Вирустар

Вирус (лат. vīrus - «у») – тірі организмдердің ішіндегі жасушасыз тіршілік иесі. Олар рибонуклеин қышқылынан немесе дезоксирибонуклеин қышқылынан құралған нуклеопротеидтерден, сондай-ақ ферментті нәруызбен қапталған қабықшадан – капсидтерден тұрады. Бұл қабықша вирустың құрамындағы нуклеин қышқылдарын сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларынан корғайды. Кейбір вирустардың құрамында нуклеин қышқылдарынан басқа көмірсулар, май текті заттар, биотин (Н витамині) және мыс молекулалары кездеседі. Вирустар тек тірі жасушада өніп-өсіп көбеюге бейімделген. Электрондық микроскоппен 300 мың есе үлкейтіп қарағанда, оның пішіні таяқша тәрізді, жіп тәрізді немесе іші қуыс цилиндр пішінді болатыны дәлелденді. Вирустар тірі организмдердің барлығын уландырады. Қазіргі кезде вирустардың жылы қанды омыртқалыларды уландыратын 500-дей, ал өсімдіктерді уландыратын 300-ден астам түрі белгілі болып отыр. Вирустардың биологиясы, теориялық және практикалық зерттеу арқылы анықталады.

Вирустар
Ғылыми топтастырылуы
Домен	Вирустар
Патшалық	Вирустар
Халықаралық ғылыми атауы
Viruses
Отрядтар
Caudovirales (3 тұқымдас) Herpesvirales (3 тұқымдас) Ligamenvirales (2 тұқымдас) Mononegavirales (4 тұқымдас) Nidovirales (4 тұқымдас) Picornavirales (5 тұқымдас) Tymovirales (4 тұқымдас)
Уикитүрлердегі жіктелуі Ортаққордан сурет іздеу NCBI   10239 EOL   5006

Вирустардың құрылысы

Вирустардың құрылысы мен іс-әрекетін темекі теңбілі ауруын мысалға алып қарастырайық. Темекі теңбілі вирусы темекі жапырағындағы хлоропластарды зақымдайды. Осының салдарынан жапырақ тақтасы бүрісі - шиыршықтанады. Сонымен қатар тостағанша, күлте жапырақшалары да өзгереді. Темекі теңбілі вирусымен зақымдалған жапырақ, 9-11 күннен кейін сарғая бастайды.

У. Стенлидің дәлелдеуі бойынша, темекі жапырағында вирус бөлшектері алты қырлы кристалл пішінді шоғыр түзеді.

Бактерияларды зақымдап, ерітіп (лизис) жіберетін вирустарды бактериофагтар деп атайды. Бұларды алғаш рет 1915 жылы Ф. Туорт сипаттап жазды. Кейбір бактериофагтың пішіні итшабаққа ұқсайды. Олардың денесі – басы, құйрығы және іші қуыс тармақталған базальді түтікшелерден тұрады. Вирусты сыртынан нәруыз қабаты қаптайды, ішінде ДНҚ немесе РНҚ болады. Басының мөлшері 40 нм, ал «құйрығының» ұзындығы 20-22 нм-ге тең. «Құйрығының» ұшы – нәруыз молекуласынан тұратын қуыс түтік.

Бактериофагтарды алғаш рет 1915 жылы ағылшын вирусологі және бактериологі Ф. Туорт сипаттап жазғандығы белгілі. Бірақ бұл тіршілік иесі ерте кезден зерттеле бастаған болатын. Мысалы, топалаңды қоздыратын бактерияларды ерітіп жіберетін бактериофагтарды 1898 жылы орыс микробиологі Н. Ф. Гамалея алғаш рет анықтаған. Іш сүзегі бактериясын ерітіп жіберетін бактериофагтарды 1917 жылы канадалық бактериолог Д’Эрелль (Ф. д’Эрелль) байқаған.

Вириондардың икосаэдрикалық құрылымы
А. Липидты қабықшасы жоқ вирус (мысалы, пикорнавирустар).
B. Қабыұшасы бар вирусвирус(мысалы, герпесвирустар).
Белгілер: (1) капсид, (2) геномнды нуклеин қышқылы, (3) капсомер, (4) нуклеокапсид, (5) вирион, (6) липидты қабықша, (7)  қабықшаның мембраналық ақуыздары.

