Hüceyrə sistemlərində virusların çoxalması. Çoxalma mərhələləri
Virus və ana hüceyrə arasındakı əlaqə müxtəlif yollarla inkişaf edə bilər. Şərti olaraq, bu əlaqələr üç növə endirilə bilər.
Məhsuldar infeksiya: Ev sahibi hüceyrədə virusun çoxalma dövrü adətən ev sahibi hüceyrənin ölümü ilə müşayiət olunan yeni, çoxsaylı viruslar nəslinin formalaşması ilə başa çatır.
Abort infeksiyası ana hüceyrədə virusun çoxalma dövrü qəfil kəsildikdə baş verir. Ev sahibi hüceyrə həyati fəaliyyətini saxlayır.
Virogeniya viral nuklein turşusunun ev sahibi hüceyrənin genomuna inteqrasiyası (birləşdirilməsi) ilə xarakterizə olunur ki, bu da sonradan hüceyrənin DNT-sinin və viral nuklein turşusunun sinxron replikasiyasına gətirib çıxarır. Ev sahibi hüceyrə yaşamağa davam edir.
Viruslar onları ana hüceyrədə çoxaldaraq çoxalırlar. Çoxalma dövrü hüceyrə mexanizmlərinin xarici viral məlumatlara tabe olması prosesidir.
Funksional olaraq virus fermentlərini 2 qrupa bölmək olar: virus nuklein turşusunun hüceyrəyə nüfuz etməsini və yaranan virionların ətraf mühitə buraxılmasını asanlaşdıran fermentlər və virus nuklein turşusunun transkripsiyası və təkrarlanması proseslərində iştirak edən fermentlər.
Reproduksiya dövrü ayrı-ayrı mərhələlərə bölmək olar.
Mərhələ 1 – ana hüceyrənin səthində virusların kimyosorbsiyası
Xemosorbsiya o halda mümkündür ki, hüceyrə öz səthində müəyyən virusun reseptorlarını tamamlayan həssas reseptorları daşıyır. Heyvan və insan hüceyrələrində pikorno- və arboviruslar üçün reseptorların funksiyasını lipoproteinlər, mikso- və paramiksoviruslar və adenoviruslar üçün isə mukoproteinlər yerinə yetirir.
Sadə viruslarda reseptorlar kapsidin səthində yerləşən zülal alt bölmələrinin unikal birləşmələridir. Daha mürəkkəb viruslarda reseptorların funksiyası sünbüllər və ya villi şəklində superkapsid çıxıntılar tərəfindən yerinə yetirilir.
Mərhələ 2 – virusun ana hüceyrəyə nüfuz etməsi.
Virusların hüceyrəyə daxil olma yolları fərqli ola bilər. Bir çox virusun hüceyrələrə daxil olduğu güman edilir pinositoz, və ya viropexis. Pinositoz zamanı virusun kimyosorbsiya sahəsində hüceyrə membranı invaginasiya əmələ gətirir və virusu udur. Pinositik vakuolun bir hissəsi olaraq virus sitoplazmaya daxil olur.
Bəzi viruslar hüceyrə və viral membranların birləşməsi yolu ilə hüceyrələrə daxil olur.
Fag DNT-nin bakteriya hüceyrəsinə nüfuz etməsi hüceyrə membranının faj lizozim tərəfindən qismən məhv edilməsi və fag qalığının kontraktil reaksiyası nəticəsində baş verir.
Mərhələ 3 - virusun deproteinləşdirilməsi.
Virusun deproteinləşdirilməsi prosesi onun nuklein turşusunun kapsid zülallarından ayrılmasını nəzərdə tutur. Viral nuklein turşusu kapsid zülallarından azad olan kimi, gizli dövr deyilən dövr başlayır. tutulma. Ehtimal olunur ki, tutulma zamanı viral nuklein turşusu hüceyrənin sitoplazmasından nüvənin bölgəsinə keçir.
Mərhələ 4 – virus komponentlərinin sintezi.
Bu mərhələdəki proseslər toplusunu üç mərhələyə bölmək olar:
Birinci mərhələ hazırlıqdır. Onun iki məqsədi var: hüceyrənin genetik aparatının fəaliyyətini boğmaq, hüceyrə zülallarının və nuklein turşularının sintezini dayandırmaq, virus genomunun nəzarəti altında hüceyrənin zülal sintez aparatını ötürmək; nuklein turşusunun təkrarlanması və viral kapsid zülallarının sintezi üçün şərait hazırlayır.
