Viruslarning morfologik tuzilishi. Viruslarning morfologiyasi
Viruslarning morfologiyasi va tuzilishi elektron mikroskop yordamida o'rganiladi, chunki ularning o'lchamlari kichik va bakteriya qobig'ining qalinligi bilan solishtirish mumkin. Virionlarning shakli har xil bo'lishi mumkin: tayoqsimon (tamaki mozaikasi virusi), o'q shaklidagi (quturish virusi), sharsimon (poliomielit viruslari, OIV), spermatozoid shaklida (ko'p bakteriofaglar).
Viruslarning o'lchami elektron mikroskopiya, ma'lum bo'lgan teshik diametri bo'lgan filtrlar orqali ultrafiltratsiya, ultratsentrifugalash yordamida aniqlanadi. Eng kichik viruslardan biri poliomielit virusi (taxminan 20 nm), eng kattasi chechak (taxminan 350 nm).
Oddiy tartiblangan (masalan, poliomielit virusi) va murakkab joylashgan (masalan, gripp viruslari, qizamiq) viruslari mavjud. Oddiy joylashtirilgan viruslarda nuklein kislota kapsid deb ataladigan oqsil qobig'i bilan bog'langan (lotincha capsa - kassa). Kapsid takrorlanuvchi morfologik bo'linmalar - kapsomeralardan iborat. Nuklein kislota va kapsid bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, nukleokapsid hosil qiladi. Murakkab viruslarda kapsid qo'shimcha lipoprotein qobig'i - superkapsid (xo'jayin hujayra membrana tuzilmalarining hosilasi) bilan o'ralgan bo'lib, unda "boshoqlar" mavjud. Virionlar spiral, kubik va murakkab tipdagi kapsid simmetriyasi bilan tavsiflanadi. Simmetriyaning spiral turi nukleokapsidning spiralsimon tuzilishiga, kubik simmetriya esa virus nuklein kislotasi bo'lgan kapsiddan izometrik bo'shliq tananing hosil bo'lishiga bog'liq.
Kapsid va superkapsid virionlarni atrof-muhit ta'siridan himoya qiladi, hujayralar bilan selektiv o'zaro ta'sirni (adsorbsiyani) aniqlaydi va virionlarning antigen va immunogen xususiyatlarini aniqlaydi. Viruslarning ichki tuzilmalari yadro deyiladi.Virusologiyada quyidagi taksonomik kategoriyalardan foydalaniladi: oila (nomi viridae bilan tugaydi), subfamiliya (nomi virina bilan tugaydi), jins (nomi virus bilan tugaydi).
Biroq, avlodlar va ayniqsa subfamiliyalarning nomlari barcha viruslar uchun shakllantirilmagan. Virus turi bakteriyalar kabi binomial nomga ega emas.
Viruslarning tasnifi quyidagi toifalarga asoslanadi:
§ nuklein kislotaning turi (DNK yoki RNK), uning tuzilishi, iplar soni (bir yoki ikkita),
§ virus genomini ko'paytirish xususiyatlari;
§ virionlarning kattaligi va morfologiyasi, kapsomeralar soni va simmetriya turi;
§ superkapsidning mavjudligi;
§ efir va deoksixolatga sezuvchanlik;
§ hujayradagi ko'payish joyi;
§ antigen xossalari va boshqalar.
Viruslar umurtqali va umurtqasiz hayvonlar, shuningdek, o'simliklar va bakteriyalarni yuqtiradi. Odamning yuqumli kasalliklarining asosiy qo'zg'atuvchisi bo'lgan viruslar kanserogenez jarayonlarida ham ishtirok etadi, turli yo'llar bilan, shu jumladan platsenta orqali (qizilcha virusi, sitomegalovirus va boshqalar) inson homilasiga ta'sir qilishi mumkin. Ular infektsiyadan keyingi asoratlarga olib kelishi mumkin - miyokardit, pankreatit, immunitet tanqisligi va boshqalarning rivojlanishi.
Oddiy viruslarga qo'shimcha ravishda, 10,20x100,200 nm o'lchamdagi fibrillalar shakliga ega bo'lgan oqsil tabiatining agentlari bo'lgan, kanonik bo'lmagan viruslar - prionlar - oqsilli yuqumli zarrachalar ham mavjud. Prionlar, aftidan, inson yoki hayvonning avtonom genining induktorlari va mahsuloti bo'lib, ularda sekin virusli infektsiya (Creutzfeldt.Jakob kasalligi, kuru va boshqalar) sharoitida ensefalopatiyani keltirib chiqaradi. Viruslarga yaqin bo'lgan boshqa noodatiy agentlar viroidlar, o'simliklarda kasallikka olib keladigan kichik, oqsilsiz dumaloq, o'ta o'ralgan RNK molekulalaridir.
3-bob
MIKROORGANIZMLAR FIZIOLOGIYASI
Mikroorganizmlar fiziologiyasi mikrob hujayralarining hayotiy faoliyatini, ularning oziqlanish, nafas olish, o'sish, ko'payish jarayonlarini, atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish qonuniyatlarini o'rganadi.
O'rganish mavzusi tibbiy mikrobiologiya inson kasalliklarini keltirib chiqarishga qodir patogen va opportunistik mikroorganizmlarning fiziologiyasi. Ushbu mikroorganizmlarning fiziologiyasini o'rganish mikrobiologik tashxis qo'yish, patogenezini tushunish, yuqumli kasalliklarni davolash va oldini olish, inson va atrof-muhit o'rtasidagi munosabatlarni tartibga solish va boshqalar uchun muhimdir.
Bakteriyalarning kimyoviy tarkibi
Mikroorganizmlar tarkibiga suv, oqsillar, nuklein kislotalar, uglevodlar, lipidlar, minerallar kiradi.
Suv bakteriya hujayrasining asosiy tarkibiy qismi bo'lib, uning massasining taxminan 80% ni tashkil qiladi. U hujayraning strukturaviy elementlari bilan erkin yoki bog'langan holatda bo'ladi. Sporalarda suv miqdori 18,20% gacha kamayadi. Suv ko'plab moddalar uchun erituvchi bo'lib, turgorni ta'minlashda mexanik rol o'ynaydi. Plazmoliz jarayonida - hujayraning gipertonik eritmada suv yo'qotishi - hujayra membranasidan protoplazmaning eksfoliatsiyasi sodir bo'ladi. Hujayradan suvni olib tashlash, quritish metabolizm jarayonlarini to'xtatadi. Aksariyat mikroorganizmlar quritishga yaxshi toqat qiladilar. Suv etishmasligi bilan mikroorganizmlar ko'paymaydi. Muzlatilgan holatdan vakuumda quritish (liyofilizatsiya) ko'payishni to'xtatadi va mikrob turlarining uzoq muddatli saqlanishiga yordam beradi.
Proteinlar (40,80% quruq vazn) bakteriyalarning eng muhim biologik xususiyatlarini aniqlaydi va odatda 20 ta aminokislota birikmasidan iborat. Bakteriyalarda diaminopimelik kislota (DAP) mavjud bo'lib, u inson va hayvonlar hujayralarida mavjud emas. Bakteriyalar tarkibida tarkibiy qismlarda bo'lgan va metabolik jarayonlarda ishtirok etadigan 2000 dan ortiq turli xil oqsillar mavjud. Aksariyat oqsillar fermentativ faollikka ega. Bakterial hujayraning oqsillari bakteriyalarning antigen va immunogenligini, virulentligini va turlarini aniqlaydi.
Bakteriyalarning nuklein kislotalari eukaryotik hujayralarning nuklein kislotalariga o'xshash funktsiyalarni bajaradi: xromosoma ko'rinishidagi DNK molekulasi irsiyat uchun javobgardir, ribonuklein kislotalar(axborot, yoki matritsa, transport va ribosoma) oqsil biosintezida ishtirok etadi.
Bakteriyalar (taksonomik) guanin va sitozin (GC) yig'indisining DNK asoslarining umumiy sonining mol foizidagi (M%) tarkibi bilan tavsiflanishi mumkin. Mikroorganizmlarning aniqroq tavsifi ularning DNK larining duragaylanishi hisoblanadi. Gibridizatsiya usulining asosi
DNK - denaturatsiyalangan (bir zanjirli) DNKning renaturatsiya qilish qobiliyati, ya'ni. Ikki zanjirli DNK molekulasini hosil qilish uchun DNKning komplementar zanjiri bilan birlashadi.
Bakterial uglevodlar ifodalanadi oddiy moddalar(mono- va disaxaridlar) va kompleks birikmalar. Polisaxaridlar ko'pincha kapsulalarda mavjud. Hujayra ichidagi ba'zi polisaxaridlar (kraxmal, glikogen va boshqalar) zahira oziq moddalardir.
Lipidlar, asosan, sitoplazmatik membrana va uning hosilalari tarkibiga kiradi, shuningdek, bakteriya hujayra devori, masalan, tashqi membrana, lipidlarning biomolekulyar qatlamidan tashqari, LPS mavjud. Lipidlar sitoplazmada zahira oziq moddalar vazifasini bajarishi mumkin. Bakterial lipidlar fosfolipidlar, yog 'kislotalari va glitseridlar bilan ifodalanadi. Nai katta miqdor lipidlar (40% gacha) mycobacterium tuberculosis o'z ichiga oladi.
Bakterial minerallar hujayralar yondirilgandan keyin kulda topiladi. Fosfor, kaliy, natriy, oltingugurt, temir, kaltsiy, magniy, shuningdek, mikroelementlar (rux, mis, kobalt, bariy, marganets va boshqalar) ko'p miqdorda aniqlanadi.Ular osmotik bosimni, pH ni tartibga solishda ishtirok etadilar. , redoks potentsiali, fermentlarni faollashtiradi, fermentlar, vitaminlar va mikrob hujayralarining tarkibiy qismlarining bir qismidir.
Bakteriyalarning oziqlanishi
Bakterial hujayraning oziqlanish xususiyatlari uning butun yuzasi bo'ylab ozuqa substratlarini olish, shuningdek metabolik jarayonlarning yuqori tezligi va o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslashishdan iborat.
Oziq-ovqat turlari. Bakteriyalarning keng tarqalishiga turli xil oziq-ovqat turlari yordam beradi. Mikroorganizmlar uglevod, azot, oltingugurt, fosfor, kaliy va boshqa elementlarga muhtoj. Oziqlanish uchun uglerod manbalariga qarab, bakteriyalar o'z hujayralarini qurish uchun karbonat angidrid CO 2 va boshqa noorganik birikmalardan foydalanadigan avtotroflarga (yunoncha autos - o'zidan, trofe - oziq-ovqat) va geterotroflarga (yunoncha heteros - boshqa) bo'linadi. , trofe - oziq-ovqat), tayyor organik birikmalar bilan oziqlanish. Avtotrof bakteriyalar tuproqda uchraydigan nitrifikator bakteriyalardir; vodorod sulfidi bilan suvda yashovchi oltingugurt bakteriyalari; temirli temir bilan suvda yashaydigan temir bakteriyalari va boshqalar.
Elektron yoki vodorod donori deb ataladigan oksidlanadigan substratga qarab, mikroorganizmlar ikki guruhga bo'linadi. Vodorod donori sifatida noorganik birikmalardan foydalanadigan mikroorganizmlar litotrof (yunoncha lithos - toshdan), organik birikmalardan vodorod donori sifatida foydalanadigan mikroorganizmlar organotroflar deb ataladi.
