomik RNA şablonu üzerinde sentezlenir. Hücresel genoma entegre olan ve hücresel DNA'ya bağımlı RNA polimeraz kullanılarak mRNA'ya kopyalanan çift sarmallı tamamlayıcı DNA'nın oluşumu ile kopyalanır. Bu virüslerin proteinlerinin sentezi şemaya göre gerçekleştirilir: virüs genomik RNA'sı→tamamlayıcı DNA→mRNA transkripsiyonu→virüs proteini çevirisi.

Transkripsiyon, hücresel ve virüse özgü mekanizmalar tarafından düzenlenir. Sözde bilgilerin sıralı olarak okunmasından oluşur. "erken" ve "geç" genler. İlkinde, virüse özgü transkripsiyon ve replikasyon enzimlerinin sentezi için ve ikincisinde kapsid proteinlerinin sentezi için bilgi kodlanır.

Viral nükleik asitlerin sentezi, yani. viral genomların replikasyonu, viryonların birleştirilmesinde kullanılan orijinal viral genomların kopyalarının hücrede birikmesine yol açar. Replikasyon yöntemi, virüsün nükleik asidinin tipine, virüse özgü ve hücresel polimerazların varlığına ve virüslerin hücrede polimeraz oluşumunu indükleme yeteneğine bağlıdır.

Çift sarmallı DNA virüsleri alışılmış yarı-koruyucu şekilde çoğaltın: DNA iplikleri büküldükten sonra, onları tamamlayıcı yeni iplikler tamamlanır. Her yeni sentezlenmiş DNA molekülü, bir ebeveyn ve bir sentezlenmiş iplikten oluşur.

Tek sarmallı DNA virüsleri replikasyon sürecinde, hücresel DNA polimerazlar, sözde çift sarmallı bir viral genom oluşturmak için kullanılır. çoğaltıcı biçim. Aynı zamanda, bir –DNA zinciri, yeni viryonun +DNA zinciri için bir şablon görevi gören ilk +DNA zincirinde tamamlayıcı olarak sentezlenir.

Tek sarmallı +RNA virüsleri hücrede RNA'ya bağımlı RNA polimeraz sentezini indükler. Onun yardımıyla, genomik +RNA dizisi temelinde -RNA dizisi sentezlenir, adı verilen geçici bir çift RNA oluşur. replikasyon ara maddesi. Tam bir +RNA zincirinden ve çok sayıda kısmen tamamlanmış -RNA dizisinden oluşur. Tüm -RNA dizileri oluşturulduğunda, yeni +RNA dizilerinin sentezi için şablon olarak kullanılırlar.

Tek sarmallı RNA virüsleri RNA bağımlı RNA polimeraz içerir. Genomik –RNA dizisi, viral polimeraz tarafından eksik ve tam +RNA dizilerine dönüştürülür. Eksik kopyalar, viral proteinlerin sentezi için mRNA görevi görür ve tam kopyalar, yavruların genomik RNA zincirinin sentezi için bir şablondur.

Çift sarmallı RNA virüsleri tek sarmallı RNA virüslerine benzer şekilde çoğalır. Aradaki fark, transkripsiyon sırasında oluşan +RNA ipliklerinin sadece mRNA olarak değil, aynı zamanda replikasyona da katılmasıdır. RNA ipliklerinin sentezi için bir matristir. Birlikte genomik çift sarmallı RNA viryonları oluştururlar.

Diploid +RNA virüsleri veya retrovirüsler+DNA zincirinin kopyalandığı RNA virüsünün şablonu üzerinde bir DNA zincirini sentezleyen viral ters transkriptaz yardımıyla bir halka içinde kapalı bir çift DNA zinciri oluşturmak üzere replike olur. Daha sonra, DNA'nın çift sarmalı hücrenin kromozomu ile bütünleşerek bir provirüs oluşturur. Hücresel DNA'ya bağımlı RNA polimerazın katılımıyla entegre DNA ipliklerinden birinin transkripsiyonunun bir sonucu olarak çok sayıda viryon RNA'sı oluşur.

