Қазақша рефераттар

Жасуша рецепторлары

Кіріспе

Вирус (лат. vīrus — «у») — жасушасыз тіршілік иесі. Вирустар нуклеин қышқылынан (РНҚ немесе ДНҚ) және оны қоршап тұратын нәруызды қабықшадан — капсидтен тұрады. Капсид вирустың нуклеин қышқылын сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларынан қорғайды. Кейбір вирустарда көмірсулар, май текті қосылыстар, биотин (Н витамині) және метал иондары сияқты қосымша компоненттер де кездеседі.

Маңызды ерекшелік

Вирустар тек тірі жасушаның ішінде ғана көбейеді, сондықтан олар облигатты паразиттер болып саналады.

Электрондық микроскоп арқылы жүз мыңдаған есе үлкейтіп қарағанда, вирустардың пішіні таяқша тәрізді, жіп тәрізді, сфералық немесе көпқырлы болатыны анықталған. Қазіргі кезде жылы қанды омыртқалыларда ауру тудыратын вирустардың шамамен 500-ге жуық, ал өсімдіктерде 300-ден астам түрі белгілі.

Темекі теңбілі вирусы

Темекі жапырағындағы хлоропластарды зақымдайды: жапырақ тақтасы бүрісіп, шиыршықтанады, ал 9–11 күннен кейін сарғая бастайды. У. Стэнли темекі жапырағында вирус бөлшектерінің кристалл тәрізді шоғыр түзетінін көрсеткен.

Бактериофагтар

Бактерияларды зақымдап, ерітіп жіберетін (лизис) вирустар бактериофагтар деп аталады. Оларды 1915 жылы Ф. Туорт сипаттаған; кейбірінің пішіні «итшабаққа» ұқсайды (басы, құйрығы және базальді түтікшелері болады).

Микробиология тарихында Д. И. Ивановскийдің орны ерекше: ол XIX ғасырдың соңында темекі теңбілі ауруын зерттеп, қоздырғышы бактериялардан да ұсақ екенін дәлелдеді. Ауру жапырақтың сөлін бактерияларды ұстайтын сүзгіден өткізгенде де жұқпалылығы сақталған. Кейін 1935 жылы Уэнделл Стэнли темекі теңбілі вирусын кристалл күйінде бөліп алып, оның инфекциялық қасиетін тәжірибемен көрсетті. Ал «вирус» ұғымын ғылымға 1899 жылы Мартин Бейеринк енгізді.

Негізгі бөлім

Вирустардың көптүрлілігі және құрылысы

Жай вирустар

Нуклеин қышқылы + капсид. Пішіні: таяқша, жіп, сфералық.

Күрделі вирустар

Нуклеин қышқылы + капсидке қосымша липопротеидті мембрана, көмірсулар және ферменттер болады.

Өлшемі

Көбіне 15–350 нм. Кейбір жіптәрізді вирустардың ұзындығы 2000 нм-ге дейін жетуі мүмкін.

Вирустардың негізгі қағидасы — олар бір ғана типті нуклеин қышқылын (ДНҚ немесе РНҚ) алып жүреді. Вирус жасушадан тыс күйде вирион түрінде болады. Көптеген вирустар сыртқы ортада ұзақ уақыт бойы белсенділігін төмендетіп, қолайлы жағдай туған кезде қысқа уақыт ішінде көбейе алады.

Төзімділік және инактивация

  • Көптеген жануар вирустары шамамен 60°C маңында қыздырғанда белсенділігін жоғалтады.
  • Темекі теңбілі вирусы салыстырмалы түрде төзімді: 90°C-та 10 минут әсер еткенде ғана инактивациялануы мүмкін.
  • Ультракүлгін сәулелер және тотықтырғыш заттар вирустарды тиімді түрде инактивациялайды.