Зерттеушілер осындай көзге көрінбейтін бактериялардың паразитін егжей-тегжей зерттеп жазды да, оларды бактерия «жеушілер» немесе «жалмаушылар» деп атады.

Бұдан кейінгі зерттеушілер басқа бактерияларды ерітіп жіберетін табиғатта көптеген бактериофагтардың бар екендігін анықтаған болатын. Олар ауру қоздырғыш бактерияларды ғана жоймай, пайдалы түрлерін де жояды. Бактериофагтар өндіріске, тамақ өнеркәсібіне және тағыда басқа көп зиян келтіреді. Мысалы, олар пайдалы сүт қышқылы бактерияларын ерітіп жіберіп, алынған сүт тағамдарының сапасын төмендетеді.

Вирус ұғымы 1899 жылы ғылымға алғаш рет голландиялық ғалым Мартин Бейеринк енгізді. 1935 жылы америкалық вирусолог Уэнделл Стэнли вирусты кристалл күйінде бөліп алды. Осы кристалдарды сау темекі өсімдігіне енгізгенде, ол теңбіл ауруымен ауыратынын дәлелдеді. 1898 ж. неміс ғалымы Фридрих Лефлер сиыр аусылының қоздырғышы аусыл вирусын, ал 1911 жылы америкалық ғалым Фрэнсис Роус тауық саркомасының вирусын тауып зерттеді. Қазіргі кезде жылы қанды жануарларда ауру тудыратын вирустардың бес жүздей, ал өсімдіктерде үш жүздей түрі белгілі. Кейбір қатерлі ісік ауруын тудыратын вирустардың адам мен жануарларда вирустық микрофлорасы қалыптасады. Вирустардың пішіні әр түрлі (мысалы, таяқша, иілгіш жіпше тәрізді, сфералық, көп қырлы, тағыда басқа). Вирустың жасушадан тыс (вириондар) және жасуша ішінде тіршілік ететін топтары бар. Барлық вирустар шартты түрде жай және күрделі болып бөлінеді. Жай вирустар – нуклеин қышқылдары мен ақуызды қабықтан (капсид) тұрады; бұларға таяқша, жіп және сфералық формалары жатады. Күрделі вирустар – нуклеин қышқылы мен капсидтен басқа, липопротеидті мембрана, көмірсу және ферменттерден тұрады. Вириондардың мөлшері 15 – 350 нм (кейбір жіптәрізді вирустардың ұзындығы 2000 нм-ге жетеді); негізінен вирустарды тек электрондық микроскоп арқылы көруге болады. Вирус тек бір типті нуклеин қышқылынан (ДНҚ немесе РНҚ) тұрады. ДНҚ-да вирустардың молекулалық саны 106 – 200Һ106, ал РНҚ-дағы вирустардікі – 106 – 15Һ106 болады. Вирустардың көптеген жылдар бойы тіршілік ортасында әрекетсіз жата беру қабілеті бар. Олар дамуына қолайлы жағдай туғанда бірнеше минуттың ішінде көбейіп, өзіне тән қасиеттерін көрсете алады. Адам мен жануарларда жиі кездесетін вирусты көпшілігі 60ӘС-та қыздырғанда тіршілігін немесе ауру қоздырғыштық қасиеттерін жояды. Ал темекі теңбілінің вирусы 10 минут бойы 90ӘС-қа дейін, сары ауру вирусы отыз минут бойы 80ӘС-қа дейін қыздырғанда ғана тіршілігін жояды. Вирус ультракүлгін сәулелер мен химиялық заттарға (қышқыл, сілті) төзімді келеді. Тотықтырғыш заттар вирустың белсенділігін жояды, ал барлық тотықсыздандырғыш заттар олардың тіршілігіне қолайлы келеді. Мысалы, полиомиелит вирусы фенолдың 0,5%, күкірт қышқылы аммонийдың 50%-дық ерітіндісінде сақтала береді. Ал тотықтырғыштарда, мысалы, сутек асқын тотығы немесе марганецқышқыл калий (1%) ерітіндісінде олар тіршілігін тез жояды. Вирус көбеюі бес сатыға бөлінеді: жасушаға ену; жасушада вирус нуклеин қышқылының құрылуын қамтамасыз ететін ферменттердің түзілуі; вирус құрылым бөлшектерінің жиналуы; одан вирионның түзілуі; ересек вирустың жасушадан шығуы. Вирус бактериялар клеткасына жасуша қабырғасы арқылы өтсе, жануарларда жасуша мембранасы арқылы адсорбцияланады. Өсімдіктерге вирус тек қана жасушаның зақымдалған жерінен ғана ене алады. Бір жасушаны «іштей жеген» вирустар көршілес жасушаларға ауысып, барлық организмді зақымдап, ауруға шалдықтырады. Вирустарды молекулалық биология зерттейді. Вирустар нуклеин қышқылдарының гендік қызметін ашу үшін (генетикалық кодты анықтау) пайдаланылады.