Energiya manbasini hisobga olgan holda, fototroflar bakteriyalar orasida ajralib turadi, ya'ni. fotosintetik (masalan, yorug'lik energiyasidan foydalanadigan ko'k-yashil suvo'tlar) va kimyoviy energiya manbalariga muhtoj bo'lgan kimyotroflar.
o'sish omillari. Ozuqa muhitida o'sishi uchun mikroorganizmlar o'sish omillari deb ataladigan ma'lum qo'shimcha komponentlarni talab qiladi. O'sish omillari mikroorganizmlar uchun zarur bo'lgan birikmalar bo'lib, ular o'zlari sintez qila olmaydilar, shuning uchun ularni ozuqaviy muhitga qo'shish kerak. O'sish omillari orasida quyidagilar mavjud: oqsillarni qurish uchun zarur bo'lgan aminokislotalar; nuklein kislotalarning shakllanishi uchun zarur bo'lgan purinlar va pirimidinlar; ba'zi fermentlarning bir qismi bo'lgan vitaminlar. Mikroorganizmlarning o'sish omillari bilan aloqasini belgilash uchun "auksotroflar" va "prototroflar" atamalari qo'llaniladi. Oksotroflar bir yoki bir nechta o'sish omillariga muhtoj; prototroflar o'sish uchun zarur bo'lgan birikmalarni o'zlari sintez qilishlari mumkin. Ular glyukoza va ammoniy tuzlaridan tarkibiy qismlarni sintez qilishga qodir.
Quvvat mexanizmlari. Qabul turli moddalar bakterial hujayra ichiga ularning molekulalarining hajmi va lipidlar yoki suvda eruvchanligi, muhitning pH, moddalar kontsentratsiyasi, membranani o'tkazuvchanligining turli omillari va boshqalarga bog'liq. Hujayra devori kichik molekulalar va ionlarning o'tishini ta'minlaydi. og'irligi 600 D dan ortiq bo'lgan makromolekulalar. Hujayraga moddalar kirishining asosiy regulyatori sitoplazmatik membranadir. Oziq moddalarning bakterial hujayraga kirib borishining to'rtta mexanizmini shartli ravishda ajratib ko'rsatish mumkin: bu oddiy diffuziya, osonlashtirilgan diffuziya, faol transport va guruh translokatsiyasi. Moddalarning hujayraga kirishining eng oddiy mexanizmi oddiy diffuziya bo'lib, bunda moddalarning harakati sitoplazmatik membrananing har ikki tomonida ularning konsentratsiyasining farqi tufayli sodir bo'ladi. Moddalar sitoplazmatik membrananing lipid qismidan (organik molekulalar, dorilar) va kamroq tez-tez sitoplazmatik membranada suv bilan to'ldirilgan kanallar orqali o'tadi. Passiv diffuziya energiya sarfisiz amalga oshiriladi.
Yengillashtirilgan diffuziya sitoplazmatik membrananing ikkala tomonidagi moddalar konsentratsiyasining farqi natijasida ham sodir bo'ladi. Biroq, bu jarayon sitoplazmatik membranada lokalizatsiya qilingan va o'ziga xos xususiyatga ega bo'lgan tashuvchi molekulalar yordamida amalga oshiriladi. Har bir tashuvchi mos keladigan moddani membrana bo'ylab o'tkazadi yoki uni sitoplazmatik membrananing boshqa tarkibiy qismiga - tashuvchining o'ziga o'tkazadi.
Tashuvchi oqsillar permeazlar bo'lishi mumkin, ularning sintez joyi sitoplazmatik membranadir. Yengillashtirilgan diffuziya energiya sarfisiz davom etadi, moddalar yuqori konsentratsiyadan pastroqqa o'tadi.
Faol transport o'tkazgichlar yordamida sodir bo'ladi va moddalarni pastroq konsentratsiyadan yuqoriroqqa o'tkazishga qaratilgan, ya'ni. xuddi oqimga qarshi, shuning uchun bu jarayon hujayradagi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari natijasida hosil bo'lgan metabolik energiya (ATP) sarflanishi bilan birga keladi.
Guruhlarning ko'chishi (translokatsiyasi) faol transportga o'xshaydi, u ko'chirilgan molekula o'tkazish jarayonida o'zgartirilishi, masalan, fosforlanganligi bilan farq qiladi. Moddalarning hujayradan chiqishi diffuziya tufayli va bakteriyalarning transport tizimlari - fermentlari ishtirokida amalga oshiriladi. Fermentlar o'zlarining tegishli metabolitlarini (substratlarini) taniydilar, ular bilan o'zaro ta'sir qiladilar va tezlashadilar kimyoviy reaksiyalar. Fermentlar anabolizm (sintez) va katabolizm (parchalanish) jarayonlarida ishtirok etadigan oqsillardir, ya'ni. metabolizm. Ko'pgina fermentlar mikrob hujayrasi tuzilmalari bilan o'zaro bog'langan. Masalan, sitoplazmatik membranada nafas olish va hujayra bo'linishida ishtirok etadigan oksidlanish-qaytarilish fermentlari mavjud; hujayra oziqlanishini ta'minlovchi fermentlar va boshqalar Sitoplazmatik membrananing oksidlanish-qaytarilish fermentlari va uning hosilalari turli tuzilmalar, shu jumladan hujayra devori biosintezining intensiv jarayonlarini energiya bilan ta'minlaydi. Hujayra devorida hujayra bo'linishi va avtoliz bilan bog'liq fermentlar mavjud. Endofermentlar deb ataladigan moddalar hujayra ichida sodir bo'ladigan metabolizmni katalizlaydi.
Ekzofermentlar hujayra tomonidan chiqariladi muhit, ozuqa substratlarining makromolekulalari bo'linishi oddiy ulanishlar energiya, uglerod va boshqalar manbalari sifatida hujayra tomonidan so'riladi Ba'zi ekzofermentlar (penitsillinaz va boshqalar) himoya funktsiyasini bajarib, antibiotiklarni faolsizlantiradi.
Konstitutsiyaviy va induktiv fermentlar mavjud. Konstitutsiyaviy fermentlarga ozuqa muhitida substratlar mavjudligidan qat'iy nazar, hujayra tomonidan doimiy ravishda sintez qilinadigan fermentlar kiradi. Induktiv (adaptiv) fermentlar muhitda bu ferment uchun substrat mavjud bo'lgandagina bakterial hujayra tomonidan sintezlanadi. Masalan, p-galaktosidaza glyukoza bo'lgan muhitda ichak tayoqchasi tomonidan deyarli hosil bo'lmaydi, lekin laktoza yoki boshqa p-galaktozidozli muhitda o'stirilganda uning sintezi keskin ortadi.
Ba'zi fermentlar (agressiv fermentlar deb ataladigan) to'qimalar va hujayralarni yo'q qiladi, mikroorganizmlar va ularning toksinlari infektsiyalangan to'qimalarda keng tarqalishiga olib keladi. Bu fermentlar gialuronidaza, kollagenaz, deoksiribonukleaza, neyraminidaza, lesitovitellaza va boshqalarni o'z ichiga oladi Shunday qilib, streptokokk gialuronidaza, bo'linish gialuron kislotasi biriktiruvchi to'qima, streptokokklar va ularning toksinlarining tarqalishiga yordam beradi.
2000 dan ortiq fermentlar ma'lum. Ular oltita sinfga birlashtirilgan: oksidoreduktazalar - oksidlanish-qaytarilish fermentlari (ular dehidrogenazlar, oksidazalar va boshqalarni o'z ichiga oladi); alohida radikallar va atomlarni bir birikmadan ikkinchisiga o'tkazuvchi transferazlar; gidroliz reaktsiyalarini tezlashtiradigan gidrolazlar, ya'ni. suv molekulalari (esterazlar, fosfataza, glikozidaza va boshqalar) qo'shilishi bilan moddalarni oddiyroqlarga bo'lish; substratlardan kimyoviy guruhlarni gidrolitik bo'lmagan (karboksilaza va boshqalar) ajraladigan liazalar; organik birikmalarni ularning izomerlariga aylantiruvchi izomerazalar (fosfogeksozomeraza va boshqalar); ligazalar yoki sintetazalar, oddiyroq birikmalardan (asparagin sintetaza, glutamin sintetaza va boshqalar) murakkab birikmalar sintezini tezlashtiradi.
Enzimatik tarkibidagi farqlar mikroorganizmlarni aniqlash uchun ishlatiladi, chunki ular turli xil biokimyoviy xususiyatlarini aniqlaydi: saxarolitik (qandlarning parchalanishi), proteolitik (oqsillarning parchalanishi) va boshqalar, yakuniy parchalanish mahsulotlari (ishqorlar, kislotalar, vodorod sulfidi hosil bo'lishi) bilan aniqlanadi. , ammiak va boshqalar).
Mikroorganizmlarning fermentlari genetik muhandislikda (cheklash fermentlari, ligazalar va boshqalar) biologik olish uchun ishlatiladi. faol birikmalar, sirka, sut, limon va boshqa kislotalar, sut kislotasi mahsulotlari, vinochilik va boshqa sohalarda. Protein ifloslanishini yo'q qilish uchun fermentlar kir yuvish kukunlarida (Oka va boshqalar) bioqo'shimchalar sifatida ishlatiladi.
Nafas olish bakteriyalari
Nafas olish yoki biologik oksidlanish kimyoviy energiyaning universal akkumulyatori bo'lgan ATP hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalariga asoslanadi. Mikrob hujayrasi hayotiy faoliyati uchun energiya zarur. Nafas olayotganda oksidlanish va qaytarilish jarayonlari sodir bo'ladi: oksidlanish - donorlar (molekulalar yoki atomlar) tomonidan vodorod yoki elektronlarni qaytarish; reduksiya - qabul qiluvchiga vodorod yoki elektronlarning qo'shilishi. Vodorod yoki elektronning qabul qiluvchisi molekulyar kislorod (bunday nafas olish aerob deb ataladi) yoki nitrat, sulfat, fumarat (bunday nafas olish anaerob - nitrat, sulfat, fumarat deb ataladi) bo'lishi mumkin. Anaerobioz (yunoncha aeg - havo + bios - hayot) - erkin kislorod bo'lmaganda sodir bo'ladigan hayotiy faoliyat. Agar vodorodning donorlari va qabul qiluvchilari organik birikmalar bo'lsa, bu jarayon fermentatsiya deb ataladi. Fermentatsiya jarayonida organik birikmalarning, asosan, uglevodlarning fermentativ parchalanishi anaerob sharoitda sodir bo'ladi. Uglevodlarning parchalanishining yakuniy mahsulotini hisobga olgan holda alkogol, sut kislotasi, sirka kislotasi va boshqa fermentatsiya turlari ajratiladi.
Molekulyar kislorodga nisbatan bakteriyalarni uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin: majburiy, ya'ni. majburiy, aeroblar, obligat anaeroblar va fakultativ anaeroblar.