Көбею циклі (жалпы сұлба)

  1. Жасушаға жабысу (адсорбция)
  2. Жасушаға ену
  3. Шешіну (қабықшаның/капсидтің ажырауы)
  4. Вирустық ДНҚ немесе РНҚ репликациясы
  5. Вирустық геном транскрипциясы
  6. Вирустық ақпараттың жүзеге асуы (аударылуы/трансляция)
  7. Вирустық бөлшектердің жиналуы (вириондардың құралуы)
  8. Вирустың жасушадан шығуы

Вирустың жасушаға ену жолдары әртүрлі: эндоцитоз арқылы вакуольдерде жиналуы мүмкін немесе қабықшалы вирустарда плазмалық мембранамен қосылып енуі ықтимал. Өсімдіктерде вирус көбіне тек зақымдалған жер арқылы ғана енеді.

Терминдік нақтылау

«Компьютерлік вирус» — биологиялық вирус емес. Ол — мәліметтерді бұзу немесе жүйе жұмысына кедергі келтіру үшін жасалған зиянды бағдарлама. Одан қорғану үшін антивирустық бағдарламалар қолданылады.

2.1 Вирустардың генетикалық ақпаратының ерекшелігі. Құрамында РНҚ және ДНҚ бар вирустар

Вирустардың генетикалық ақпараты ДНҚ немесе РНҚ арқылы беріледі және жасушаның биосинтез жүйесін «қайта баптау» арқылы іске асады. Вирустар жасушалық құрылымға ие емес, сондықтан тіршілік әрекеттерін өз бетімен толық қамтамасыз ете алмайды; олар иесінің жасушалық аппаратына тәуелді.

Геном типтері (Baltimore жіктелуі)

  • I: dsDNA
  • II: ssDNA
  • III: dsRNA
  • IV: (+)ssRNA
  • V: (−)ssRNA
  • VI: ssRNA-RT
  • VII: dsDNA-RT

Ие–вирус өзара әрекеттесуі

Вирустың жасушаға жабысуы (адсорбция) — инфекцияның алғашқы кезеңі. Бұл үдеріс вирион беткейіндегі «тіркеуші» нәруыздардың жасушалық рецепторларды тануына және олармен байланысуына негізделеді.

Вирустар мен жасушалық рецепторларға мысалдар

Вирус Жасушалық рецептор(лар)
Эпштейн–Барр вирусы В-лимфоциттер бетіндегі R2 (комплемент жүйесінің рецепторы)
2, 3, 12 типті аденовирустар Жасушалық беткейлік интегриндер
37-типті аденовирус Гликопротеиндердегі сиал қышқылы; МНС I
Адам иммун тапшылығы вирусы (АИВ/ВИЧ) T-жасушалардың CD4 рецепторы; CCR5/CXCR4 хемокин рецепторлары
Қарапайым ұшық вирусы TNF рецепторы; комплементтің C3b компоненті
Цитомегаловирус Эпидермалық өсу факторының рецепторы
Қызылша вирусы CD46 (комплемент жүйесінің рецепторы)
Тұмау вирусы Гликопротеиндердегі сиал қышқылы
Қызамық вирусы Ацетилхолин рецепторы
С гепатит вирусы Дендритті жасушалардың спецификалық адгезия рецепторлары
Құтыру вирусы Эпидермалық өсу факторының рецепторы; хемокин рецепторлары; гепарансульфат

Геномның іске асуы: ДНҚ және РНҚ вирустары

ДНҚ-лы вирустар

Көп жағдайда жасушалық геномға ұқсас логикамен жүреді: вирустық ДНҚ-дан аРНҚ транскрипцияланады, кейін ақуыздар трансляцияланады.

Екіжіпшелі ДНҚ-вирустардың репликациясы әдетте жартылай консервативті механизммен жүреді: ажыраған жіпшелерге комплементарлы жаңа жіпшелер синтезделеді.

Біржіпшелі ДНҚ-вирустарына парвовирустар жатады; олар екіжіпшелі репликативті аралықты түзу үшін ДНҚ-полимеразаларды пайдаланады.