Вирустардың облигатты паразитизмнің себебі оларда жасушалық құрылым мен меншікті зат алмасу процесі болмайды. Дақылдау әдісін таңдау вирустың мақсатына байланысты. Жасуша дақылын алғашқы (егілетін) жартылай егілетін және егілетін деп бөлінеді. Алғашқы 5-10 пассажѓа тњтеп беретін жасуша дақылы жатады. Алғашқы дақылды дайындау бірнеше этаптан тұрады: ұлпаны ұсақтау трипсинизация жолымен жасушаларды ажырату, жасушаларды трипсиннен ажырату, біртекті изоляцияланған жасушаларды қоректік ортада суспензиялау егілетін бір қабатты жасуша дақылдарын қатерлі және қалыпты жасуша тізбегін құрайды. Оларға қатерлі ісік жасушалары, адамның, маймылдың бүйрегінің қалыпты жасушалары жатады. Жартылай егілетін дақылдарға адамның диплоидты хромосома жиынтығын сақтайтын жасуша жүйесі ретінде беріледі. Вирустың жасуша дақылында өсуін цитопатиялық эффектісі, жасушада қосымшалар түзілуі, теңбіл дақтардың түзілуі бойынша және гемадсорбция феномені мен түрлі түсті реакция бойынша бағалайды. ЦПҚ-жасушаның микроскоппен көрінетін өзгерістері. Қосымшалар - арнайы бояу әдістерінде ядро мен цитоплазмада кездестіруге болатын вирустық бөлшектердің, вирустық ақуызтардың жұмысы. Теңбіл дақтар (бляшкы)- вирустардың әсерінен жасушадағы бұзылған бөліктер, оны бірқабатты жасуша дақылында вирустарды өсіру кезінде байқауға болады. Гемадсорбция реакциясы - вируспен залалданған жасуша дақылдарының өзінің беткейінде эритроциттерді адсорбциялау қабілеті, түрлі-түсті (цветная проба) сынақ индикаторлы қоректік орталардың түсіндегі өзгерістерге негізделген. Вируспен залалданбаған жасушаның өсуі салдарынан метаболизм өнімдері жинақталып, қоректік орта түсінің өзгеруі туады. Залалданған тіндер дақылдарында кейбір вирустар өзінің цитопатикалық әсерін бірнеше күннің ішінде, басқалары 1-2 апта өткен соң, вирустың қасиетіне, санына байланысты және жасушаның ерекшелігіне байланысты көрінеді.

Дүниежүзілік микробиология тарихында орыс ғалымы Д. И. Ивановскийдің алатын орны ерекше. Ол XІX ғасырдың соңында темекі теңбілі ауруын зерттеп, ол аурудың қоздырғыштары бактериялардан да ұсақ тіршілік иесі екенін тапқан. Д. И. Ивановский ауруға шалдыққан жапырақты жуып, ол жуындыны бактерияларды сүзетін сүзгіден өткізгенде одан өтіп кеткен. Осы сұйықтықты темекіге жұқтырғанда, оның жапырағы қайтадан сарғайып, ауруға ұшыраған. Зақымданған темекі жапырағын үлкейткіш құралдармен тексергенде кристалдар байқалған. Кейіннен 1935 жылы америкалық ғалым У. Стенли бұл кристалдардың темекі теңбілі вирустарының шоғырланған жиынтығы екенін тапты.

XІX ғасырдың соңында Д. И. Ивановский ашқан өте ұсақ тіршілік иесінің вирустар екендігі дәлелденді.