İkinci mərhələ virusun nuklein turşusunun təkrarlanmasıdır. Cüt zəncirli DNT genomik virusları digər canlı orqanizmlər kimi genetik məlumatı həyata keçirmə üsulu ilə xarakterizə olunur. DNT replikasiyası prosesi mRNT transkripsiyasından əvvəl baş verir. Virusun messencer RNT-si hüceyrənin ribosomları tərəfindən tərcümə olunur və erkən virusa xas zülallar mRNA matrisindən istifadə edərək virus-polisomda sintez olunur.
Erkən virusa xas zülallar sintez edildikdən sonra viral DNT-nin təkrarlanması prosesi başlayır. Virusun iki zəncirli DNT-nin replikasiyası yarı konservativ şəkildə hüceyrə orqanizmlərinin DNT replikasiyası prinsipinə əməl edir.
Tək zəncirli DNT replikasiyası prosesi onun tamamlayıcı cütünün sintezi ilə başlayır. Nəticədə, iki zəncirli dairəvi ana DNT əmələ gəlir.
RNT genomik viruslarının replikasiya mexanizminin tədqiqi 1961-ci ildə, RNT genomik faqlarının aşkar edildiyi zaman başlanmışdır.
RNT genomik viruslarında RNT molekulu həm genetik materialdır, həm də mRNT və DNT funksiyalarını yerinə yetirir.
1970-ci ildə təkhüceyrəli RNT viruslarında RNT-dən asılı DNT polimeraza fermenti aşkar edilmişdir ki, bu da əks transkripsiya prosesinin mövcudluğunu göstərir. Sonralar sübut olundu ki, onkogen RNT virusları RNT-dən asılı olanların iştirakı ilə RNT-lərinin matrisinə malikdirlər.
DNT surəti virionda olan DNT polimeraza tərəfindən transkripsiya edilir. DNT nüsxəsi tək zəncirlidən replikativ ikizəncirli formaya çevrilir ki, bu da virus RNT-nin təkrarlanmasını və lazımi fermentlərin sintezini təmin edir.
Üçüncü mərhələ kapsid zülallarının sintezidir.
Bu proses viral nuklein turşusunun təkrarlanması prosesindən vaxtında geri qalır və replikasiya tam sürətlə davam edən zaman başlayır. Kapsid zülallarının sintezi həm nüvədə, həm də hüceyrənin sitoplazmasında baş verir. Virus-spesifik mRNT hüceyrə ribosomları tərəfindən tərcümə olunur və prekursor zülalların sintezi virus-polisomda baş verir. Bu prekursor zülalların “fondundan” viral kapsid zülalları əmələ gəlir.
Mərhələ 5 - virionların yığılması və ya virus morfogenezi.
Sadə şəkildə təşkil olunmuş viruslarda kapsidin zülal alt bölmələri nuklein turşusu ətrafında ciddi nizamlı əlaqədə yerləşir. Mürəkkəb viruslarda hüceyrə strukturları - nüvə və sitoplazmatik membranlar da virionların yığılma prosesində iştirak edirlər.
Mərhələ 6 - virusun hüceyrədən çıxması.
Bu proses müxtəlif viruslar üçün fərqli şəkildə həyata keçirilir. DNT-genomik faqların sərbəst buraxılması hüceyrənin fag lizozimi tərəfindən tamamilə parçalanması zamanı baş verir. Mürəkkəb mütəşəkkil insan və heyvan virusları sitoplazmatik membran və zərf vasitəsilə qönçələnmə yolu ilə sitoplazmanın bir hissəsi ilə hüceyrəni tərk edir və eyni zamanda superkapsid alır. Çox vaxt virusların hüceyrədən çıxarılması onun qan faqositləri tərəfindən həzm edilməsi ilə asanlaşdırılır. Bitki virusları hüceyrələrarası qovşaqlar - plazmodesmata vasitəsilə hüceyrədən hüceyrəyə keçə bilər.
Çox vaxt virusun çoxalma dövrü məhsuldar bir infeksiya ilə başa çatır - adətən ev sahibinin ölümü ilə müşayiət olunan tam hüquqlu virionların böyük bir populyasiyasının (100-200) formalaşması.