РНҚ-лы вирустар

Оң жіпшелі РНҚ-лы вирустарда геном аРНҚ сияқты тікелей трансляциялана алады (мысалы, пикорна-, флави-, тогавирустар).

Теріс біржіпшелі және екіжіпшелі РНҚ-лы вирустарда аРНҚ синтезі үшін көбіне вирион құрамындағы РНҚ-тәуелді РНҚ-полимераза қажет.

Ретровирустардың геномы РНҚ түрінде болады, бірақ олар алдымен ДНҚ синтездеп, кейін оны иесінің хромосомасына интеграциялайды (провирус түзіледі).

Вириондардың қалыптасуы көбіне өздігінен жиналу принципіне сүйенеді: компоненттердің гидрофобтық, иондық және сутектік өзара әсерлесулері дұрыс кеңістіктік сәйкестікке келгенде толық бөлшек құралады.

2.2 РНҚ-да болатын вирустардың геномдық репликация әдістері

РНҚ-лы вирустардың репликациясы геномның полярлығына және ферменттік қамтамасыз етілуіне тәуелді. Бірқатар РНҚ-вирустар жасуша цитоплазмасында көбейеді, ал кейбірі (мысалы, ретровирустар) ДНҚ аралық арқылы иесінің геномына кірігіп кетеді.

(+ ) ssRNA

Геном аРНҚ қызметін атқарады және бірден трансляциялануы мүмкін (пикорна-, флави-, тогавирустар).

(−) ssRNA

РНҚ-тәуелді РНҚ-полимеразаны қажет етеді (ортомиксо-, парамиксо-, рабдовирустар).

dsRNA

Репликациясы көпсатылы; жиі цитоплазмада жүреді (реовирус, ротавирус).

Ретровирустар

Ревертаза арқылы ДНҚ синтездейді; қосжіпшелі ДНҚ хромосомамен интеграцияланып, провирус түзеді.

Жасушадан шығу жолдары

  • Жарылу (лизис): қабықшасы жоқ, «жай» құрылысты вирустар жасушаны бұзып, көп мөлшерде бір мезетте босап шығады.
  • Бүршіктену: қабықшалы вирустар мембранадан «қабықша алып», біртіндеп бөлініп шыға алады.

Вирустардың толық репликациялық циклі әртүрлі болады: тұмау вирусында бірнеше сағат ішінде аяқталуы мүмкін, ал кейбір вирустарда бірнеше тәулікке созылады. Вирус жиналып, жаңа жасушаларды зақымдаған сайын ауру белгілері күшейеді.

Қорытынды

Вирустар — жасушасыз, генетикалық материалы ДНҚ немесе РНҚ түрінде болатын және тек тірі жасуша ішінде көбейетін облигатты паразиттер. Олардың құрылысы салыстырмалы түрде қарапайым болғанымен, иесімен өзара әрекеттесуі және геномды іске асыру стратегиялары өте алуан түрлі.

Вирустардың репликациясын түсіну молекулалық биология, генетика және медицина үшін маңызды: ол жұқпалы аурулардың алдын алу, вакцина жасау, антивирустық препараттарды әзірлеу және жасушалық процестердің іргелі қағидаларын түсіндірудің негізгі бағыттарының бірі болып қала береді.

Пайдаланылған әдебиеттер

  • Вирусология және микробиология бойынша жалпы оқу-әдістемелік материалдар (анықтамалық деректер мен классикалық тәжірибелер: Д. И. Ивановский, М. Бейеринк, У. Стэнли, Ф. Туорт, Ф. д’Эрелль).
  • Нуклеин қышқылдарының репликациясы және Baltimore жіктелуі туралы молекулалық биология деректері.

Ескерту: бастапқы мәтінде нақты библиографиялық дереккөздер (автор, басылым, жыл) толық көрсетілмегендіктен, бөлім жалпы сипатта редакцияланды.