Çocuk felci, kuduz, çiçek hastalığı, uçuk, edinilmiş insan immün yetmezlik sendromu herkes tarafından çok spesifik patojenlerin neden olduğu hastalıklar olarak bilinir. Canlı ve cansız, zorunlu (zorunlu) hücresel parazitler - virüsler arasındaki sınırda duran organizmalar. Morfoloji, fizyoloji ve bunların gezegendeki varlığı bugün birçok soruyu gündeme getiriyor.
Viroloji: Başlarken
Sahne, biyolog Dmitry Iosifovich Ivanovsky'nin (1864-1920) tütünün gizemli mozaik hastalığını incelediği Rus Bilimler Akademisi'ndeki Nikitsky Botanik Bahçesi laboratuvarıdır. Bir bitkide hastalığa neden olan ajan en küçük bakteri filtrelerinden geçer, besin ortamlarında üremez ve sağlıklı bitkilere hastalıklılardan gelen süzüntüler bulaştığında belirti vermez.
O zaman, 1892'de bilim adamı bunun bakteri olmadığı sonucuna vardı. Ve patojen virüsleri (Latin virüsünden,- İ). Dmitry Ivanovsky tüm hayatı boyunca virüsleri görmeye çalıştı, ancak virüslerin morfolojisini elektron mikroskoplarının icat edildiği XX yüzyılın 30'lu yıllarında gördük.
Ancak bu tarih viroloji biliminin başlangıcı olarak kabul edilir ve kurucusu Dmitry Ivanovsky'dir.
Muhteşem Krallık
Virüslerin morfolojisi ve fizyolojisi o kadar şaşırtıcı ki bu organizmalar bağımsız bir Vira krallığında izole edilmiş durumda. Bu en basit yaşam biçimi, mikroskobik boyutlara (25 ila 250 nanometre) sahiptir ve bir kabuk içine alınmış bir dizi gen içeren bir nükleik asittir. Bunlar sadece diğer canlı organizmaların hücrelerinde üreyebilen parazitlerdir - bitkiler, mantarlar, hayvanlar, bakteriler ve hatta diğer virüsler (uydu virüsleri).
Virüslerin ayırt edici özellikleri şunlardır:
- Yalnızca bir tür nükleik asit (RNA veya DNA) içerir.
- Virüslerin morfolojisi, protein sentezleme ve enerji sistemlerinden yoksundur.
- Hücresel bir yapıya sahip değildir.
- Virüs parazitliği genetik düzeyde gerçekleşir.
- Bakteri filtrelerinden geçer ve yapay ortamda kültürlenmez.
Gezegenin organik dünyasının bir parçası
Virüsler, zorunlu parazitler olarak, Dünya'nın hem florasının hem de faunasının temsilcileriyle açık bir genetik bağlantıya sahiptir. Ayrıca, son araştırmalara göre, insan genomunun %32'si virüs benzeri bir elementin elementlerinden oluşmaktadır.yapılar.
Bugüne kadar 6.000'den fazla virüs tanımlanmıştır, ancak yüz milyondan fazla olduğu tahmin edilmektedir. Bu, gezegendeki en çok sayıda biyolojik formdur ve tüm ekosistemlerde temsil edilir (her yerde bulunan (her yerde bulunan) dağılım).
Bugün gezegendeki görünümleri net değil. Bilinen bir şey var - ilk hücresel yaşam formları ortaya çıktığında, virüsler zaten vardı.
Canlı ve canlı değil
Bu harika organizmaların birbirinden önemli ölçüde farklı iki varoluş biçimi vardır.
Hücrenin dışında varlıklarının şekli viriondur. Bir hücreye girdiğinde, kabukları çözülür ve virüsün nükleik asitleri, konağın genetik materyaline dahil edilir. İşte o zaman viral bir enfeksiyondan bahsediyoruz. Virüs genomu, konak hücre genomunun doğal replikasyon mekanizmalarına entegre olur ve parazit varlığını sürdürerek bir reaksiyonlar zinciri başlatır.
Virion aslında yaşamın cansız bir parçasıdır. Ve bir hücredeki virüsün genomu onun canlı bileşenidir, çünkü virüsler orada çoğalır.
Virüslerin morfolojisi ve altyapısı
Bu bağlamda, bir viriondan bahsediyoruz - hücre dışı bir form.
Virionların boyutu nanometre cinsinden ölçülür - 10-9 metre. Grip virüsleri orta büyüklüktedir - 80-120 nanometre ve çiçek hastalığı virüsü 400 nanometre boyutlarında bir devdir.
Virüslerin yapısı ve morfolojisi astronotlara benzer. Kapsidin içinde (protein kaplama, bazenyağlar ve karbonhidratlar içeren), bir "uzay giysisinde" olduğu gibi, en değerli kısımdır - virüsün genomu olan nükleik asitler. Ayrıca, bu "kozmonot" da minimum miktarda sunulmaktadır - yalnızca doğrudan kalıtsal materyal ve kopyalanması (kopyalanması) için minimum enzim.
Dışa doğru, "takım elbise" çubuk şeklinde, küresel, mermi şeklinde, karmaşık bir ikosahedron şeklinde olabilir veya hiç düzenli olmayabilir. Virüsün hücreye girmesinden sorumlu olan spesifik proteinlerin kapsiddeki varlığına bağlıdır.
Patojenin konakçı vücuda nasıl girdiği
Nüfuz etmenin birçok yolu vardır, ancak en yaygın olanı hava yoluyladır. Binlerce küçük parçacık sadece öksürürken veya hapşırırken değil, sadece nefes alırken uzaya fırlatılır.