Taksonomiya, təsnifat
PARAMİXOVİRUSLAR
Paramiksoviruslar (lat. Paramyxoviridae ailəsi. para - haqqında, myxa - mucus) - RNT viruslar ailəsi. Ailədə tənəffüs mexanizmi ilə ötürülən respirator sinsitial virus, qızılca, parotit və paraqrip virusları var. Son vaxtlara qədər, Paramyxoviridae ailəsi, virusların ümumi qəbul edilmiş təsnifatına uyğun olaraq, üç cinsdən ibarət idi: Paramiksovirus, Morbillivirus, Pnevmovirus. Amma son vaxtlar təsnifatda dəyişikliklər edilib.
Ailə Paramyxoviridae iki alt ailəyə bölünərək nəsillərin sayı artdı:
1. Alt ailə Paramiksoviralar doğuş daxildir Respirovirus(keçmiş adı - Paramiksovirus), Morbillivirus Və Rubulavirus(yeni cins);
2. Alt ailə Pneumovirinae cinsləri ehtiva edir Pnevmovirus Və Metapnevmovirus.
2. Morfologiyası, ölçüsü, genom xüsusiyyətləri
Virion quruluşu. Paramyxoviridae ailəsinin bütün üzvləri oxşar quruluşa malikdir. Bu, böyük ölçülü kompleks bir RNT genomu virusudur. Tipik nümayəndə Sendai virusudur (siçanlar üçün patogendir) və bu nümunədən istifadə edərək paramiksovirusların ultrastrukturundan danışılır (şəkil 5). Virion yuvarlaq bir forma malikdir, diametri 150-300 nm-dir. Kənarda səthində iki növ çoxlu onurğalı lipoprotein superkapsidi var (şək. 4). İçəridən superkapsidə bitişik bir M zülal matrisi təbəqəsi var. Virionun mərkəzi hissəsində boş bir topa bükülmüş, spiral tipli simmetriyaya malik bir nukleokapsid (RNP) zəncirinə malikdir.
düyü. 4 Paramiksovirusun sxemi Şek. 5 Sendai virusunun elektronoqramı
Genom 7 zülal kodlayan böyük xətti təkzəncirli mənfi RNT molekulu ilə təmsil olunur. Onların arasında əsas kapsid zülalı NP, polimeraza kompleksinin L və P zülalları, struktur olmayan C zülalı (hamısı nukleokapsidin bir hissəsidir), həmçinin M zülalı və səthi qlikoproteinlər var. Bunlar əlavə zülallar və füzyon proteinidir (F-proteini). Qoşma zülalları onurğanın bir növünü, F proteini isə başqa bir onurğa növünü meydana gətirir. Müxtəlif paramiksoviruslarda əlavə zülallar aşağıdakılarla təmsil olunur: HN (hemaqlütinin-neyraminidaza), H (hemaqlütinin) və ya G-protein.
Paraqrip. Viral zülalların HN, NP, F antigenləri əsasında paraqrip viruslarının 4 əsas serotipi fərqləndirilir. 1, 2, 3 tipləri parotit virusuna qarşı antikorlarla çarpaz reaksiya verir. 4-cü tip virus fərqlidir və 2 alt tipə malikdir (beləliklə, 5 növ paraqrip virusu var). Bütün paraqrip virusları HN zülalına malikdir və buna görə də hemaqlütinasiya və neyraminidaza aktivliyi nümayiş etdirir. Paraqrip virusu tip 1 və 2 toyuq eritrositlərini, paraqrip virusu 3 yalnız qvineya donuzunun eritrositlərini aglütinləşdirir.
Paramiksovirus (Şəkil 5) zərf qlikoproteinlərini (HN, H və ya G) hüceyrə səthinə bağlayır (1). F zülalı endosomlar əmələ gəlmədən virus zərfinin hüceyrənin plazma membranı ilə birləşməsini təmin edir. Genom replikasiyası mənfi RNT genomik virusların replikasiyasına bənzəyir: RNT polimeraza virusun nukleokapsidi ilə hüceyrəyə daxil edilir. Genom hər bir zülal üçün fərdi mRNA-lara (2) və genomik RNT üçün tam əlavə şablona (3) transkripsiya edilir. Yeni genomlar L-, P- və NP zülalları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və nukleokapsidlər əmələ gətirir. Sintez edilmiş matris proteini hüceyrə membranının daxili təbəqəsinə keçir. Onurğa qlikoproteinin prekursorları endoplazmik retikulum (ER) membranları ilə əlaqəli ribosomlarda sintez olunur. Onlar ER və Golgi aparatı (AG) vasitəsilə hərəkət edərək hüceyrə membranına inteqrasiya edərək qlikozilləşirlər. Nukleokapsid matris proteininə və qlikoproteinlə dəyişdirilmiş membrana (superkapsid) bağlanır. Virionlar (4) qönçələnmə ilə hüceyrəni tərk edirlər.