Вирустар қасиеті

1. Кіші, әрі тірі ағзалар. Жасушалық құрылымдары жоқ.
2. Тек тірі жасушаға ену арқылы тіршілігін жалғастыра алады. Көбісі ауру тудырушы болып табылады.
3. Құрылысы бойынша ДНҚ және РНҚ-дан тұрады. Іші липопротеинді, сырты ақуызды қабықпен қапталған.
4. Тірі мен өлі арасындағы ағза.
5. Әрбір вирус тек арнайыланған жасушаларды бұзады.
6. Вирустар көбейе алады, тұқымқуалаушы аппараты бар.
7. Өзгеруге бейім, жасуша қабығы жоқ. Зат және энергия айналымы жоқ.
8. Көлем бойынша өспейді.

Вирустар морфогенезі

Вирустар морфогенезі - вирустардың торша ішінде көбейгенінде (репродукция кезінде) олардың жаңа ұрпақтарының пайда болуы, олардың құрылымдарының жиналуы. Алдымен вирус құрауыштары: нуклеин қышқылы мен белоктары синтезделгеннен соң провириондар жиналады, содан кейін вирионның толық жиналуы басталады. Жиналу вирустардың түріне байланысты, торшаның əр орнында: цитоплазмада, ядрода өтеді. Пайда болған вирустық құрылымдардың торша ішіндегі орындарын "вирус фабрикасы" , "вирус-қоспалары" немесе "вирус-денешіктері" деп атайды.

Вирустар репродукциясы

Вирустар репродукциясы - вирустардың адам, жануар, құс, өсімдік және бактериялар ішінде немесе тірі торшалардың ішінде өсіп жетілуі. Вирустар жоғары сатыдағы организмдер сияқты жыныстық жолмен де, бактериялар сияқты бөліну жолымен де көбеймейді. Сондықтан көбею деген "репродукция" сөзімен көрсетіледі. Вирустар репродукциясы - күрделі, көп қырлы процесс, бірнеше сатылардан тұрады.

Вирустар титрі

Вирустар титрі - арнайы реакция құра алатын вирустардың ең аз мөлшері. Вирустардың титрі гемагглютинация туғыза алатын, инфекция жұқтыра алатын қасиеттерімен анықталады. Вирустардың титрі биологиялық белсенділік бірлігімен (дозасымен) белгіленеді: леталді доза (ЛД), инфекциялы доза (ИД), эмбрионды инфекциялық доза (ЭИД), эмбрионды леталді доза (ЭЛД), цитопатикалы доза (ЦД). Бұлардың бəрі арнайы əдістермен анықталады.

Вирустардың басытқылары

Вирустардың басытқылары - вирусқа қарсы пайда болған иммунитеттің арнайы емес тəнсіз гуморалдық факторлары; организмде вирустардың өніп-өсуін тежейді. Температураға төзімділігіне байланысты термолабилді және термостабилді болып екі топқа бөлінеді. Адам, мал организмінде, қан сарысуында, ұлпааралық, ми-жұлын сұйықтықтарында табылған.

Вирустасымалдаушылық

Вирустасымалдаушылық - вирустың организмде болуы, вирус алып жүру. Бұл жұқпалы аурулардан бір түрі, бірақ вирустың организмде болуына қарамастан, аурудың клиникалық белгілерінің айқын білінбеуі.