Beşinci sahne - viryon topluluğu düzen içinde gerçekleşir. kendi kendine montaj viryonu oluşturan parçalar virüsün toplanma bölgelerine taşındığında. Bunlar, çekirdeğin ve sitoplazmanın özel alanlarıdır. replikasyon kompleksleri. Virion bileşenlerinin bağlantısı, hidrofobik, iyonik, hidrojen bağlarının ve stereokimyasal yazışmaların varlığından kaynaklanmaktadır.

Virüslerin oluşumu, polipeptitlerin bileşiminde olgun viryonlardan farklı ara formların oluşumu ile çok aşamalı, kesinlikle sıralı bir süreçtir. Basitçe düzenlenmiş virüslerin montajı, replikasyon komplekslerinde meydana gelir ve viral nükleik asitlerin kapsid proteinleri ile etkileşiminden ve nükleokapsidlerin oluşumundan oluşur. Kompleks virüslerde, nükleokapsidler önce replikasyon kompleksleri üzerinde oluşur ve daha sonra virionun gelecekteki lipoprotein kabuğu olan modifiye hücre zarları ile etkileşime girer. Bu durumda, çekirdekte çoğalan virüslerin montajı nükleer zarın katılımıyla gerçekleşir ve sitoplazmada çoğalan virüslerin montajı, endoplazmik retikulum veya sitoplazmik zarın zarlarının katılımıyla gerçekleştirilir, burada virion zarfının glikoproteinleri ve diğer proteinleri gömülüdür. Bazı karmaşık RNA virüslerinde, montajda bir matris proteini yer alır - M proteini- bu protein tarafından modifiye edilen hücre zarının altında bulunur. Hidrofobik özelliklere sahip olduğundan, nükleokapsid ve süperkapsid arasında bir aracı görevi görür. Oluşum sürecindeki karmaşık virüsler, bileşimlerinde konakçı hücrenin bileşenlerini içerir. Kendi kendine montaj işlemi ihlal edilirse, "kusurlu" viryonlar oluşur.

altıncı sahne - viral partiküllerin hücreden salınması virüs üreme sürecini tamamlar ve iki şekilde gerçekleşir.

patlayıcı yol bir süperkapsid içermeyen virüsler hücre yıkımına neden olduğunda ve hücre dışı boşluğa girdiğinde. Ölü bir hücreden aynı anda çok sayıda virion ortaya çıkar.

tomurcuklanan veya ekzositoz , süperkapsidi hücre zarlarından türetilen karmaşık virüslerin karakteristiği. İlk olarak, nükleokapsid, virüse özgü proteinlerle zaten gömülü olan hücre zarlarına taşınır. Temas bölgesinde bu alanların çıkıntısı böbrek oluşumu ile başlar. Oluşan böbrek hücreden kompleks bir virion şeklinde ayrılır. İşlem hücre için öldürücü değildir ve hücre, viral soy üreterek uzun süre canlı kalabilir.

Sitoplazmada oluşan virüslerin tomurcuklanması, ya plazma zarından ya da endoplazmik retikulum ve Golgi aygıtının zarlarından meydana gelebilir, ardından hücre yüzeyine çıkış yapılır.

Çekirdekte oluşan virüsler, modifiye edilmiş nükleer zarf yoluyla perinükleer boşluğa tomurcuklanır ve sitoplazmik veziküllerin bir parçası olarak hücre yüzeyine taşınır.

Bütünleştirici virüs-hücre etkileşimi türü (virojeni) virüsün nükleik asidinin, viral genomun çoğaldığı ve hücre genomunun büyük bir parçası olarak işlev gördüğü konakçı hücrenin kromozomuna entegrasyonunun bir sonucu olarak bir virüs ve hücrenin bir arada bulunmasıdır.