düyü. 5 Paramiksovirusların çoxalması
Paramiksoviruslar F zülalından istifadə edərək qonşu hüceyrələrə keçmək qabiliyyətinə malikdir və onların birləşməsinə səbəb olur. Bu zaman çoxnüvəli nəhəng hüceyrələr əmələ gəlir - sinsitiyalar (simplastlar). Bu mexanizm virusları zərərsizləşdirən antikorların təsirindən qaçaraq virusların birbaşa hüceyrədən hüceyrəyə yayılmasına imkan verir. Simplastların əmələ gəlməsi paramiksovirusların xarakterik xüsusiyyətidir.
Verilənlər bazasından seçim: BJD test.docx üzrə suallara cavablar, IIST - suallar 2018 cavablar.docx, Öz-özünə təhsil üçün test sualları.docx, idarəetmə nəzəriyyəsi sualları.docx, imtahan üçün DKB sualları.docx, suallara 30 cavab qaçış haqqında.pdf, Test sualları.docx, testlər, suallar 8РЯ.doc, Kompüterə giriş üçün cavabları olan test sualları və tapşırıqlar, Biznes və elmi mövzular. Test üçün suallar.doc.MƏZMUN
Nəzarət sualları:
1. DNT genomik viruslarının çoxalması: əsas mərhələləri, çoxalmanın xüsusiyyətləri………………………………………………………………………………… 3
2. Canlı sistemlərdə virus çoxalmasının əlamətləri: laboratoriya heyvanları, cücə embrionları, hüceyrə kulturaları………………………………………………………………16
3. Tapşırıq................................................. .... ................................................. ......... ...20
İstinadlar…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………25
1. DNT genomik virusların reproduksiyası: əsas mərhələləri, çoxalmanın xüsusiyyətləri
Virusların çoxalması
Virusların çoxalması prosesini iki mərhələyə bölmək olar. Birinci faza virusun adsorbsiyasına və hüceyrəyə daxil olmasına, onun daxili komponentinin buraxılmasına və infeksiyaya səbəb ola biləcək şəkildə modifikasiyasına səbəb olan hadisələri əhatə edir. Müvafiq olaraq, birinci faza üç mərhələni əhatə edir: 1) virusun hüceyrələrə adsorbsiyası; 2) virusun hüceyrələrə nüfuz etməsi; 3) hüceyrədə virusun çıxarılması. Bu mərhələlər virusun müvafiq hüceyrə strukturlarına çatdırılmasını və onun daxili komponentinin qoruyucu membranlardan azad olmasını təmin etmək məqsədi daşıyır. Bu məqsədə çatdıqdan sonra çoxalmanın ikinci mərhələsi başlayır, bu müddət ərzində viral genom ifadə edilir. Bu mərhələyə aşağıdakı mərhələlər daxildir: 1) transkripsiya, 2) messencer RNT-nin tərcüməsi, 3) genomun təkrarlanması, 4) virus komponentlərinin yığılması. Çoxalmanın son mərhələsi virusun hüceyrədən çıxmasıdır.
Reproduksiyanın birinci mərhələsi.
I. Hüceyrə səthində virionların adsorbsiyası.
Virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı əlaqəsi adsorbsiya prosesi, yəni viral hissəciklərin hüceyrə səthinə yapışması ilə başlayır. Adsorbsiya prosesi hüceyrənin səthində müvafiq reseptorların və onları virusun səthində “tanıyan” maddələrin iştirakı ilə mümkündür. Ən ilkin adsorbsiya prosesləri qeyri-spesifik xarakter daşıyır və onlar virus və hüceyrənin səthində müsbət və mənfi yüklü qrupların elektrostatik qarşılıqlı təsirinə əsaslana bilər. Bununla belə, hüceyrə reseptorlarının viral zülallar tərəfindən tanınması, virus hissəciyinin hüceyrəyə yapışmasına səbəb olan çox spesifik bir prosesdir. Virusun səthində hüceyrənin plazma membranında xüsusi qrupları tanıyan və virus hissəciyinin onlara yapışmasına səbəb olan zülallara əlavə zülallar deyilir.