Majburiy aeroblar faqat kislorod ishtirokida o'sishi mumkin. Majburiy anaeroblar (botulizm klostridiyalari, gazli gangrenalar, qoqshol, bakteroidlar va boshqalar) faqat kislorodsiz muhitda o'sadi, bu ular uchun zaharli hisoblanadi. Kislorod ishtirokida bakteriyalar kislorod peroksid radikallarini, shu jumladan vodorod peroksid va superoksid kislorod anionini hosil qiladi, ular anabolik bakteriyalarni majburiy ravishda zaharlaydi, chunki ular tegishli inaktivlashtiruvchi fermentlarni hosil qilmaydi. Aerob bakteriyalar vodorod periksni va superoksid anionini mos keladigan fermentlar (katalaza, peroksidaza va superoksid dismutaza) bilan faolsizlantirish. Fakultativ anaeroblar kislorod borligida ham, yo'qligida ham o'sishi mumkin, chunki ular molekulyar kislorod ishtirokida nafas olishdan, u yo'qligida fermentatsiyaga o'tishga qodir. Fakultativ anaeroblar nitrat deb ataladigan anaerob nafas olishni amalga oshirishga qodir: vodorodning qabul qiluvchisi bo'lgan nitrat molekulyar azot va ammiakgacha qaytariladi.Majburiy anaeroblar orasida molekulyar kislorod ishtirokida davom etmaydigan, ammo aerotolerant bakteriyalar ajralib turadi. buni ishlat.
Bakteriologik laboratoriyalarda anaeroblarni etishtirish uchun anaerostatlar - havo kislorodi bo'lmagan gazlar aralashmasi bilan almashtiriladigan maxsus idishlar ishlatiladi. Havoni anaerob sharlarga yoki ekinlar solingan boshqa idishlarga joylashtirilgan kimyoviy kislorod adsorbentlari yordamida qaynatish yo'li bilan ozuqaviy muhitdan olib tashlash mumkin.
Bakteriyalarning ko'payishi va ko'payishi
Bakteriyalarning hayotiy faoliyati o'sish bilan tavsiflanadi - hujayraning tarkibiy va funktsional tarkibiy qismlarining shakllanishi va bakterial hujayraning o'zi ko'payishi, shuningdek, ko'payish - o'z-o'zini ko'paytirish, bu bakteriya hujayralari sonining ko'payishiga olib keladi. aholi.
Bakteriyalar ikkilamchi boʻlinish yoʻli bilan ikkiga boʻlinish yoʻli bilan koʻpayadi, kamroq koʻpayish bilan koʻpayadi.
Aktinomisetlar, xuddi zamburug'lar kabi, spora bilan ko'payishi mumkin. Aktinomisetlar shoxlangan bakteriyalar bo'lib, filamentli hujayralarning bo'linishi orqali ko'payadi. Gram-musbat bakteriyalar sintezlangan bo'linish bo'linmalarini hujayra ichiga o'sishi bilan bo'linadi, gramm-manfiy bakteriyalar esa siqilish yo'li bilan bo'linadi, natijada gantel shaklidagi shakllar hosil bo'ladi, ulardan ikkita bir xil hujayralar hosil bo'ladi.
Hujayra bo'linishidan oldin bakterial xromosomaning yarim konservativ turga ko'ra replikatsiyasi sodir bo'ladi (ikki zanjirli DNK zanjiri ochiladi va har bir zanjir to'ldiruvchi zanjir bilan yakunlanadi), bu bakteriya yadrosining DNK molekulalarining ikki baravar ko'payishiga olib keladi. - nukleoid. Xromosoma DNKsining replikatsiyasi boshlang'ich nuqtadan boshlab amalga oshiriladi (ingliz tilidan, kelib chiqishi - boshlanishi).
Bakteriya hujayrasining xromosomasi ori mintaqasida sitoplazmatik membrana bilan bog'langan. DNK replikatsiyasi DNK polimerazalari tomonidan katalizlanadi. Birinchidan, DNK qo'sh zanjirining yechilishi (despiralizatsiya) sodir bo'ladi, natijada replikatsiya vilkasi (tarxoqlangan zanjirlar) hosil bo'ladi; zanjirlardan biri tugallanib, nukleotidlarni 5 "- 3" - uchigacha bog'laydi, ikkinchisi segment bo'yicha tugallanadi.
DNK replikatsiyasi uch bosqichda sodir bo'ladi: boshlash, cho'zish yoki zanjir o'sishi va tugatish. Replikatsiya natijasida hosil bo'lgan ikkita xromosoma bir-biridan ajralib chiqadi, bu o'sayotgan hujayra hajmining oshishi bilan osonlashadi: sitoplazmatik membranaga biriktirilgan xromosomalar yoki uning hosilalari (masalan, mezosomalar) hujayra hajmi sifatida bir-biridan uzoqlashadi. ortadi. Ularning yakuniy izolyatsiyasi siqilish yoki bo'linish septumining shakllanishi bilan tugaydi. Septum bo'linishi bo'lgan hujayralar bo'linish septumining yadrosini yo'q qiladigan avtolitik fermentlarning ta'siri natijasida ajralib chiqadi. Bunday holda, avtoliz notekis sodir bo'lishi mumkin: bir sohada bo'linadigan hujayralar bo'linish septumidagi hujayra devorining bir qismi bilan bog'langan holda qoladi. Bunday hujayralar bir-biriga burchak ostida joylashgan bo'lib, bu difteriya korinebakteriyalariga xosdir.
Suyuq oziq muhitida bakteriyalarning ko'payishi. Oziq muhitning ma'lum, o'zgarmas hajmida urug'langan bakteriyalar ko'payib, ozuqa moddalarini iste'mol qiladi, bu esa keyinchalik ozuqa muhitining kamayishiga va bakteriyalar o'sishining to'xtashiga olib keladi. Bunday tizimda bakteriyalarni yetishtirish davriy, kultivatsiya davriy deb ataladi. Agar o'stirish sharoiti yangi ozuqa muhitini uzluksiz etkazib berish va bir xil hajmdagi kultura suyuqligining chiqib ketishi bilan ta'minlansa, unda bunday kultivatsiya uzluksiz, kultivatsiya esa uzluksiz deb ataladi.
Bakteriyalarni suyuq ozuqa muhitida o'stirishda pastki qismga yaqin, diffuz yoki sirt (plyonka shaklida) kulturaning o'sishi kuzatiladi. Suyuq ozuqa muhitida o'stirilgan bakteriyalar davriy madaniyatining o'sishi bir necha fazalarga yoki davrlarga bo'linadi:
§ kechikish bosqichi;
§ logarifmik o'sish fazasi;
§ statsionar o'sish bosqichi yoki maksimal kontsentratsiya
§ bakteriyalar;
§ bakterial o'lim bosqichi.
Ushbu fazalarni grafik tarzda bakterial ko'payish egri chizig'ining segmentlari sifatida tasvirlash mumkin, bu tirik hujayralar sonining logarifmining ularni etishtirish vaqtiga bog'liqligini aks ettiradi. Lag fazasi (ingliz tilidan, lag - kechikish) - bakteriyalarni ekish va ko'payish boshlanishi o'rtasidagi davr. Kechikish fazasining o'rtacha davomiyligi 4,5 soat Bakteriyalar hajmi kattalashib, bo'linishga tayyorlanadi; nuklein kislotalar, oqsil va boshqa komponentlar miqdori ortadi. Logarifmik (eksponensial) o'sish bosqichi bakteriyalarning intensiv bo'linish davridir.
Uning davomiyligi taxminan 5,6 soatni tashkil qiladi Optimal o'sish sharoitida bakteriyalar har 20-40 daqiqada bo'linishi mumkin. Ushbu bosqichda bakteriyalar eng zaif bo'lib, bu tez o'sadigan hujayraning metabolik tarkibiy qismlarining oqsil sintezi ingibitorlariga, nuklein kislotalarga va boshqalarga yuqori sezuvchanligi bilan izohlanadi. Keyin statsionar o'sish fazasi boshlanadi, bunda ularning soni ko'payadi. yashovchan hujayralar o'zgarishsiz qoladi, bu maksimal darajani (M-kontsentratsiyasi) tashkil qiladi. Uning davomiyligi soatlarda ifodalanadi va bakteriyalar turiga, ularning xususiyatlariga va etishtirishga qarab o'zgaradi. Bakteriyalarning ko'payishi jarayoni o'lim bosqichi bilan yakunlanadi, bu ozuqa manbalarining kamayishi va unda bakterial metabolik mahsulotlarning to'planishi sharoitida bakteriyalarning nobud bo'lishi bilan tavsiflanadi. Uning davomiyligi 10 soatdan bir necha haftagacha o'zgarib turadi. Bakteriyalarning o'sishi va ko'payishining intensivligi ko'plab omillarga, jumladan, ozuqa muhitining optimal tarkibi, oksidlanish-qaytarilish potentsiali, pH, harorat va boshqalarga bog'liq.
Bakteriyalarning zich oziq muhitida ko'payishi. Qattiq ozuqa muhitida o'sadigan bakteriyalar bakteriyalar pigmentiga qarab turli xil konsistensiya va rangdagi silliq yoki tartibsiz qirralarga ega (S- va R-shakllari; 5-bobga qarang) izolyatsiyalangan dumaloq shaklli koloniyalarni hosil qiladi.
Suvda eriydigan pigmentlar ozuqa muhitiga tarqaladi va uni bo'yaydi, masalan, Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) muhitni ko'k rangga bo'yadi. Pigmentlarning yana bir guruhi suvda erimaydi, lekin organik erituvchilarda eriydi. Shunday qilib, "ajoyib tayoq" ning koloniyalari alkogolda eriydigan qon-qizil pigmentga ega. Va nihoyat, suvda ham, organik birikmalarda ham erimaydigan pigmentlar mavjud.
Mikroorganizmlar orasida eng keng tarqalgan pigmentlar karotinlar, ksantofillar va melaninlardir. Melaninlar - fenolik birikmalardan sintez qilingan qora, jigarrang yoki qizil erimaydigan pigmentlar. Melaninlar katalaza, superoksid sismutaza va peroksidazalar bilan birgalikda mikroorganizmlarni toksik kislorod peroksid radikallari ta'siridan himoya qiladi. Ko'pgina pigmentlar mikroblarga qarshi, antibiotiklarga o'xshash ta'sirga ega.
Bakteriyalarni aniqlashda, shuningdek, sof kultura olish uchun koloniyalarni tanlashda zich oziq muhitdagi koloniyalarning ko'rinishi, shakli, rangi va boshqa xususiyatlarini hisobga olish mumkin.
Sanoat sharoitida antibiotiklar, vaktsinalar, diagnostika, eubiotiklarni tayyorlash uchun mikroorganizmlarning biomassasini olishda bakteriyalar va zamburug'larni etishtirish fermentatorlarda madaniyatlarning o'sishi va ko'payishi uchun optimal parametrlarga qat'iy rioya qilgan holda amalga oshiriladi (bobga qarang). 6).
5-sonli ma’ruza.
VIROLOGIYA.
Barcha viruslar ikkita sifat jihatidan farq qiladigan shaklda mavjud. Hujayradan tashqari shakl - virion - virus zarrasining barcha tarkibiy elementlarini o'z ichiga oladi. Hujayra ichidagi shakli - virus - faqat bitta nuklein kislota molekulasi bilan ifodalanishi mumkin, tk. Hujayraga kirib, virion uning tarkibiy elementlariga parchalanadi. Shu bilan birga, hujayra ichidagi virus bo'linishga qodir bo'lmagan o'z-o'zidan ko'payadigan shakldir. Shu asosda virusning ta'rifi bo'linish yo'li bilan ko'payadigan hujayrali mavjudot shakllari (bakteriyalar, zamburug'lar, protozoa) va virusli nuklein kislotadan ko'payadigan ko'payish shakli o'rtasidagi tub farqni nazarda tutadi. Ammo bu viruslarni pro- va eukariotlardan farqlash xususiyatlari bilan cheklanmaydi. Asosiy farqlarga quyidagilar kiradi:
1. nuklein kislotaning bir turi (DNK yoki RNK) mavjudligi;
2. hujayra tuzilishi va oqsil sintez qiluvchi tizimlarning etishmasligi;
3. hujayra genomiga integratsiyalashuv va sinxron replikatsiya imkoniyati.