Bu etkileşim türü, orta düzeyde DNA içeren bakteriyofajların, onkojenik virüslerin ve bazı bulaşıcı DNA ve RNA içeren virüslerin karakteristiğidir.

Entegrasyon, virüsün dairesel bir çift sarmallı DNA formunun varlığını gerektirir. Bu tür DNA, homoloji bölgesinde hücresel DNA'ya bağlanır ve kromozomun belirli bir bölgesine entegre edilir. RNA virüslerinde entegrasyon süreci daha karmaşıktır ve ters transkripsiyon mekanizması ile başlar. Entegrasyon, çift sarmallı bir DNA transkriptinin oluşumundan ve bir halkaya kapanmasından sonra gerçekleşir.

Virojeni sırasında ek genetik bilgi, hücreye, hücrelerin onkojenik transformasyonuna, otoimmün ve kronik hastalıklara neden olabilen yeni özellikler kazandırır.

Virüsün hücre ile abortif etkileşim türü viral soy oluşumu ile bitmez ve aşağıdaki koşullarda ortaya çıkabilir:

1. Hassas bir hücrenin enfeksiyonu, kusurlu bir virüs veya kusurlu bir virion ile meydana gelir;

2. Genetik olarak kendisine dirençli hücrelerin öldürücü bir virüsü ile enfeksiyon;

3. Hassas bir hücrenin virülent bir virüsle enfeksiyonu izinsiz (izin verilmeyen) koşullar.

Daha sıklıkla, duyarsız bir hücreye standart bir virüs bulaştığında abortif tipte bir etkileşim gözlenir. Bununla birlikte, genetik direnç mekanizması aynı değildir. Plazma zarı üzerinde spesifik reseptörlerin yokluğu, bu tip hücrenin viral mRNA'nın translasyonunu başlatamaması ve viral makromoleküllerin sentezi için gerekli spesifik proteazların veya nükleazların yokluğu ile ilişkilendirilebilir.

Virüs üremesinin meydana geldiği koşullardaki değişiklikler de abortif etkileşime yol açabilir: vücut sıcaklığında bir artış, iltihaplanma odağında pH'da bir değişiklik, antiviral ilaçların tanıtılması, vb. Bununla birlikte, izin vermeyen koşullar ortadan kaldırıldığında, başarısız etkileşim türü, tüm sonuçlarıyla birlikte üretken bir etkileşime dönüşür.

müdahale eden etkileşim zaten bir virüsle enfekte olmuş bir hücrenin ikincil enfeksiyonuna karşı bağışıklık durumu ile belirlenir.

heterolog girişim bir virüsle enfeksiyon, aynı hücre içinde ikinci virüsün replikasyon olasılığını tamamen engellediğinde ortaya çıkar. Mekanizmalardan biri, spesifik reseptörleri bloke ederek veya yok ederek başka bir virüsün adsorpsiyonunun inhibisyonu ile ilişkilidir. Başka bir mekanizma, enfekte hücrede herhangi bir heterolog mRNA'nın mRNA translasyonunun inhibisyonu ile ilgilidir.

homolog girişim birçok kusurlu virüsün tipik özelliği, özellikle yeniden geçilebilir olanların laboratuvar ortamında ve yüksek enfeksiyon çeşitliliği. Üremeleri ancak hücreye normal bir virüs bulaştığında mümkündür. Bazen kusurlu bir virüs, normal bir virüsün üreme döngüsüne müdahale edebilir ve kusurlu müdahale eden virüs parçacıkları (DI). DI partikülleri, normal bir virüsün genomunun sadece bir kısmını içerir. Kusurun doğası gereği, DI parçacıkları silme parçacıklarıdır ve öldürücü mutantlar olarak kabul edilebilirler. DI partiküllerinin ana özelliği, normal bir homolog virüse müdahale etme ve hatta replikasyonda yardımcı rolü oynama yeteneğidir. Hücre içine adsorbe etme ve nüfuz etme yeteneği, kapsidin normal yapısı ile ilişkilidir. Kusurlu bir nükleik asidin salınması ve ifadesi çeşitli biyolojik etkilere yol açar: hücredeki sentetik süreçleri engeller, homolog etkileşim nedeniyle normal virüslerin proteinlerinin sentezini ve dönüşümünü engeller. DI partiküllerinin sirkülasyonu ve normal bir homolog virüs ile birlikte enfeksiyon, yavaş, uzun vadeli hastalık formlarının ortaya çıkmasına neden olur; bu, DI partiküllerinin genomun basitliği nedeniyle çok daha hızlı çoğalma yeteneği ile ilişkilidir. popülasyon, normal bir virüsün özelliği olan sitopatik etkinin şiddetinde gözle görülür bir azalmaya sahiptir.