Viruslar hüceyrənin həyatı üçün zəruri olan maddələri: qida, hormonlar, böyümə faktorları və s. Qrip virusları və paramiksoviruslar üçün reseptorlar qlikoproteinlərin və qlikolipidlərin (qanqliozidlər) tərkibində olan sialik turşudur, rabdoviruslar və reoviruslar üçün - həmçinin zülalların və lipidlərin tərkibində karbohidrat komponenti, pikornaviruslar və adenoviruslar üçün - zülallar, bəzi viruslar üçün - lipidlərdir. . Spesifik reseptorlar təkcə viral hissəciyin hüceyrə səthinə yapışmasında rol oynamır. Onlar viral hissəciyin sonrakı taleyini, onun hüceyrədaxili daşınmasını və virusun yoluxucu prosesi başlatmağa qadir olduğu sitoplazmanın və nüvənin müəyyən sahələrinə çatdırılmasını müəyyənləşdirir. Virus həmçinin qeyri-spesifik reseptorlara yapışa bilər və hətta hüceyrəyə nüfuz edə bilər, lakin yalnız müəyyən bir reseptora bağlanma infeksiyaya səbəb olacaqdır.
Virus hissəciyinin hüceyrə səthinə yapışması ilkin olaraq viral hissəciklə reseptor arasında vahid əlaqənin əmələ gəlməsi ilə baş verir. Bununla belə, bu cür birləşmə kövrəkdir və viral hissəcik hüceyrə səthindən asanlıqla çıxa bilər - geri çevrilən adsorbsiya. Geri dönməz adsorbsiyanın baş verməsi üçün viral hissəcik və çoxlu reseptor molekulları arasında çoxsaylı bağlar yaranmalıdır, yəni sabit multivalent birləşmə baş verməlidir. Adsorbsiya yerlərində hüceyrə reseptor molekullarının sayı 3000-ə qədər çata bilər.Virus hissəciyinin hüceyrə səthinə multivalent bağlanma nəticəsində sabit bağlanması plazma membranının lipid ikiqatında reseptor molekullarının sərbəst hərəkəti mümkünlüyünə görə baş verir. , zülal-lipid təbəqəsinin hərəkətliliyi, "mayeliyi" ilə müəyyən edilir. Lipidlərin axıcılığının artması virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı təsirində ən erkən hadisələrdən biridir ki, bu da virusun hüceyrə səthi ilə təmas yerində reseptor sahələrinin əmələ gəlməsi və viral hissəciyin sabit bağlanması ilə nəticələnir. nəticələnən qruplar.
Hüceyrə səthində xüsusi reseptorların sayı hüceyrə başına 104-105 arasında dəyişir. Bəzi viruslar üçün reseptorlar yalnız məhdud host hüceyrələr dəstində ola bilər və bu, orqanizmin müəyyən bir virusa həssaslığını müəyyən edə bilər. Məsələn, pikornaviruslar yalnız primat hüceyrələrinə adsorbsiya olunur. Digər viruslar üçün reseptorlar, əksinə, müxtəlif növ hüceyrələrin səthində geniş şəkildə təmsil olunur, məsələn, sialil tərkibli birləşmələr olan ortomyxoviruslar və paramiksoviruslar üçün reseptorlar. Buna görə də, bu viruslar viral hissəciklərin adsorbsiyasının baş verə biləcəyi nisbətən geniş hüceyrələrə malikdir. Həddindən artıq geniş ev sahibinin hüceyrələri bir sıra toqaviruslar üçün reseptorlara malikdir: bu viruslar həm onurğalıların, həm də onurğasızların hüceyrələrini adsorbsiya edə və yoluxa bilər.
II. Virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi.
Tarixən heyvan viruslarının hüceyrələrə nüfuz etməsi üçün iki alternativ mexanizm - viropexis (endositoz) və viral və hüceyrə membranlarının birləşməsi ilə bir fikir var idi. Lakin bu mexanizmlərin hər ikisi bir-birini istisna etmir, əksinə tamamlayır.