Virionning shakli juda xilma-xil bo'lishi mumkin (tayoqsimon, ellipsoid, sharsimon, filamentsimon, spermatozoid shaklida), bu virusning taksonomik bog'liqligining belgilaridan biridir.
Viruslarning o'lchamlari shunchalik kichikki, ularni hujayra membranasining qalinligi bilan solishtirish mumkin. Eng kichigi (parvoviruslar) 18 nm, eng kattasi (variola virusi) taxminan 400 nm.
Viruslarning tasnifi genomni tashkil etuvchi nuklein kislota turiga asoslanadi, bu ikkita kichik shohlikni ajratish imkonini berdi:
riboviruslar- RNK o'z ichiga olgan yoki RNK viruslari;
deoksiriboviruslar- DNK o'z ichiga olgan yoki DNK viruslari.
Kichik shohliklar oilalar, kichik oilalar, avlodlar va turlarga bo'linadi.
Viruslarni tizimlashtirishda quyidagi asosiy mezonlar aniqlandi: nuklein kislotalarning o'xshashligi, hajmi, superkapsidning mavjudligi yoki yo'qligi, nukleokapsidning simmetriya turi, nuklein kislotalarning xususiyatlari, qutbliligi, molekuladagi iplar soni. , segmentlarning mavjudligi, fermentlarning mavjudligi, intranuklear yoki sitoplazmatik lokalizatsiya, antigenik tuzilish va immunogenlik, to'qimalar va hujayralar uchun tropizm, inklyuziya organlarini shakllantirish qobiliyati. Qo'shimcha mezon - bu lezyonlarning simptomatologiyasi, ya'ni. umumiy yoki organga xos infektsiyalarni keltirib chiqarish qobiliyati.
Strukturaviy tashkilotga ko'ra, ular farqlanadi oddiygina tashkil etilgan ("yalang'och") va murakkab tashkil etilgan ("kiyingan") viruslar.
Oddiy virionning tuzilishi shunday joylashganki virusli nuklein kislotasi, bular. virusning genetik materiali nosimmetrik oqsil qobig'i bilan ishonchli himoyalangan - kapsid, qaysi shakllarning funksional va morfologik birikmasi nukleokapsid.
Kapsid spiral yoki kubik simmetriya tamoyillariga asoslangan qat'iy tartibli tuzilishga ega. U bir xil tuzilmaning bo'linmalari tomonidan tuzilgan - kapsomerlar bir yoki ikki qatlamda tashkil etilgan. Kapsomerlar soni qat'iy ravishda har bir tur uchun o'ziga xosdir va virionlarning hajmi va morfologiyasiga bog'liq. Kapsomerlar, o'z navbatida, oqsil molekulalari tomonidan hosil bo'ladi - protomerlar. Ular bo'lishi mumkin monomerik - bitta polipeptiddan tashkil topgan yoki polimer - bir necha polipeptidlardan tashkil topgan. Kapsidning simmetriyasi genomni o'rash uchun ko'p sonli kapsomerlar talab qilinishi va ularning ixcham ulanishi faqat subbirliklarning simmetrik joylashuvi bilan mumkinligi bilan izohlanadi. Kapsidning shakllanishi kristallanish jarayoniga o'xshaydi va o'z-o'zini yig'ish printsipiga muvofiq davom etadi. Kapsidning asosiy funktsiyalari virus genomini tashqi ta'sirlardan himoya qilish, virionning hujayraga adsorbsiyasini ta'minlash, kapsidning hujayra retseptorlari bilan o'zaro ta'siri natijasida genomning hujayra ichiga kirib borishi, va virionlarning antigen va immunogen xususiyatlarini aniqlash.
Nukleokapsid kapsidning simmetriyasiga mos keladi. Da spiral simmetriya nuklein kislota va oqsilning nukleokapsiddagi o'zaro ta'siri bir aylanish o'qi bo'ylab amalga oshiriladi. Spiral simmetriyaga ega bo'lgan har bir virus xarakterli uzunlik, kenglik va davriylikka ega. Ko'pchilik patogen viruslar, shu jumladan gripp virusi spiral simmetriyaga ega. Spiral simmetriya printsipiga ko'ra tashkilot viruslarga novda yoki filamentli shaklni beradi. Subbirliklarning bunday joylashuvi ichi bo'sh kanalni hosil qiladi, uning ichida virusli nuklein kislota molekulasi ixcham o'ralgan. Uning uzunligi virion uzunligidan ko'p marta katta bo'lishi mumkin. Masalan, tamaki mozaikasi virusining virion uzunligi 300 nm, RNKsi esa 4000 nm ga etadi. Bunday tashkilot bilan oqsil qobig'i irsiy ma'lumotni yaxshiroq himoya qiladi, lekin ko'proq protein talab qiladi, chunki. qoplama nisbatan katta bloklardan iborat. Da kubik simmetriya nuklein kislota kapsomerlar bilan o'ralgan bo'lib, ikosahedr - 12 uchli, 20 uchburchak yuzli va 30 burchakli ko'pburchakni hosil qiladi. Virionning ushbu tamoyilga muvofiq tashkil etilishi viruslarga sharsimon shakl beradi. Kubik simmetriya printsipi yopiq kapsidni shakllantirish uchun eng iqtisodiy hisoblanadi, chunki uni tashkil qilish uchun nuklein kislotasi erkin joylashadigan katta ichki bo'shliqni tashkil etuvchi kichik protein bloklari ishlatiladi.
Ba'zi bakteriofaglar mavjud ikki tomonlama simmetriya, bosh kubik printsipiga ko'ra tashkil etilganda va jarayon - spiral simmetriya printsipiga ko'ra.
Katta viruslar uchun doimiy simmetriyaning yo'qligi.
Nukleokapsidning ajralmas tarkibiy va funktsional komponenti ichki oqsillar, genomning to'g'ri supero'ralgan qadoqlanishini ta'minlash, strukturaviy va fermentativ funktsiyalarni bajarish.
Virusli fermentlarning funktsional o'ziga xosligi ularning lokalizatsiya joyi va shakllanish mexanizmi bilan belgilanadi. Bunga asoslanib, virusli fermentlar bo'linadi virus tomonidan qo'zg'atilgan va virion. Birinchisi virus genomida kodlangan, ikkinchisi virionlarning bir qismidir. Virion fermentlari ham ikkita funktsional guruhga bo'linadi: birinchi guruh fermentlari virusli nuklein kislotalarning hujayra ichiga kirib borishini va qiz populyatsiyalarining chiqishini ta'minlaydi; ikkinchi guruh fermentlari virus genomining replikatsiyasi va transkripsiyasi jarayonlarida ishtirok etadi. O'z viruslari bilan bir qatorda, viruslar virusga xos bo'lmagan hujayrali fermentlarni faol ishlatadi. Ammo ularning faolligi virusning ko'payishi paytida o'zgarishi mumkin.
deb ataladigan bir guruh mavjud. murakkab yoki "kiyingan" viruslar, qaysi, farqli o'laroq "yalang'och", kapsidning tepasida maxsus lipoprotein qobig'i bor - superkapsid yoki peplos Ikki qavatli lipidlar va o'ziga xos virusli glikoproteinlar tomonidan tashkil etilgan, lipid ikki qavatiga kirib, hosil bo'ladi. o'simtalar - tikanlar(kul metr yoki superkapsid oqsillari ). Yuzaki superkapsid oqsillari viruslarning sezgir hujayralarga kirib borishini osonlashtiradigan muhim komponent hisoblanadi. Bu F-oqsillari deb ataladigan maxsus oqsillar ( fusio - termoyadroviy), virus superkapsidlari va hujayra membranalarining birlashishi ta'minlanadi. Superkapsid reproduktiv siklning keyingi bosqichlarida qiz populyatsiyalarining kurtaklanishi paytida hosil bo'ladi va virus bilan zararlangan hujayra membranalaridan hosil bo'lgan tuzilishdir. Shunday qilib, lipidlarning tarkibi virusli zarrachaning "kurtaklanishi" tabiatiga bog'liq. Masalan, gripp virusida lipid ikki qavatining tarkibi hujayra membranalari tarkibiga o'xshaydi. Chunki herpesviruslar yadro membranasi orqali kurtaklanadi, ularning superkapsididagi lipidlar to'plami yadro membranasi tarkibini aks ettiradi. Glikoproteinlarni tashkil etuvchi shakarlar ham mezbon hujayradan keladi.
Superkapsidning ichki yuzasida, deyiladi. matritsa oqsillari (M oqsillari) superkapsidning nukleokapsid bilan o'zaro ta'sirini ta'minlovchi strukturaviy qatlam hosil bo'ladi, bu virionning o'z-o'zini yig'ishning oxirgi bosqichlarida juda muhimdir.
Shunga qaramay, virusning asosiy strukturaviy va funktsional komponenti uning geni bo'lib, u maqsadli hujayra ichida ham, tashqarisida ham virusli zarrachaning barcha xususiyatlarini belgilaydi. Genom o'z tashuvchisining morfologik, biokimyoviy, patogen va antigenik xususiyatlari haqidagi ma'lumotlarni kodlaydi. Virusli zarrachaning genomi haploiddir. Nuklein kislotalar bir zanjirli RNK molekulalari yoki ikki zanjirli DNK molekulalari bilan ifodalanadi. Istisnolar - genomi RNKning ikkita zanjiridan hosil bo'lgan reoviruslar va genom DNKning bir zanjiri sifatida ifodalangan parvoviruslar. Viruslar faqat bitta turdagi nuklein kislotani o'z ichiga oladi.
Virusli DNK molekulyar og'irligi 1 x 10 6 dan 1 x 10 8 gacha bo'lgan dumaloq kovalent bog'langan o'ta o'ralgan yoki chiziqli tuzilmalar shaklida tashkil etilgan, bu bakteriya DNKsining molekulyar og'irligidan 10 dan 100 baravar kam. Genomda bir necha yuzgacha genlar mavjud. Virusli DNKning transkripsiyasi infektsiyalangan hujayraning yadrosida sodir bo'ladi . Nukleotidlar ketma-ketligi bir marta sodir bo'ladi, lekin molekula uchlarida to'g'ridan-to'g'ri va teskari (180 o kengaytirilgan) takrorlanadigan nukleotidlar ketma-ketligi mavjud. Bu DNK molekulasining halqaga yopishish qobiliyatini ta'minlaydi. Bundan tashqari, ular virusli DNKning o'ziga xos belgilaridir.
Virusli RNK bir va ikki zanjirli molekulalar bilan va o'ziga xos tarzda ifodalanadi kimyoviy tarkibi Ular hujayra RNK dan farq qilmaydi. Bir zanjirli molekulalarni segmentlash mumkin, bu esa genomning kodlash qobiliyatining oshishiga olib keladi. Bundan tashqari, ular bir-birini to'ldiruvchi azotli asoslarning juftlashishi natijasida hosil bo'lgan DNKning qo'sh spiral kabi spiral mintaqalariga ega. Ikki zanjirli RNK chiziqli yoki aylana bo'lishi mumkin.