Virüsün vücut ile etkileşim süreci çoğu durumda sito-spesifiktir ve patojenin belirli dokularda çoğalma kabiliyeti ile belirlenir. Bununla birlikte, bazı virüsler daha geniş bir tropizm aralığına sahiptir ve çok çeşitli hücre ve organlarda çoğalır.

Virüsün tropizminden ve etkilenen hücrelerin çeşitliliğinden sorumlu olan özgüllük faktörleri, virüsün hücre ile tam etkileşimini sağlayan spesifik reseptörlerin (hem virionda hem de hücrede) sayısını içerir. Bu tür reseptörlerin sayısı genellikle sınırlıdır.

Bazı durumlarda, hücrelerin çok fizyolojik özgüllüğü ve dolayısıyla bimoleküler organizasyonu, patojenin virülansının tezahürüne katkıda bulunur. Örneğin, kuduz virüsü zarfının G-proteini, sinir dokusunun hücrelerine nüfuz etme kabiliyetini sağlayan nöronal asetilkolin reseptörleri için yüksek bir afiniteye sahiptir. Nörotropik virüslerin özellikle ciddi hastalıklara neden olduğu unutulmamalıdır, çünkü sinir hücreleri yenilenmez. Ayrıca, patojenin üremesi onları sitotoksik bağışıklık tepkileri için hedef haline getirir.

Oldukça sık, virüslerin virülansı mutasyonlar nedeniyle artar. Bu durumda özellikle önemli olan, virüslerin genlerin mutasyonunu (reversiyon) tersine çevirme yeteneğidir. Protein yapısını kodlayan genler, yapılarını eski haline getirebilir ve daha önce avirülent virüs suşlarını virülan olanlara dönüştürebilir.

Daha az olmayan önem sahip ve Duyarlı bir makro organizmanın özellikleri.

Yaş hakkında

- Bunlar yaşamın en küçük parçacıklarıdır, bakterilerden 50 kat daha küçüktürler. Virüsler genellikle ışık mikroskobunda görülemez, çünkü bireyleri ışığın dalga boyunun yarısından fazladır. Bir virüsün dinlenen bireylerine denir. viryon. Virüsler ikiye ayrılır formlar: dayanma veya hücre dışı (viral partiküller veya viryonlar) ve üreme, veya hücre içi (karmaşık "virüs - konak hücre").

Virüslerin biçimleri farklıdır, olabilir ipliksi, küresel, kurşun şeklinde, Çubuk şekilli, çokgen, tuğla şeklinde, kübik, bazılarında kübik bir kafa ve süreç var. Her virion, nükleik asit ve proteinlerden oluşur.

Virüslerin viryonlarında, her zaman yalnızca bir tür nükleik asit bulunur - ya RNA ya da DNA. Ayrıca, hem biri hem de diğeri tek iplikli ve çift iplikli olabilir ve DNA doğrusal veya dairesel olabilir. Virüslerdeki RNA her zaman yalnızca doğrusaldır, ancak her biri üreme için gerekli genetik bilginin belirli bir bölümünü taşıyan bir dizi RNA fragmanı ile temsil edilebilir. Belirli bir nükleik asidin varlığı ile virüslere DNA içeren ve RNA içeren denir. Virüsler krallığında, genetik kodun koruyucusunun işlevinin yalnızca DNA tarafından değil, aynı zamanda RNA tarafından da (çift sarmallı da olabilir) gerçekleştirildiğine özellikle dikkat edilmelidir.