"Viropexis" termini, plazma membranının bir hissəsinin invaginasiyası və viral hissəciyi ehtiva edən vakuolun meydana gəlməsi nəticəsində virus hissəciyinin sitoplazmaya daxil olması deməkdir.
Reseptor endositozu. Viropexis reseptor və ya adsorbsiya endositozunun xüsusi halıdır. Bu proses hüceyrədənkənar mayedən olan qida və tənzimləyici zülalların, hormonların, lipoproteinlərin və digər maddələrin hüceyrəyə daxil olduğu ümumi mexanizmdir. Reseptor endositozu plazma membranının ixtisaslaşmış sahələrində baş verir, burada sitoplazmik tərəfdə böyük molekulyar çəkiyə malik xüsusi bir protein - klatrin ilə örtülmüş xüsusi çuxurlar var. Çuxurun dibində xüsusi reseptorlar var. Çuxurlar sürətli invaginasiyaya və klatrinlə örtülmüş hüceyrədaxili vakuolların əmələ gəlməsinə imkan verir. Bu mexanizm vasitəsilə maddənin hüceyrəyə daxil olmasının yarı ömrü adsorbsiya anından 10 dəqiqədən çox olmur. Bir dəqiqə ərzində əmələ gələn vakuolların sayı 2000-dən çox olur.Beləliklə, reseptor endositozu yad maddələrin hüceyrəyə sürətlə daxil olmasını təmin edən yaxşı əlaqələndirilmiş mexanizmdir.
Örtülmüş vakuollar digər, daha böyük sitoplazmatik vakuollarla birləşərək reseptor tərkibli reseptorları əmələ gətirir, lakin klatrin deyil, lizosomlarla birləşir. Bu şəkildə hüceyrəyə daxil olan zülallar adətən lizosomlara daşınır və burada amin turşularına parçalanır; onlar lizosomları yan keçərək hüceyrənin digər hissələrində pozulmamış formada toplana bilərlər. Reseptor endositozuna alternativ, membranın xüsusi sahələrində invaginasiya baş vermədikdə maye endositozdur. Qapaqlı və zərfsiz heyvan viruslarının əksəriyyəti hüceyrəyə reseptor endositoz mexanizmi ilə daxil olur. Endositoz viral hissəciyin endositik vakuol daxilində hüceyrədaxili daşınmasını təmin edir, çünki vakuol istənilən istiqamətdə hərəkət edə bilər və hüceyrə membranları (nüvə membranı da daxil olmaqla) ilə birləşərək müvafiq hüceyrədaxili yerlərdə viral hissəciyi buraxır. Bu yolla, məsələn, nüvə virusları nüvəyə, reoviruslar isə lizosomlara daxil olur. Bununla belə, hüceyrəyə daxil olan virus hissəcikləri vakuolun içərisində yerləşir və divarları ilə sitoplazmadan ayrılır. Onlar yoluxucu bir prosesə səbəb olmaq üçün bir neçə mərhələdən keçməlidirlər.
Viral və hüceyrə membranlarının birləşməsi. Virusun daxili komponentinin hüceyrə membranından keçməsi üçün virus membranın birləşmə mexanizmindən istifadə edir. Qapalı viruslarda füzyon, viral birləşmə zülalının hüceyrə membranının lipidləri ilə nöqtəli qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır, bunun nəticəsində viral lipoprotein zərfi hüceyrə membranı ilə birləşir və virusun daxili komponenti digərində görünür. yan. Qapaqsız viruslarda səth zülallarından biri də hüceyrə membranlarının lipidləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və daxili komponentin membrandan keçməsinə səbəb olur. Heyvan viruslarının çoxu reseptosomdan sitozola daxil olur.
Endositoz zamanı viral hissəcik passiv sərnişindirsə, birləşmə zamanı o, prosesin aktiv iştirakçısına çevrilir. Fusion protein onun səthi zülallarından biridir. Bu günə qədər bu zülal yalnız paramiksoviruslarda və ortomyxoviruslarda müəyyən edilmişdir. Paramiksoviruslarda bu zülal (P protein) viral hissəciyin səthində yerləşən iki qlikoproteindən biridir. Qrip virusunda füzyon zülalının funksiyasını kiçik hemaqlütinasiya edən subunit yerinə yetirir.