Hujayra ichidagi xatti-harakatlarning o'ziga xos xususiyatlariga va bajariladigan funktsiyalarga qarab, virusli RNKlar guruhlarga bo'linadi:
1. Plyus zanjirli RNK, unda kodlangan ma'lumotni maqsadli hujayraning ribosomalariga tarjima qilish qobiliyatiga ega, ya'ni. mRNK vazifasini bajaradi. Plyus zanjirli viruslarning RNKlari ribosomalarning aniq tan olinishi uchun zarur bo'lgan xarakterli o'zgartirilgan qopqoq shaklidagi uchlarga ega. Ular ortiqcha iplar yoki ijobiy genom deb ataladi.
2. RNKning manfiy zanjirlari genetik ma'lumotni to'g'ridan-to'g'ri ribosomalarga o'tkaza olmaydi va mRNK vazifasini bajara olmaydi. Biroq, ular mRNK sintezi uchun shablondir. Ular minus iplar yoki salbiy gen deb ataladi.
3. ikki tomonlama iplar, ulardan biri -RNK, ikkinchisi unga to'ldiruvchi +RNK vazifasini bajaradi.
Ko'pgina virusli nuklein kislotalar + RNK va DNK o'z ichiga olgan viruslar o'z-o'zidan yuqumli, chunki yangi virus zarralarini sintez qilish uchun zarur bo'lgan barcha genetik ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ushbu ma'lumot virionning sezgir hujayraga kirib borishidan keyin amalga oshiriladi. Ikki zanjirli RNKlar va ko'pchilik -RNKlar yuqumli xususiyatni ko'rsata olmaydi.
Virusning maqsadli hujayra bilan o'zaro ta'siri tirik materiyaning ikki shakli - hujayradan oldingi va hujayrali birgalikda yashashning murakkab va ko'p bosqichli jarayonidir. Bu erda virus genomining mezbon hujayraning genetik kodlangan biosintetik jarayonlariga ta'sirining butun majmuasi namoyon bo'ladi.
Reproduktiv tsiklning amalga oshirilishi ko'p jihatdan hujayraning infektsiya turiga va virusning sezgir (infektsiyalanishi mumkin bo'lgan) hujayra bilan o'zaro ta'sirining tabiatiga bog'liq.
Virus bilan zararlangan hujayrada viruslar turli holatda bo'lishi mumkin:
1. ko'p sonli yangi virionlarning ko'payishi;
2. virusning nuklein kislotasining provirus shaklida hujayra xromosomasi bilan birlashgan holatda bo'lishi;
3. hujayra sitoplazmasida bakterial plazmidlarga o'xshash dumaloq nuklein kislotalar ko'rinishida mavjudligi.
Aynan shu sharoitlar virus keltirib chiqaradigan kasalliklarning keng doirasini aniqlaydi: hujayra o'limi bilan yakunlanadigan aniq mahsuldor infektsiyadan tortib, virusning yashirin (latent) infektsiya shaklida hujayra bilan uzoq muddatli o'zaro ta'siri yoki uning malign transformatsiyasigacha. hujayra.
Virusning sezgir hujayra bilan o'zaro ta'sirining to'rt turi aniqlangan:
1. ishlab chiqarish turi - yangi avlod virionlarining shakllanishi va infektsiyalangan hujayralar lizisi natijasida ularning chiqarilishi bilan tugaydi ( sitolitik shakl) yoki uni yo'q qilmasdan hujayradan chiqish ( sitolitik bo'lmagan shakl). O'zaro ta'sirning sitolitik bo'lmagan turiga ko'ra, ko'pincha sodir bo'ladi doimiy surunkali infektsiyalar kasallikning o'tkir bosqichi tugagandan so'ng patogenning qiz populyatsiyalarining shakllanishi bilan tavsiflanadi. Hujayra o'limi hujayra oqsillari sintezini erta bostirish, toksik va maxsus zarar etkazuvchi virus komponentlarini to'plash, lizosomalarning shikastlanishi va ularning fermentlarini sitoplazmaga chiqarishi natijasida yuzaga keladi;
2. Integratsiya turi , yoki virogeniya - virusli DNKning provirus shaklida hujayra xromosomasiga qo'shilishi (integratsiyasi) va keyinchalik uning ajralmas qismi sifatida ishlashi bilan tavsiflanadi. qo'shma replikatsiya. Ushbu turdagi o'zaro ta'sir sodir bo'ladi yashirin infektsiya, bakterial lizogenez va hujayralarning virusli transformatsiyasi;
3. abortiv turi - yangi virionlarning paydo bo'lishi bilan tugamaydi, chunki hujayradagi yuqumli jarayon bosqichlarning birida to'xtatiladi. Virus dam oluvchi hujayra bilan o'zaro ta'sirlashganda yoki hujayra nuqsonli virus bilan zararlanganda paydo bo'ladi.
Viruslar ham, virionlar ham nuqsonli bo'lishi mumkin.
Buzuq viruslar mustaqil turlar sifatida mavjud va funktsional jihatdan past, tk. ularning replikatsiyasi uchun "yordamchi virus" kerak, ya'ni. nuqson genomning pastligi bilan aniqlanadi. Ular 3 guruhga bo'lingan:
1. Buzuq aralashuvchi zarralar, ular asl virusning genetik ma'lumotlarining faqat bir qismini o'z ichiga olgan va faqat tegishli "yordamchi virus" ishtirokida ko'payadigan virionlar;
2. Yordamchi viruslar oldingilardan farq qiladi, chunki ularning ko'payishi uchun ular bog'liq bo'lmagan har qanday "yordamchi virus" ishtirokini talab qiladi;
3. Integratsiyalashgan genomlar proviruslardir, ya'ni. hujayra xromosomasiga o'rnatilgan virus genomlari, ammo to'liq huquqli virusga aylanish qobiliyatini yo'qotgan;
Buzuq virionlarkatta qiz populyatsiyalarining shakllanishi jarayonida hosil bo'ladigan guruhni tashkil qiladi va ularning nuqsonlari asosan morfologik pastlik (bo'sh kapsidlar, o'ralgan nukleokapsidlar va boshqalar) bilan belgilanadi. Buzuq virionlarning maxsus shakli - pseudovirions, o'z nuklein kislotasining bir qismini va xostning nuklein kislotasining parchalarini yoki xost hujayrasi xromosomasining bir qismini va boshqa virusning nuklein kislotasining bir qismini o'z ichiga olgan normal kapsidga ega.
Buzuq viruslarning ahamiyati ularning genetik materialni donor hujayradan retsipient hujayraga o'tkazish qobiliyatidadir.
4. Virus aralashuvi - hujayra ikkita virus bilan zararlanganda paydo bo'ladi va patogenlarning har qanday birikmasi bilan sodir bo'lmaydi. Interferentsiya yoki hujayra ingibitorlarining bir virusi tomonidan boshqasining ko'payishini bostiradigan yoki birinchi virus tomonidan retseptor apparati yoki hujayra metabolizmining shikastlanishi tufayli sodir bo'ladi, bu ikkinchisini ko'paytirish imkoniyatini istisno qiladi. Farqlash gomologik(tegishli viruslar) va heterologik(aloqasiz viruslar) aralashuvi.
Virus genomining hujayra genomi bilan o'zaro ta'sirining tabiatiga ko'ra, avtonom va integratsiya infektsiyasi. Avtonom infektsiya vaqtida virus genomi hujayra genomiga birlashtirilmaydi, integratsiya paytida virus genomining hujayraga integratsiyasi sodir bo'ladi.
Virus va hujayra o'rtasidagi o'zaro ta'sirning samarali turi , ya'ni. Viruslarning ko'payishi - odam, hayvon, o'simlik va bakteriya hujayralarida begona (virusli) genetik ma'lumotni ifodalashning o'ziga xos shakli bo'lib, u virusli ma'lumotlarning hujayra matritsa-genetik mexanizmlarini bo'ysundirishdan iborat. Bu 6 bosqichda sodir bo'lgan ikkita genom o'rtasidagi o'zaro ta'sirning eng murakkab jarayoni:
1. virionlarning adsorbsiyasi;
2. virusning hujayra ichiga kirib borishi;
3. virus genomini ajratish va chiqarish;
4. virusli komponentlarning sintezi;
5. virionlarning shakllanishi;
6. virionlarning hujayradan chiqishi.
Birinchidan ko'payish bosqichi - adsorbsiya, ya'ni. virionning hujayra yuzasiga biriktirilishi. U ikki bosqichda davom etadi. Birinchi bosqich - o'ziga xos bo'lmagan ionli tortishish va virus va hujayra o'rtasidagi o'zaro ta'sirning boshqa mexanizmlari tufayli. Ikkinchi bosqich - juda aniq, sezgir hujayralar retseptorlari va ularni taniydigan viruslarning oqsil ligandlarining homologiyasi va komplementarligi tufayli. Virusli oqsillarni tanib olish va o'zaro ta'sir qilish deyiladi biriktirma va virus kapsidi yoki superkapsidining lipoprotein qobig'ining bir qismi sifatida glikoproteinlar bilan ifodalanadi.
Maxsus hujayra retseptorlari oqsillar, lipidlar, oqsillar va lipidlarning uglevod komponentlari bo'lgan boshqa tabiatga ega. Bitta hujayra o'ndan yuz minggacha o'ziga xos retseptorlarni olib yurishi mumkin, bu esa o'nlab va yuzlab virionlarning o'rnini bosishiga imkon beradi. Hujayraga adsorbsiyalangan yuqumli virusli zarrachalar soni atamani belgilaydi "infektsiyaning ko'pligi". Biroq, virus bilan zararlangan hujayra ko'p hollarda gomologik virus bilan qayta infektsiyaga toqat qiladi.
Muayyan retseptorlarning mavjudligi tropizm viruslar ma'lum hujayralar, to'qimalar va organlarga.
Ikkinchi bosqich - virusning hujayra ichiga kirishi bir necha shaklda sodir bo'lishi mumkin.
1. Retseptorlarga bog'liq endositoz virionning sezgir hujayra tomonidan ushlanishi va so'rilishi natijasida yuzaga keladi. Bunday holda, virion biriktirilgan hujayra membranasi virusni o'z ichiga olgan hujayra ichidagi vakuola (endosoma) hosil bo'lishi bilan invaginatsiyalanadi. Keyinchalik, virusning lipoprotein konverti endosoma membranasi bilan birlashadi va virus hujayraning sitoplazmasiga kiradi. Endosomalar qolgan virusli komponentlarni parchalaydigan lizosomalar bilan birlashadi.
2. Viropeksis - virus superkapsidining hujayra yoki yadro membranasi bilan qo'shilishidan iborat va maxsus vosita yordamida sodir bo'ladi. termoyadroviy oqsil – F-sincap, bu superkapsidning bir qismidir. Viropeksis natijasida kapsid hujayra ichida bo'ladi, superkapsid esa oqsil bilan birga plazma yoki yadro membranasiga integratsiyalanadi (qo'shiladi). Faqat murakkab viruslarga xosdir.
3. Fagotsitoz - bu orqali viruslar fagotsitar hujayralarga kirib boradi, bu esa to'liq bo'lmagan fagotsitozga olib keladi.