Virüslerin çok basit yapı. Her virüs sadece iki bölümden oluşur - çekirdek ve kapsit. DNA veya RNA içeren virüsün çekirdeği bir protein kaplama - kapsid (lat. büyük harf- "hazne", "kutu", "kutu"). Proteinler, nükleik asidi korur ve ayrıca kapsiddeki enzimatik işlemlere ve proteinlerde küçük değişikliklere neden olur. Kapsid, aynı tip protein moleküllerinin belirli bir şekilde istiflenmesinden oluşur - kapsomerler. Genellikle bu, sarmal bir döşeme tipidir (Şekil 22) veya bir tiptir. simetrik çokyüzlü(izometrik tip) (Şek. 23).

Tüm virüsler şartlı olarak ayrılır basit ve karmaşık. Basit virüsler sadece nükleik asit ve kapsid içeren bir çekirdekten oluşur. Karmaşık virüsler protein kapsidinin yüzeyinde ayrıca bir dış kabuğa sahiptirler veya süper kapsid, iki katmanlı bir lipoprotein membranı, karbonhidratlar ve proteinler (enzimler) içerir. Bu dış kabuk (süperkapsid) genellikle konak hücrenin zarından yapılır. siteden malzeme

Kapsidin yüzeyinde çeşitli çıkıntılar vardır - sivri uçlar veya "karanfiller" (bunlara denir) lifler) ve sürgünler. Onlarla birlikte, virion hücrenin yüzeyine yapışır ve daha sonra içine nüfuz eder. Virüsün yüzeyinde de özel olduğu belirtilmelidir. bağlanma proteinleri, virionun belirli molekül gruplarıyla bağlanması - reseptörler(lat. alıcı"Aldım", "Kabul ediyorum"), virüsün nüfuz ettiği hücrenin yüzeyinde bulunur. Bazı virüsler protein reseptörlerine, diğerleri lipitlere bağlanır ve diğerleri protein ve lipitlerdeki karbonhidrat zincirlerini tanır. Evrim sürecinde virüsler, konakçılarının hücre yüzeyindeki özel reseptörlerin varlığıyla kendilerine duyarlı hücreleri tanımayı "öğrendiler".

Virüslerin morfolojisi ve yapısı bir elektron mikroskobu kullanılarak incelenir. En küçüğü çocuk felci virüsüdür (yaklaşık 20 nm), en büyüğü çiçek hastalığıdır (yaklaşık 350 nm).

Virüsler aşağıdaki ana bileşenlerden oluşur:

1. Çekirdek - yeni bir virüsün oluşumu için gerekli olan çeşitli protein türleri hakkında bilgi taşıyan genetik materyal (DNA veya RNA).

2. Kapsid adı verilen bir protein kabuğu (Latince capsa'dan - bir kutu). Genellikle aynı yinelenen alt birimlerden oluşur - kapsomerler. Kapsomerler ile yapılar oluşturur yüksek derece simetri.

3. Ek lipoprotein membranı (süper kapsid). Konakçı hücrenin plazma zarından oluşur ve sadece nispeten büyük virüslerde (grip, uçuk) bulunur.

Şematik olarak, sarmal simetri tipine ve ek bir lipoprotein zarfına sahip RNA içeren bir virüsün yapısı şekilde solda, büyütülmüş kesiti sağda gösterilmektedir.

Kapsid ve ek kabuk, nükleik asidi koruyormuş gibi koruyucu işlevlere sahiptir. Ek olarak, virüsün hücreye nüfuz etmesine katkıda bulunurlar. Tamamen oluşturulmuş bir virüs denir viryon.