Paramiksoviruslar neytral pH-da membran birləşməsini induksiya edir və bu virusların daxili komponenti plazma membranı vasitəsilə birbaşa hüceyrəyə daxil ola bilir. Bununla belə, zərflənmiş və zərfsiz virusların əksəriyyəti membranın birləşməsini yalnız aşağı pH dəyərlərində, 5,0 və 5,75 arasında induksiya edir. Hüceyrələrə endositik vakuollarda pH-nı 6,0-a yüksəldən zəif əsaslar (ammonium xlorid, xlorokin və s.) əlavə edilərsə, membranın birləşməsi baş vermir, virus hissəcikləri vakuollarda qalır və infeksion proses baş vermir. Membran birləşməsinin pH dəyərlərindən ciddi asılılığı viral birləşmə zülallarında konformasiya dəyişiklikləri ilə əlaqədardır.
Lizosom həmişə aşağı pH dəyərinə malikdir (4.9). Endositik vakuolda (reseptosom) turşuluq örtülmüş vakuolun əmələ gəlməsi zamanı hüceyrə səthində ATP-dən asılı olan “proton pompası” tərəfindən yaradılır. Endositik vakuolun turşulaşdırılması hüceyrəyə daxil olan fizioloji liqandlar üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir, çünki aşağı pH liqandın reseptordan ayrılmasına və reseptorların təkrar emalına kömək edir.
Virus və hüceyrə membranlarının birləşməsinin əsasını təşkil edən eyni mexanizm virusun səbəb olduğu hemoliz və çoxnüvəli hüceyrələrin, simplastların və sinsitiyanın meydana gəlməsi ilə bitişik hüceyrələrin plazma membranlarının birləşməsini müəyyən edir. Viruslar iki növ hüceyrə birləşməsinə səbəb olur: 1) “xaricidən qaynaşma” və 2) “daxili birləşmə”. “Kənardan qaynaşma” infeksiyanın yüksək çoxluğunda baş verir və infeksiyadan sonra ilk saatlarda aşkar edilir. Paramiksoviruslar üçün təsvir edilən bu birləşmə növü, yoluxduran virusun zülalları tərəfindən törədilir və virus komponentlərinin hüceyrədaxili sintezini tələb etmir. Bunun əksinə olaraq, “daxili birləşmə” infeksiyanın aşağı çoxluğunda baş verir, yoluxucu prosesin nisbətən gec mərhələlərində aşkar edilir və yeni sintez edilmiş viral zülallar tərəfindən törədilir. “Daxili birləşmə” bir çox viruslar üçün təsvir edilmişdir: herpes virusları, onkoviruslar, yavaş infeksiyaların patogenləri və s. Bu cür birləşmə virusun hüceyrəyə daxil olmasını təmin edən eyni viral qlikoproteinlərdən qaynaqlanır.
III. Soyunma - virusun deproteinləşdirilməsi
Hüceyrəyə daxil olan virus hissəcikləri yoluxucu prosesə səbəb olmaq üçün soyunmalıdır. Soyunmağın məqsədi viral genomun ifadəsinə mane olan viral qoruyucu membranları çıxarmaqdır. Soyunma nəticəsində virusun daxili komponenti sərbəst buraxılır ki, bu da yoluxucu prosesə səbəb ola bilər. Soyunma bir sıra xarakterik xüsusiyyətlərlə müşayiət olunur: virus hissəciyinin parçalanması nəticəsində yoluxucu aktivlik yox olur, bəzi hallarda nükleazlara həssaslıq yaranır, antikorların neytrallaşdırıcı təsirinə qarşı müqavimət yaranır və bir sıra istifadə edərkən foto həssaslıq itirilir. narkotiklərin.
Soyunmanın son məhsulları nüvələr, nukleokapsidlər və ya nuklein turşularıdır. Bir sıra viruslar üçün soyunma məhsulunun çılpaq nuklein turşuları deyil, daxili virus zülalı ilə əlaqəli nuklein turşuları olduğu göstərilmişdir. Məsələn, pikornavirusların son məhsulu VPg zülalı ilə kovalent əlaqədə olan RNT-dir; adenovirusların son məhsulu daxili viral zülallardan biri ilə kovalent əlaqədə olan DNT-dir.