Uchinchi bosqich - virus genomini ajratib olish va chiqarish deproteinizatsiya, nukleokapsidni o'zgartirish, sirt virusli tuzilmalarni olib tashlash va yuqumli jarayonga olib kelishi mumkin bo'lgan ichki komponentni chiqarish natijasida yuzaga keladi. "Echinish" ning birinchi bosqichlari hatto virusli va hujayrali membranalarning birlashishi natijasida hujayra ichiga kirish jarayonida yoki virus endosomadan sitoplazmaga chiqqanda boshlanadi. Keyingi bosqichlar ularning hujayra ichidagi deproteinizatsiya joylariga tashish bilan chambarchas bog'liq. Turli xil viruslar o'zlarining maxsus tozalash saytlariga ega. Ularga tashish hujayra ichidagi membrana pufakchalari yordamida amalga oshiriladi, bunda virus ribosomalarga, endoplazmatik retikulumga yoki yadroga o'tkaziladi.
To'rtinchi bosqich - Virusli komponentlarning sintezi ayni paytda boshlanadi soyali yoki tutilish fazalari, bu virionning yo'qolishi bilan tavsiflanadi. Soya fazasi qiz populyatsiyalarini yig'ish uchun zarur bo'lgan virusning tarkibiy qismlari hosil bo'lgandan keyin tugaydi. Buning uchun virus hujayraning genetik apparatidan foydalanadi va o'zi uchun zarur bo'lgan sintetik reaktsiyalarni bostiradi. Virusning oqsillari va nuklein kislotalarining sintezi, ya'ni. uning vaqt va makonda ajratilgan takror ishlab chiqarilishi yilda amalga oshiriladi turli qismlar hujayralar va dis'yunktiv deyiladi.
Infektsiyalangan hujayrada virus genomi ikkita oqsil guruhining sintezini kodlaydi:
- strukturaviy bo'lmagan oqsillar, virus genomining transkripsiyasi va replikatsiyasini ta'minlovchi RNK yoki DNK polimerazalarini, tartibga soluvchi oqsillarni, virusli oqsillarning prekursorlarini, virus oqsillarini o'zgartiruvchi fermentlarni o'z ichiga olgan virusning turli bosqichlarida hujayra ichidagi ko'payishiga xizmat qiladi;
- strukturaviy oqsillar, virionning bir qismi bo'lgan (genomik, kapsid va superkapsid).
Hujayradagi oqsillarning sintezi jarayonlarga muvofiq amalga oshiriladi transkripsiyalar nuklein kislotadan genetik ma'lumotni xabarchi RNK (mRNK) nukleotidlar ketma-ketligiga "qayta yozish" va eshittirishlar(o'qish) oqsillarni hosil qilish uchun ribosomalarda mRNK. "Tarjima" atamasi mRNKning nuklein asoslari ketma-ketligini sintez qilingan polipeptidda ma'lum bir aminokislotalar ketma-ketligiga aylantirish mexanizmlarini anglatadi. Bunday holda, hujayra mRNKlarining diskriminatsiyasi sodir bo'ladi va ribosomalardagi sintetik jarayonlar virus nazorati ostida bo'ladi. Viruslarning turli guruhlarida mRNK sinteziga oid ma'lumotlarni uzatish mexanizmlari bir xil emas.
Ikki zanjirli DNK o'z ichiga oladi viruslar quyidagi sxema bo'yicha genetik ma'lumotni hujayra genomiga o'xshash tarzda amalga oshiradi: virus genomik DNK→ mRNK transkripsiyasi→virusli protein tarjimasi. Shu bilan birga, genomlari yadroda transkripsiyalangan DNK li viruslar bu jarayon uchun hujayrali polimerazadan foydalanadi va genomlari sitoplazmada transkripsiyalangan o'zlarining virusga xos RNK polimerazasi.
Genom -RNK o'z ichiga olgan viruslar virusga xos RNK polimeraza ishtirokida mRNK transkripsiya qilinadigan shablon bo'lib xizmat qiladi. Ularning oqsil sintezi quyidagi sxema bo'yicha sodir bo'ladi: virus genomik RNK→mRNK transkripsiyasi→virusli protein tarjimasi.
Inson immunitet tanqisligi viruslari va onkogen retroviruslarni o'z ichiga olgan RNK o'z ichiga olgan retroviruslar guruhi ajralib turadi. Ular genetik ma'lumotni uzatishning o'ziga xos usuliga ega. Ushbu viruslarning genomi ikkita bir xil RNK molekulalaridan iborat, ya'ni. diploiddir. Retroviruslar maxsus virusga xos fermentni o'z ichiga oladi - teskari transkriptaza, yoki teskari ta'sir teskari transkripsiya jarayonini amalga oshiradi. U quyidagilardan iborat: komplementar bir zanjirli DNK (cDNK) genomik RNK shablonida sintezlanadi. U hujayra genomiga integratsiyalashgan va hujayra DNKga bog'liq RNK polimeraza yordamida mRNKga transkripsiya qilinadigan ikki zanjirli komplementar DNKning shakllanishi bilan ko'chiriladi. Ushbu viruslarning oqsillarini sintez qilish quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi: virus genomik RNK→komplementar DNK→mRNK transkripsiyasi→virusli protein tarjimasi.
Transkripsiya hujayra va virusga xos mexanizmlar bilan tartibga solinadi. Bu atalmish ma'lumotni ketma-ket o'qishdan iborat. "erta" va "kech" genlar. Birinchisida ma'lumotlar virusga xos transkripsiya va replikatsiya fermentlarini sintez qilish uchun, ikkinchisida esa kapsid oqsillarini sintez qilish uchun kodlangan.
Virusli nuklein kislotalarning sintezi, ya'ni. virus genomlarining replikatsiyasi, virionlarni yig'ishda ishlatiladigan asl virus genomlari nusxalarining hujayrada to'planishiga olib keladi. Replikatsiya qilish usuli virusning nuklein kislotasi turiga, virusga xos va hujayrali polimerazalarning mavjudligiga, viruslarning hujayrada polimeraza hosil bo'lishini qo'zg'atish qobiliyatiga bog'liq.
Ikki zanjirli DNK viruslari odatdagi yarim konservativ tarzda takrorlanadi: DNK iplari burilmagandan so'ng, ularni to'ldiruvchi yangi iplar tugaydi. Har bir yangi sintez qilingan DNK molekulasi bitta asosiy va bitta sintezlangan zanjirdan iborat.
Bir zanjirli DNK viruslari replikatsiya jarayonida hujayra DNK polimerazalari ikki zanjirli virusli genomni yaratish uchun ishlatiladi. replikativ shakl. Shu bilan birga, yangi virionning +DNK zanjiri uchun shablon bo'lib xizmat qiladigan boshlang'ich +DNK zanjirida -DNK zanjiri komplementar ravishda sintezlanadi.
Bir zanjirli +RNKli viruslar hujayradagi RNKga bog'liq RNK polimeraza sintezini qo'zg'atadi. Uning yordami bilan genomik +RNK zanjiri asosida -RNK zanjiri sintezlanadi, vaqtinchalik qo'sh RNK hosil bo'ladi. replikatsiya oraliq. U to'liq +RNK zanjiridan va ko'p qisman tugallangan -RNK zanjirlaridan iborat. Barcha -RNK zanjirlari hosil bo'lganda, ular yangi +RNK zanjirlarini sintez qilish uchun shablon sifatida ishlatiladi.
Bir zanjirli RNK viruslari tarkibida RNKga bog'liq RNK polimeraza mavjud. Genomik -RNK zanjiri virusli polimeraza tomonidan to'liq bo'lmagan va to'liq +RNK zanjirlariga aylanadi. To'liq bo'lmagan nusxalar virus oqsillarini sintez qilish uchun mRNK vazifasini bajaradi va to'liq nusxalar naslning genomik RNK zanjiri sintezi uchun shablondir.
Ikki zanjirli RNK viruslari bir zanjirli RNK viruslari kabi replikatsiyalanadi. Farqi shundaki, transkripsiya jarayonida hosil bo'lgan +RNK zanjirlari nafaqat mRNK vazifasini bajaradi, balki replikatsiyada ham ishtirok etadi. Ular RNK zanjirlarini sintez qilish uchun matritsadir. Ular birgalikda genomik ikki zanjirli RNK virionlarini hosil qiladi.
Diploid + RNK viruslari yoki retroviruslar virusli teskari transkriptaza yordamida replikatsiya qiladi, bu RNK virusi shablonida DNK zanjirini sintez qiladi, undan +DNK zanjiri ko'chiriladi va halqa bilan yopilgan DNKning qo'sh zanjirini hosil qiladi. Keyinchalik, DNKning qo'sh zanjiri hujayra xromosomasi bilan birlashadi va provirus hosil qiladi. Ko'p sonli virion RNKlar hujayra DNKga bog'liq RNK polimeraza ishtirokida birlashtirilgan DNK zanjirlaridan birining transkripsiyasi natijasida hosil bo'ladi.
Beshinchisi bosqich - virion yig'ilishi tartibli tarzda amalga oshadi. o'z-o'zini yig'ish virionning tarkibiy qismlari virusni yig'ish joylariga ko'chirilganda. Bu yadro va sitoplazmaning o'ziga xos joylari, deyiladi replikatsiya komplekslari. Virion tarkibiy qismlarining bog'lanishi hidrofobik, ionli, vodorod aloqalari va stereokimyoviy yozishmalar mavjudligi bilan bog'liq.
Viruslarning hosil bo'lishi ko'p bosqichli, qat'iy ketma-ket jarayon bo'lib, polipeptidlar tarkibida etuk virionlardan farq qiladigan oraliq shakllar hosil bo'ladi. Oddiy tartibga solingan viruslarning yig'ilishi replikatsiya komplekslarida sodir bo'ladi va virusli nuklein kislotalarning kapsid oqsillari bilan o'zaro ta'siridan va nukleokapsidlarning shakllanishidan iborat. Murakkab viruslarda nukleokapsidlar birinchi navbatda replikatsiya komplekslarida hosil bo'ladi, keyinchalik ular virionning kelajakdagi lipoprotein qobig'i bo'lgan modifikatsiyalangan hujayra membranalari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunda yadroda replikatsiya qiluvchi viruslarning yig'ilishi yadro membranasi ishtirokida, sitoplazmada ko'payadigan viruslarning yig'ilishi esa endoplazmatik retikulum yoki sitoplazmatik membrana membranalari ishtirokida amalga oshiriladi. bu erda glikoproteinlar va virion konvertining boshqa oqsillari ko'milgan. Ba'zi murakkab RNK viruslarida matritsa oqsili yig'ilishda ishtirok etadi - M protein- bu oqsil tomonidan o'zgartirilgan hujayra membranasi ostida joylashgan. Hidrofobik xususiyatlarga ega bo'lib, u nukleokapsid va superkapsid o'rtasida vositachi bo'lib ishlaydi. Murakkab viruslar hosil bo'lish jarayonida o'z tarkibida mezbon hujayraning tarkibiy qismlarini o'z ichiga oladi. Agar o'z-o'zini yig'ish jarayoni buzilgan bo'lsa, "nuqsonli" virionlar hosil bo'ladi.
oltinchi bosqich - hujayradan virus zarralarini chiqarish virusni ko'paytirish jarayonini yakunlaydi va ikki shaklda sodir bo'ladi.
portlovchi usul superkapsidga ega bo'lmagan viruslar hujayraning nobud bo'lishiga olib keladi va hujayradan tashqari bo'shliqqa kiradi. O'lik hujayradan bir vaqtning o'zida ko'p sonli virionlar paydo bo'ladi.
tomurcuklanma yoki ekzositoz , superkapsidi hujayra membranalaridan olingan murakkab viruslarga xosdir. Birinchidan, nukleokapsid allaqachon virusga xos oqsillar bilan biriktirilgan hujayra membranalariga o'tkaziladi. Aloqa sohasida bu joylarning chiqishi buyrak shakllanishi bilan boshlanadi. Shakllangan buyrak hujayradan murakkab virion shaklida ajratiladi. Jarayon hujayra uchun o'limga olib kelmaydi va hujayra uzoq vaqt davomida hayotga qodir bo'lib, virusli nasl tug'diradi.