Virionların şekli, protein alt birimlerinin kapsid içine katlanma şekline bağlıdır. Bu istifleme sarmal veya kübik simetriye sahip olabilir. Bakteriyofajlar, karışık veya birleşik bir simetri tipine sahiptir.

Tütün mozaik virüsü, spiral şeklinde düzenlenmiş hem RNA hem de protein alt birimlerine sahiptir ve ipliksi veya çubuk şeklindedir. Bu simetri ile protein kılıfı nükleik asidi daha iyi korur, ancak kübik simetriye göre daha fazla protein gerektirir. Farklı virionlardaki gerçek alt birim sayısı 60 veya bu değerin bir katıdır (polioma virüsü için 420 alt birim, reovirüs için 540, herpes virüsü için 960, adenovirüs için 1500).

Kapalı vaka virüslerinin çoğu kübik simetriye sahiptir. Küresel protein alt birimleri tarafından oluşturulan çeşitli eşkenar üçgenler (kapsomerler) kombinasyonlarına dayanır. Bu durumda tetrahedronlar, oktahedronlar ve ikosahedronlar oluşturulabilir. İkosahedronların 20 üçgen yüzü ve 12 köşesi vardır. Bu en verimli ve ekonomik simetridir. Bu nedenle, küresel hayvan virüsleri çoğunlukla bir ikosahedron şekline sahiptir.

İnfluenza virüsünde, nükleokapsid çubuk şeklinde sarmal bir yapıya sahiptir ve süperkapsid lipoprotein zarfı viriona küresel bir şekil verir.

Bu tip virüsler için kapsomerlerin sayısı sabittir ve teşhis değeri vardır.

Basitçe düzenlenmiş virüslerin yalnızca bir kapsidi (çocuk felci virüsü) vardır, karmaşık virüslerin de bir süper kapsidi vardır (kızamık, grip virüsleri).

Virüslerin sınıflandırılması aşağıdaki kategorilere dayanmaktadır..

"Mikroorganizma Türleri. Virüsler. Virion." konusunun içindekiler tablosu:
1. Mikroorganizmalar. Mikroorganizma türleri. Mikroorganizmaların sınıflandırılması. Prionlar.
2. Virüsler. Virion. Virüslerin morfolojisi. Virüs boyutları. virüslerin nükleik asitleri.
3. Virüsün kapsidi. Virüs kapsidinin işlevleri. Kapsomerler. Virüs nükleokapsidi. Nükleokapsitin sarmal simetrisi. Kapsidin kübik simetrisi.
4. Virüs süper kapsid. Giydirilmiş virüsler. Çıplak virüsler. Virüslerin matris proteinleri (M-proteinleri). virüslerin üremesi.
5. Bir virüsün bir hücre ile etkileşimi. Virüs-hücre etkileşiminin doğası. Üretken etkileşim. Virojeni. Virüs müdahalesi.
6. Virüsler tarafından hücre enfeksiyonu türleri. Virüslerin üreme döngüsü. Virüslerin üremesinin ana aşamaları. Virionun hücreye adsorpsiyonu.
7. Virüsün hücreye penetrasyonu. Viropeksis. Virüs soyunmak. Virüs üremesinin gölge aşaması (tutulma aşaması). Viral parçacıkların oluşumu.
8. Hücredeki virüsün transkripsiyonu. Virüslerin çevirisi.
9. Virüsün hücrede replikasyonu. Virüs koleksiyonu. Hücreden soy viryonlarının salınması. Virüsler. Virion. Virüslerin morfolojisi. Virüs boyutları. virüslerin nükleik asitleri.

Hücre dışı form - viryon- tüm kurucu elementleri (kapsid, nükleik asit, yapısal proteinler, enzimler vb.) içerir. Hücre içi form - virüs- sadece bir nükleik asit molekülü ile temsil edilebilir, çünkü hücreye girdiğinde virion kurucu elementlerine ayrılır.

Virüslerin morfolojisi. Virüs boyutları.