Virionların vücuda girmesinin bir başka yolu da bulaşıcıdır (doğrudan fiziksel temas). Bu yöntem oldukça küçük bir patojen grubuna özgüdür, herpes, zührevi enfeksiyonlar, AIDS bu şekilde bulaşır.
Farklı organizma grupları olabilen bir vektör yoluyla enfeksiyon yöntemi oldukça karmaşıktır. Bir enfeksiyon rezervuarından bir patojen edinen bir vektör, virüslerin çoğaldığı veya gelişim aşamaları boyunca ilerlediği bir alan haline gelir. Kuduz virüsü tam da böyle bir patojendir.
Ev sahibinin vücudunda ne olur
Kapsidin dış proteinlerinin yardımıyla virüs hücre zarına yapışır ve endositoz yoluyla nüfuz eder. Bunlarenzimlerin etkisi altında "uzay giysisinden" kurtuldukları lizozomlara girerler. Ve patojenin nükleik asitleri çekirdeğe girer veya sitoplazmada kalır.
Patojenin nükleik asitleri, konakçının nükleik asit zincirlerine yerleştirilir ve kalıtsal bilgilerin replikasyonu (kopyalanması) reaksiyonu başlatılır. Hücrede yeterli sayıda viral partikül biriktiğinde, viryonlar konağın enerji ve plastik mekanizmalarını ve kaynaklarını kullanır.
Son aşama, viryonların hücreden salınmasıdır. Bazı virüsler hücrelerin tamamen yok olmasına yol açar ve hücreler arası boşluğa girer, diğerleri ise ekzositoz veya tomurcuklanma yoluyla girer.
Patojen stratejileri
Virüs ile konak hücre arasındaki etkileşim, çeşitli senaryolara göre gelişebilir. Ana özelliği parazitin özerklik derecesidir.
Yapı Virüslerin morfolojisi, patojenin hücrenin enerjisine ve protein sentezleme potansiyeline tamamen bağımlı olmasına yol açar, tek koşul, nükleik asitlerini kendi programına göre kopyalamasıdır. Böyle bir etkileşime üretken denir (bir virüs için doğaldır, ancak bir hücre için değil). Hücrenin arzını tüketen virüs, ölümüne yol açar.
Başka bir etkileşim türü rızaya dayalıdır. Bu durumda, konak genomuna entegre olan virüs genomu, hücrenin kendi nükleik asitleri ile kovalent olarak replike olur. Ve sonra senaryonun gelişimi iki yöne gidebilir. Virüs sessizce davranır ve kendini göstermez. Genç virionlar ayrılıyorhücre yalnızca belirli koşullar altında Veya patojen genler sürekli çalışır, çok sayıda genç nesil üretir, ancak hücre ölmez, ancak onu ekzositoz yoluyla bırakır.
Tassonomideki zorluklar
Virüslerin sınıflandırılması ve morfolojisi çeşitli kaynaklarda farklıdır. Aynı zamanda, bunları sınıflandırmak için aşağıdaki özellikler kullanılır:
- Nükleik asit tipi (RNA içeren ve DNA içeren) ve replikasyon yöntemi. Amerikalı virolog David B altimore tarafından 1971'de önerilen virüslerin en yaygın sınıflandırması.
- Virüsün morfolojisi ve yapısı (tek sarmallı, çift sarmallı, doğrusal, dairesel, parçalanmış, parçalanmamış).
- Boyutlar, simetri türü, kapsomer sayısı.
- Bir süperkapsidin varlığı (dış kabuk).
- Antijenik özellikler.
- Genetik etkileşim türü.
- Potansiyel ana bilgisayar çemberi.
- Konakçı hücrede lokalizasyon - çekirdekte veya sitoplazmada.
Virüslerin mikrobiyolojide sınıflandırılmasına yönelik çeşitli yaklaşımları belirleyen ana kriter ve virüslerin morfolojisinin seçimidir. Bu pek kolay değil. Zorluk, virüsün morfolojisini ve yapısını ancak patolojik süreçlere yol açtığında incelemeye başlamamız gerçeğinde yatmaktadır.
Seçici ve pek iyi değil
Konak seçimine göre, bu patojenler tercihlerinde son derece çeşitlidir. Bazıları yalnızca bir biyolojik türe saldırır - çok katı bir "kayıtları" vardır. Örneğin, yemekdiğer hayvanlar için tamamen güvenli olan kedi, martı, domuz influenza virüsleri. Bazen uzmanlık şaşırtıcıdır - bakteriyofaj P-17 virüsü yalnızca bir çeşit E. coli'nin erkeklerini enfekte eder.
Diğer virüsler oldukça farklı davranır. Örneğin, morfolojisi bir mermiye benzeyen mermi şeklindeki virüsler, tamamen farklı hastalıklara neden olur ve aynı zamanda konakçı yelpazesi son derece geniştir. Bu tür virüsler, tüm memelileri enfekte eden kuduz virüsünü veya sığır veziküler stomatit virüsünü (bu arada böcekler tarafından bulaşan) içerir.
Başka nüanslar da var. Kuyruğu olan virüsler (virionlar) çoğunlukla bakteri hücrelerine saldırır, ipliksi veya spiral olanlar bitkilerin parazitleridir ve hayvan hücrelerinde karmaşık bir kapsid ve çok yönlü bir viryon formuna sahip virüslerin parazitlenme olasılığı daha yüksektir.