Sitoplazmada hosil bo'lgan viruslarning kurtaklari plazma membranasi orqali yoki endoplazmatik retikulum va Golji apparati membranalari orqali sodir bo'lishi mumkin, so'ngra hujayra yuzasiga chiqishi mumkin.
Yadro kurtaklarida hosil bo'lgan viruslar o'zgartirilgan yadro qobig'i orqali perinuklear bo'shliqqa o'tadi va sitoplazmatik pufakchalarning bir qismi sifatida hujayra yuzasiga ko'chiriladi.
Virus-hujayra o'zaro ta'sirining integral turi (virogeniya) - virusning nuklein kislotasining mezbon hujayra xromosomasiga integratsiyalashuvi natijasida virus va hujayraning birgalikda yashashi, bunda virus genomi replikatsiyalanadi va hujayra genomining asosiy qismi vazifasini bajaradi.
Ushbu turdagi o'zaro ta'sir o'rtacha DNK o'z ichiga olgan bakteriofaglar, onkogen viruslar va ba'zi yuqumli DNK va RNK o'z ichiga olgan viruslarga xosdir.
Integratsiya virusning ikki zanjirli DNKsining dumaloq shakli mavjudligini talab qiladi. Bunday DNK homologiya joyida hujayra DNKsiga biriktiriladi va xromosomaning ma'lum bir hududiga birlashtiriladi. RNK viruslarida integratsiya jarayoni ancha murakkab va teskari transkripsiya mexanizmidan boshlanadi. Integratsiya ikki zanjirli DNK transkripti hosil bo'lgandan va uning halqaga yopilishidan keyin sodir bo'ladi.
Virogeniya davrida qo'shimcha genetik ma'lumotlar hujayraga yangi xususiyatlarni beradi, bu hujayralarning onkogen transformatsiyasiga, otoimmün va surunkali kasalliklarga olib kelishi mumkin.
Virusning hujayra bilan o'zaro ta'sirining abortiv turi Virusli nasl shakllanishi bilan tugamaydi va quyidagi sharoitlarda yuzaga kelishi mumkin:
1. sezgir hujayraning infektsiyasi nuqsonli virus yoki nuqsonli virion bilan sodir bo'ladi;
2. genetik jihatdan unga chidamli hujayralarning virulent virusi bilan infektsiya;
3. sezgir hujayraning virulent virus bilan infektsiyasi ruxsat etilmagan (ruxsat berilmagan) shartlar.
Ko'pincha, sezgir bo'lmagan hujayra standart virus bilan kasallanganida, o'zaro ta'sirning abortiv turi kuzatiladi. Biroq, genetik qarshilik mexanizmi bir xil emas. Bu plazma membranasida o'ziga xos retseptorlarning yo'qligi, ushbu turdagi hujayraning virusli mRNKning tarjimasini boshlash qobiliyatining yo'qligi va virusli makromolekulalar sintezi uchun zarur bo'lgan o'ziga xos proteazlar yoki nukleazalarning yo'qligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
Virusning ko'payishi sodir bo'lgan sharoitlarning o'zgarishi ham abortiv o'zaro ta'sirga olib kelishi mumkin: tana haroratining ko'tarilishi, yallig'lanish o'chog'ida pH o'zgarishi, virusga qarshi dorilarni kiritish va boshqalar. Biroq, ruxsat etilmagan sharoitlar bartaraf etilganda. o'zaro ta'sirning abortiv turi barcha oqibatlarga olib keladigan samarali ta'sirga aylanadi.
O'zaro ta'sir o'tkazish allaqachon virus bilan zararlangan hujayraning ikkilamchi infektsiyasiga qarshi immunitet holati bilan belgilanadi.
geterologik shovqin bitta virus bilan infektsiya bir hujayra ichida ikkinchi virusni ko'paytirish imkoniyatini to'liq blokirovka qilganda paydo bo'ladi. Mexanizmlardan biri o'ziga xos retseptorlarni blokirovka qilish yoki yo'q qilish orqali boshqa virusning adsorbsiyasini inhibe qilish bilan bog'liq. Boshqa mexanizm infektsiyalangan hujayradagi har qanday heterolog mRNKning mRNK tarjimasini inhibe qilish bilan bog'liq.
Gomologik aralashuv ko'pgina nuqsonli viruslarga xos, ayniqsa qayta o'tish mumkin bo'lgan viruslar in vitro va infektsiyaning yuqori ko'pligi. Ularning ko'payishi faqat hujayra oddiy virus bilan kasallanganida mumkin. Ba'zida nuqsonli virus oddiy virus va shaklning reproduktiv aylanishiga xalaqit berishi mumkin nuqsonli aralashuvchi virus zarralari (DI). DI zarralari oddiy virus genomining faqat bir qismini o'z ichiga oladi. Kamchilikning tabiatiga ko'ra, DI zarralari o'chirish zarralari bo'lib, ularni o'ldiradigan mutantlar deb hisoblash mumkin. DI zarralarining asosiy xususiyati oddiy gomologik virusga aralashish va hatto replikatsiyada yordamchi rolini o'ynash qobiliyatidir. Hujayraga adsorbsiya va kirib borish qobiliyati kapsidning normal tuzilishi bilan bog'liq. Buzuq nuklein kislotaning chiqishi va ifodalanishi turli xil biologik ta'sirlarga olib keladi: u hujayradagi sintetik jarayonlarni inhibe qiladi, gomologik interferensiya tufayli normal viruslar oqsillarining sintezi va transformatsiyasini inhibe qiladi. DI zarralarining aylanishi va oddiy gomologik virus bilan qo'shma infektsiya kasalliklarning sust, uzoq muddatli shakllarining paydo bo'lishiga olib keladi, bu DI zarralarining genomning soddaligi tufayli tezroq replikatsiya qilish qobiliyati bilan bog'liq. populyatsiyada oddiy virusga xos bo'lgan sitopatik ta'sirning jiddiyligi sezilarli darajada kamayadi.
Virusning organizm bilan o'zaro ta'siri jarayoni ko'p hollarda sitospesifikdir va patogenning ma'lum to'qimalarda ko'payish qobiliyati bilan belgilanadi. Biroq, ba'zi viruslar kengroq tropizmga ega va turli xil hujayralar va organlarda ko'payadi.
Virusning tropizmi va ta'sirlangan hujayralarning xilma-xilligi uchun mas'ul bo'lgan o'ziga xoslik omillari virusning hujayra bilan to'liq o'zaro ta'sirini ta'minlaydigan o'ziga xos retseptorlar sonini (virionda ham, hujayradagi ham) o'z ichiga oladi. Bunday retseptorlarning soni odatda cheklangan.
Ba'zi hollarda hujayralarning o'ziga xos fiziologik o'ziga xosligi va shuning uchun ularning bimolekulyar tashkil etilishi patogenning virulentligining namoyon bo'lishiga yordam beradi. Misol uchun, quturgan virus konvertining G-oqsillari neyronal atsetilxolin retseptorlari uchun yuqori yaqinlikka ega, bu uning asab to'qimalari hujayralariga kirib borish qobiliyatini ta'minlaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, neyrotrop viruslar ayniqsa og'ir kasalliklarga olib keladi, chunki nerv hujayralari tiklanmaydi. Bundan tashqari, patogenning ko'payishi ularni sitotoksik immun javoblar uchun nishonga aylantiradi.
Ko'pincha viruslarning virulentligi mutatsiyalar tufayli ortadi. Bu holatda viruslarning genlarning mutatsiyasini teskari qilish qobiliyati (reversiya) alohida ahamiyatga ega. Protein tuzilishini kodlovchi genlar o'z tuzilishini tiklashi va ilgari avirulent virus shtammlarini virulentlarga aylantirishi mumkin.
Menga emas ahamiyati bor va sezgir makroorganizmning xususiyatlari.
Yosh haqida
- Bu hayotning eng kichik zarralari, ular bakteriyalardan 50 marta kichikdir. Odatda viruslarni yorug'lik mikroskopida ko'rish mumkin emas, chunki ularning odamlari yorug'lik to'lqin uzunligining yarmidan ko'pini tashkil qiladi. Virusning dam olayotgan shaxslari deyiladi virion. Viruslar ikki xilda mavjud shakllari: dam olish, yoki hujayradan tashqari (virusli zarralar yoki virionlar) va ko'paytirish, yoki hujayra ichidagi (murakkab "virus - xost hujayra").
Viruslarning shakllari har xil, ular bo'lishi mumkin filiform, sharsimon, o'q shaklida, tayoq shaklida, ko'pburchak, g'isht kabi, kub, ba'zilarida esa kub boshi va jarayoni bor. Har bir virion nuklein kislota va oqsillardan iborat.
Viruslarning virionlarida har doim faqat bitta turdagi nuklein kislota mavjud - RNK yoki DNK. Bundan tashqari, biri ham, ikkinchisi ham bir va ikki ipli bo'lishi mumkin, DNK esa chiziqli yoki aylana bo'lishi mumkin. Viruslardagi RNK har doim faqat chiziqli bo'ladi, lekin u RNK bo'laklari to'plami bilan ifodalanishi mumkin, ularning har biri ko'payish uchun zarur bo'lgan genetik ma'lumotlarning ma'lum bir qismini o'z ichiga oladi. Muayyan nuklein kislota mavjudligi bilan viruslar DNK o'z ichiga olgan va RNK o'z ichiga olgan deb ataladi. Viruslar qirolligida genetik kodni saqlash vazifasini nafaqat DNK, balki RNK ham bajaradi (u ikki zanjirli ham bo'lishi mumkin) ekanligini alohida ta'kidlash kerak.
Viruslar juda oddiy tuzilishi. Har bir virus faqat ikki qismdan iborat - yadro va kapsid. DNK yoki RNKni o'z ichiga olgan virusning yadrosi oqsil qobig'i - kapsid (lat. kapsa- "idish", "quti", "qopqoq"). Proteinlar nuklein kislotani himoya qiladi, shuningdek, fermentativ jarayonlarni va kapsiddagi oqsillarda kichik o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Kapsid bir xil turdagi oqsil molekulalarining ma'lum bir tarzda to'planishidan iborat - kapsomerlar. Odatda bu yotqizishning spiral turi (22-rasm), yoki turi simmetrik ko'pburchak(izometrik turi) (23-rasm).