Virüslerin nükleik asitleri

virüsler yalnızca bir tür nükleik asit, DIC veya RNA içerir, ancak her iki türü aynı anda içermez. Örneğin, çiçek hastalığı, herpes simpleks, Epstein-Barr virüsleri DNA içerir ve togavirüsler, picornavirüsler RNA içerir. Viral partikülün genomu haploiddir. En basit viral genom, en karmaşık olan - 50'den fazla polipeptit olan 3-4 proteini kodlar. Nükleik asitler, tek iplikli RNA molekülleri (genomun iki RNA ipliği tarafından oluşturulduğu reovirüsler hariç) veya çift iplikli DNA molekülleri (genomun bir DNA ipliği tarafından oluşturulduğu parvovirüsler hariç) ile temsil edilir. Hepatit B virüsünde, çift sarmallı DNA molekülünün zincirlerinin uzunlukları eşit değildir.

viral DNA dairesel, kovalent olarak bağlı süper sargılı (örneğin papovavirüslerde) veya doğrusal çift sarmallı yapılar (örneğin, herpes ve adenovirüslerde) oluşturur. Molekül ağırlıkları, bakteri DNA'sının kütlesinden 10-100 kat daha azdır. Viral DNA'nın transkripsiyonu (mRNA sentezi), virüs bulaşmış bir hücrenin çekirdeğinde gerçekleştirilir. Viral DNA'da, molekülün uçlarında, doğrudan veya ters (180" katlanmamış) tekrarlayan nükleotid dizileri vardır. Bunların varlığı, DNA molekülünün bir halkaya kapanma yeteneğini sağlar. Bu diziler, tek ve çift olarak bulunur. sarmal DNA molekülleri, bir tür viral DNA belirteçleridir.

Pirinç. 2-1. Ana patojenlerin boyutları ve morfolojisi viral enfeksiyonlar insan.

viral RNA tek veya çift zincirli moleküller ile temsil edilir. Tek sarmallı moleküller bölümlere ayrılabilir - arenavirüslerde 2 bölümden rotavirüslerde 11 bölüme. Segmentlerin varlığı, genomun kodlama kapasitesinde bir artışa yol açar. viral RNA aşağıdaki gruplara bölünmüştür: artı RNA dizileri (+RNA), eksi RNA dizileri (-RNA). Çeşitli virüslerde, genom +RNA veya -RNA ipliklerinin yanı sıra biri -RNA, diğeri (bunun tamamlayıcısı) - +RNA olan çift iplikler oluşturabilir.

Artı iplikli RNA ribozom tanıma için karakteristik sonları ("başlıklar") olan tek zincirlerle temsil edilirler. Bu grup, virüs bulaşmış bir hücrenin ribozomları üzerindeki genetik bilgiyi doğrudan çevirebilen, yani mRNA'nın işlevlerini gerçekleştirebilen RNA'ları içerir. Artı iplikler aşağıdaki işlevleri yerine getirir: yapısal proteinlerin sentezi için mRNA, RNA replikasyonu için bir şablon olarak hizmet ederler ve bir yavru popülasyon oluşturmak üzere bir kapsid içinde paketlenirler. RNA eksi iplikleri, genetik bilgiyi doğrudan ribozomlar üzerine çeviremez, yani mRNA olarak işlev göremezler. Bununla birlikte, bu tür RNA'lar, mRNA sentezi için şablon görevi görür.

Virüslerin nükleik asitlerinin bulaşıcılığı

Birçok viral nükleik asitler yeni viral parçacıkların sentezi için gerekli tüm genetik bilgiyi içerdiklerinden, kendi içlerinde bulaşıcıdırlar. Bu bilgi, viryonun hassas hücreye girmesinden sonra gerçekleşir. +RNA ve DNA içeren virüslerin çoğunun nükleik asitleri bulaşıcı özellikler sergiler. Çift sarmallı RNA'lar ve çoğu RNA bulaşıcı değildir.