Вирустардың негізгі ерекшеліктері

1. Вирустың құрамында тек бір нуклеин қышқылы ғана бар: РНҚ (рибонуклеин қышқылы) немесе ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы). Сондықтан да вирустар құрамында РНҚ-лы немесе ДНҚ-лы бар вирустар болып бөлінеді. Ең негізгісі РНҚ-лы вирустардың барлық генетикалық ақпараты осы РНҚ-да.
2. Вирустар тек клетка ішінде ғана тіршілік ететін арамтамақтар, демек тек клетка ішінде ғана көбейеді.
3. Вирустардың көбею ерекшеліктерін «дисьюнктивтік» түрге жатқызады. Себебі барлық жанды дүние екіге бөліну, бүршіктену, спора арқылы көбейсе, вирустардың өсіп-өнуі одан да ерекше. Вирустар клетка ішінде болады да жоғалып кетеді. Себебі вирус бөлшектерін, серологиялық не микроскоп әдістері арқылы клетка ішінен кездестіре алмаймыз, клетка ішінде белок пен нуклеин қышқылына бөлініп кетеді. Ал болашақ вирустың компоненттері клетканың әр жерінде пайда болады: нуклеин қышқылы - ядрода, цитоплазмада, белоктары - цитоплазмада, содан кейін барып вириондар кұралады. Күрделі вирустардың өсіп-жетілуі бұдан көп ерекше. Олар уақыт және кеңістікте бірнеше сатыға бөлінеді. Себебі олардың, көбеюі де бірнеше сатыдан тұрады.
4. Вирустардың белок құрайтын жүйесі - рибосомдары жоқ. Демек вирустар өздері белок құрай алмайды.
5. Вирустар - генетикалық деңгейдегі арамтамақтар. Вирустар жасанды орталарда (ЕПА, ЕПС) өспейді. Себебі оларда ассимиляция, диссимиляция, тыныс алу деген жоқ, қоректенбейді, ештеңе бөлмейді. Вирустардың көбеюі үшін тек қана тірі клетка керек, тек клетканың ішінде ғана, клетка материалдарын пайдаланып қана көбейе алады. Вирустар өзінің геномымен (РНҚ не ДНҚ) клетка геномына әсер етіп белгілі бір байланысқа түседі. Осылайша клетка бірге жұмыс істейтін күйге түседі, мысалы, рак ауруының вирустары.

Осының салдарынан торшаның өлуі де мүмкін, себебі торша геномы зақымдалады, сондықтан торшалық РНҚ-ы құралмай, вирус геномы рибосомаға еніп, оны жеңіп шығуы мүмкін. Осындай зақымға ұшыраған клеткаларда вирустар көбейе бастайды. Демек вирустар клетканың генетикалық аппаратына "өз дегенің" істетіп көндіреді.

1. Вирустардың ендігі бір ерекшелігі ол өте ұсақ. Олар нанометрмен өлшенеді. 1 нм - метрдің миллиардтан бір бөлігі 1/1000000000 м. Демек 1 метрде - 1 000 000 000 нм, ал 1 мм - 1 000 000 нм, 1 мкм - 1 000 нм, 1 нм - 10 А°. Мысалы, ең ірі деген шешек ауруы вирусының мөлшері жөнінен бактерияға жақындайды. Үлкендігі 250 — 350 нм. Ең кіші вирустың ірілігі (мысалы, аусыл ауруын қоздыратын вирус) 20 - 30 нм. Осындай өте ұсақ вирусты тек электрондық микроскоппен ғана көруге болады. Себебі ондай микроскоп 200000- 500000, не 1-2 млн рет үлкейтіп көрсетеді. Вирустардың осындай ұсақ болуына байланысты оларды зерттеу үшін сүзгіден өткізу тәсілдері қолданылады. Сондықтан да уақытында "Сүзгіден өтетін вирус" деген ұғым пайда болды. Қазіргі кезде "Вирус" деген ұғым ғана қолданылады.
2. Вирустардың тағы бір ерекшелігі - олар кристалл ретінде де кездеседі. Мұндай қасиет тек өлі дүниеде ғана болады (минералдарда). Темекі жапырақтарының ауруын қоздыратың вирусты кристалл түріндегі вирусты американдық ғалым - биохимик, вирусолог Уэнделл Стенли алған еді. Оған сол еңбегі үшін Нобель сыйлығы берілді. 1955 жылы полиомиелит (балалардың сал ауруы) вирусының кристалл түрі алынды. Вирустардың кристалл түрін жай микроскоппен де көруге болады. Бір кристалда бірнеше миллион вирус болады. Кристалдар оншақты жыл бойы сақталуы мүмкін. Дегенмен кез келген уақытта олардың өсіп-өніп миллиондап көбейіп кетуі де мүмкін.
3. Вирустардың кейбір түрлері торша ішінде "денешіктер", "қосылыстар" ретінде кездесуі мүмкін және олар торшада өздері өсіп көбейген жерде ғана болады. Мысалы: құтырық жұқтыратын вирусы - цитоплазмада, аденовирустар- ядрода болады. Вирустардың тағы бір айта кететін ерекше қасиеті бар - ол тек белгілі органдар клеткаларында және клетка ішіндегі органеллаларда өніп-өседі. Демек, вирустар клетка ішіндегі ядрода, ядрошықтар мен рибосомдарда, митохондрияларда кездеседі.

Тағы қараңыз

• Компьютерлік вирус
• Вироидтар