Barcha viruslar shartli ravishda bo'linadi oddiy va murakkab. Oddiy viruslar faqat nuklein kislotali yadro va kapsiddan iborat. Murakkab viruslar oqsil kapsidi yuzasida ular ham tashqi qobiqga ega, yoki superkapsid, ikki qavatli lipoprotein membranasi, uglevodlar va oqsillarni (fermentlarni) o'z ichiga oladi. Ushbu tashqi qobiq (superkapsid) odatda mezbon hujayraning membranasidan qurilgan. saytdan olingan material
Kapsid yuzasida turli xil o'simtalar mavjud - boshoqlar yoki "chinnigullar" (ular deyiladi). tolalar) va o'qqa tutadi. Ular bilan virion hujayra yuzasiga yopishadi, keyinchalik u kirib boradi. Shuni ta'kidlash kerakki, virus yuzasida ham maxsus mavjud biriktiruvchi oqsillar, virionni molekulalarning ma'lum guruhlari bilan bog'lash - retseptorlari(lat. qabul qilish"Qabul qilaman", "Qabul qilaman"), virus kirib boradigan hujayra yuzasida joylashgan. Ba'zi viruslar oqsil retseptorlariga, boshqalari lipidlarga, boshqalari esa oqsillar va lipidlardagi uglevod zanjirlarini taniydi. Evolyutsiya jarayonida viruslar o'z xostlarining hujayra yuzasida maxsus retseptorlari mavjudligi orqali ularga sezgir hujayralarni tanib olishni "o'rgandilar".
Viruslarning morfologiyasi va tuzilishi elektron mikroskop yordamida o‘rganiladi. Eng kichiklaridan biri poliomielit virusi (taxminan 20 nm), eng kattasi chechak (taxminan 350 nm).
Viruslar quyidagi asosiy komponentlardan iborat:
1. Yadro - yangi virus hosil bo'lishi uchun zarur bo'lgan bir necha turdagi oqsillar haqida ma'lumotni o'z ichiga olgan genetik material (DNK yoki RNK).
2. Protein qobig'i, u kapsid deb ataladi (lotincha capsa - quti). U ko'pincha bir xil takrorlanuvchi bo'linmalardan - kapsomerlardan qurilgan. Kapsomerlar bilan tuzilmalar hosil qiladi yuqori daraja simmetriya.
3. Qo'shimcha lipoprotein membranasi (superkapsid). U mezbon hujayraning plazma membranasidan hosil bo'ladi va faqat nisbatan katta viruslarda (gripp, gerpes) uchraydi.
Sxematik ravishda, spiral simmetriya turi va qo'shimcha lipoprotein konvertiga ega bo'lgan RNK o'z ichiga olgan virusning tuzilishi rasmda chapda, uning kattalashtirilgan kesimi o'ngda ko'rsatilgan.
Kapsid va qo'shimcha qobiq xuddi nuklein kislotani himoya qiladigan himoya funktsiyalariga ega. Bundan tashqari, ular virusning hujayra ichiga kirib borishiga hissa qo'shadilar. To'liq shakllangan virus deyiladi virion.
Virionlarning shakli oqsil bo'linmalarining kapsidga qanday katlanishiga bog'liq. Ushbu stacking spiral yoki kubik simmetriyaga ega bo'lishi mumkin. Bakteriofaglar simmetriyaning aralash yoki birlashgan turiga ega.
Tamaki mozaikasi virusi spiral shaklida joylashgan RNK va oqsil bo'linmalariga ega va ipsimon yoki novda shaklida. Ushbu simmetriya bilan oqsil qobig'i nuklein kislotani yaxshiroq himoya qiladi, ammo u kubik simmetriyaga qaraganda ko'proq protein talab qiladi. Turli xil virionlardagi subbirliklarning haqiqiy soni 60 ta yoki bu qiymatning ko'paytmasini tashkil qiladi (polioma virusi uchun 420 ta subbirlik, reovirus uchun 540 ta, gerpes virusi uchun 960 ta, adenovirus uchun 1500 ta).
Yopiq viruslarning aksariyati kubik simmetriyaga ega. Sferik oqsil bo'linmalari tomonidan hosil bo'lgan teng tomonli uchburchaklar (kapsomerlar) ning turli kombinatsiyalariga asoslangan. Bunda tetraedr, oktaedr va ikosahedrlar hosil bo'lishi mumkin. Ikosaedrlarning 20 ta uchburchak yuzi va 12 ta uchi bor. Bu eng samarali va iqtisodiy simmetriya. Shuning uchun hayvonlarning sharsimon viruslari ko'pincha ikosahedr shakliga ega.
Gripp virusida nukleokapsid tayoqchasimon spiral tuzilishga ega, superkapsidli lipoprotein konvert esa virionga sharsimon shakl beradi.
Ushbu turdagi viruslar uchun kapsomerlar soni doimiy va diagnostik ahamiyatga ega.
Oddiy tartibga solingan viruslar faqat kapsid (poliomielit virusi), murakkab viruslar ham superkapsidga ega (qizamiq, gripp viruslari).
Viruslarni tasniflash quyidagi toifalarga asoslanadi.
"Mikroorganizmlar turlari. Viruslar. Virion." fanining mazmuni:1. Mikroorganizmlar. Mikroorganizmlarning turlari. Mikroorganizmlarning tasnifi. Prionlar.
2. Viruslar. Virion. Viruslarning morfologiyasi. Virus o'lchamlari. viruslarning nuklein kislotalari.
3. Virusning kapsidi. Viruslar kapsidining funksiyalari. Kapsomerlar. Virusli nukleokapsid. Nukleokapsidning spiral simmetriyasi. Kapsidning kubik simmetriyasi.
4. Virus superkapsidi. Kiyingan viruslar. Yalang'och viruslar. Viruslarning matritsa oqsillari (M-oqsillari). viruslarning ko'payishi.
5. Virusning hujayra bilan o'zaro ta'siri. Virus-hujayra o'zaro ta'sirining tabiati. Samarali o'zaro ta'sir. Virogeniya. Virus aralashuvi.
6. Viruslar orqali hujayra infektsiyasining turlari. Viruslarning reproduktiv sikli. Viruslarning ko'payishining asosiy bosqichlari. Virionning hujayraga adsorbsiyasi.
7. Virusning hujayra ichiga kirib borishi. Viropeksis. Virusni yechish. Virus ko'payishining soya fazasi (tutilish bosqichi). Virusli zarralarning shakllanishi.
8. Virusning hujayradagi transkripsiyasi. Viruslar tarjimasi.
9. Virusning hujayradagi replikatsiyasi. Viruslar to'plami. Hujayradan nasl virionlarini chiqarish.
Viruslar. Virion. Viruslarning morfologiyasi. Virus o'lchamlari. viruslarning nuklein kislotalari.
Hujayradan tashqari shakl - virion- barcha tarkibiy elementlarni (kapsid, nuklein kislota, strukturaviy oqsillar, fermentlar va boshqalar) o'z ichiga oladi. Hujayra ichidagi shakli - virus- faqat bitta nuklein kislota molekulasi bilan ifodalanishi mumkin, chunki u hujayra ichiga kirganda, virion uning tarkibiy elementlariga parchalanadi.
Viruslarning morfologiyasi. Virus o'lchamlari.
Viruslarning nuklein kislotalari
Viruslar faqat bitta turdagi nuklein kislotasi, DIC yoki RNKni o'z ichiga oladi, lekin bir vaqtning o'zida ikkala turni ham o'z ichiga olmaydi. Masalan, chechak, oddiy gerpes, Epshteyn-Barr viruslari tarkibida DNK, togaviruslar, pikornaviruslarda esa RNK mavjud. Virusli zarrachaning genomi haploiddir. Eng oddiy virusli genom 3-4 oqsilni, eng murakkabi - 50 dan ortiq polipeptidni kodlaydi. Nuklein kislotalar bir zanjirli RNK molekulalari (reoviruslar bundan mustasno, genom RNKning ikkita zanjiri tomonidan hosil bo'ladi) yoki ikki zanjirli DNK molekulalari (parvoviruslardan tashqari, genom bir DNK zanjiri tomonidan hosil bo'ladi) bilan ifodalanadi. Gepatit B virusida ikki zanjirli DNK molekulasining iplari uzunligi bir xil emas.
Virusli DNK dumaloq, kovalent bog'langan super o'ralgan (masalan, papovaviruslarda) yoki chiziqli ikki ipli tuzilmalar (masalan, gerpes va adenoviruslarda) hosil qiladi. Ularning molekulyar og'irligi bakterial DNK massasidan 10-100 marta kam. Virusli DNKning transkripsiyasi (mRNK sintezi) virus bilan zararlangan hujayra yadrosida amalga oshiriladi. Virusli DNKda molekula uchlarida toʻgʻri yoki teskari (180" ga ochilgan) takrorlanuvchi nukleotidlar ketma-ketligi mavjud. Ularning mavjudligi DNK molekulasining halqaga yopilish qobiliyatini taʼminlaydi. Bu ketma-ketliklar bitta va qoʻsh shaklda mavjud. -torli DNK molekulalari virusli DNK belgilarining bir turi.
Guruch. 2-1. Asosiy patogenlarning o'lchamlari va morfologiyasi virusli infektsiyalar odam.
Virusli RNK bir yoki ikki zanjirli molekulalar bilan ifodalanadi. Bir zanjirli molekulalarni segmentlarga bo'lish mumkin - arenaviruslarda 2 segmentdan rotaviruslarda 11 segmentgacha. Segmentlarning mavjudligi genomning kodlash qobiliyatining oshishiga olib keladi. Virusli RNK quyidagi guruhlarga bo'linadi: ortiqcha RNK zanjirlari (+RNK), minus RNK zanjirlari (-RNK). Turli viruslarda genom +RNK yoki -RNK zanjirlarini, shuningdek, qo'sh zanjirlarni hosil qilishi mumkin, ulardan biri -RNK, ikkinchisi (uni to'ldiruvchi) - +RNK.
Plyus zanjirli RNK ribosomani tanib olish uchun xarakterli uchlari ("qopqoqlar") bo'lgan yagona zanjirlar bilan ifodalanadi. Bu guruhga virus yuqtirgan hujayraning ribosomalaridagi irsiy ma’lumotlarni bevosita tarjima qila oladigan, ya’ni mRNK funksiyalarini bajaradigan RNKlar kiradi. Plyus iplar quyidagi funktsiyalarni bajaradi: ular strukturaviy oqsillarni sintez qilish uchun mRNK bo'lib, RNK replikatsiyasi uchun shablon sifatida xizmat qiladi va ular qiz populyatsiyasini hosil qilish uchun kapsidga o'raladi. RNK minus iplari genetik ma'lumotni to'g'ridan-to'g'ri ribosomalarga tarjima qila olmaydi, ya'ni ular mRNK vazifasini bajara olmaydi. Biroq, bunday RNKlar mRNK sintezi uchun shablon bo'lib xizmat qiladi.
Viruslarning nuklein kislotalarining infektsiyasi
Ko'pchilik virusli nuklein kislotalar ular o'zlarida yuqumli, chunki ular yangi virus zarralarini sintez qilish uchun zarur bo'lgan barcha genetik ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ushbu ma'lumot virionning sezgir hujayraga kirib borishidan keyin amalga oshiriladi. Ko'pchilik +RNK va DNK o'z ichiga olgan viruslarning nuklein kislotalari yuqumli xususiyatni namoyon qiladi. Ikki zanjirli RNKlar va ko'pchilik RNKlar yuqumli emas.