Bəzi hallarda virusların yoluxucu proses törətmək qabiliyyəti onların müəyyən bir sistemin hüceyrəsində soyunma ehtimalı ilə müəyyən edilir. Beləliklə, bu mərhələ infeksiyanı məhdudlaşdıran mərhələlərdən biridir.
Bir sıra virusların soyunması hüceyrə daxilindəki ixtisaslaşmış yerlərdə (lizosomlar, Qolji aparatının strukturları, perinuklear boşluq, nüvə membranındakı nüvə məsamələri) baş verir. Viral və hüceyrə membranları birləşdikdə, hüceyrəyə nüfuz soyunma ilə birləşdirilir.
Soyunma və hüceyrədaxili nəql bir-biri ilə əlaqəli proseslərdir: soyunma yerlərinə düzgün hüceyrədaxili daşınma pozulduqda, viral hissəcik lizosoma daxil olur və lizosomal fermentlər tərəfindən məhv edilir.
Reproduksiyanın ikinci mərhələsi .
I. Transkripsiya.
Transkripsiya 3-5´fosfodiester körpüləri meydana gətirərək nukleotidləri bağlayan xüsusi ferment - RNT polimerazadan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bu bağlanma yalnız DNT şablonunun mövcudluğunda baş verir.
Hüceyrədəki transkripsiya məhsulları mRNT-dir. Genetik məlumatın daşıyıcısı olan hüceyrə DNT-si birbaşa zülal sintezini proqramlaşdıra bilməz. Genetik məlumatın DNT-dən ribosomlara ötürülməsi bir RNT xəbərçisi tərəfindən həyata keçirilir. Bu, aşağıdakı düsturla ifadə olunan molekulyar biologiyanın mərkəzi dogmasının əsasını təşkil edir:
DNT - transkripsiya - RNT - tərcümə - zülal,
burada oxlar genetik məlumatın ötürülməsi istiqamətini göstərir.
Viruslarda genetik məlumatın həyata keçirilməsi. Virus genomunun mRNT sintezi ilə bağlı strategiyası müxtəlif viruslar üçün fərqlidir. DNT viruslarında mRNT DNT zəncirlərindən birinin şablonunda sintez olunur. Genetik məlumatın ötürülməsi düsturu hüceyrədəki kimidir:
DNT - transkripsiya - RNT - tərcümə - zülal.
Nüvədə çoxalmış DNT virusları transkripsiya üçün hüceyrə polimerazından istifadə edir. Bu viruslara papovaviruslar, adenoviruslar və herpes virusları daxildir. Sitoplazmada çoxalmış DNT virusları nüvədə yerləşən hüceyrə fermentindən istifadə edə bilməz. Onların genomunun transkripsiyası virusa xas ferment - virusun bir hissəsi kimi hüceyrəyə nüfuz edən DNT polimeraza tərəfindən həyata keçirilir. Bu viruslara çiçək virusları və iridoviruslar daxildir.
Virus genomunu transkripsiya edən fermentlər. Bir sıra DNT tərkibli virusların - papovavirusların, adenovirusların, herpes viruslarının, parvovirusların, hepadnavirusların transkripsiyası. Hüceyrə nüvəsində həyata keçirilir və bu prosesdə hüceyrə transkripsiyasının mexanizmlərindən geniş istifadə olunur - transkripsiya fermentləri və transkriptlərin sonrakı modifikasiyası. Bu virusların transkripsiyası hüceyrə genomunu transkripsiya edən bir ferment olan hüceyrə RNT polimeraza II tərəfindən həyata keçirilir. Bununla belə, adenovirus transkriptlərinin xüsusi qrupu başqa bir hüceyrə fermenti - RNT polimeraza III istifadə edərək sintez olunur. DNT tərkibli heyvan viruslarının, çiçək virusları və iridovirusların digər iki ailəsində transkripsiya sitoplazmada baş verir. Sitoplazmada hüceyrə polimerazları olmadığı üçün bu virusların transkripsiyası xüsusi virus fermenti - virus RNT polimerazı tələb edir. Bu ferment struktur viral zülaldır.
Transkripsiyanın tənzimlənməsi. Viral genomun transkripsiyası bütün yoluxucu dövr ərzində ciddi şəkildə tənzimlənir. Tənzimləmə həm hüceyrə, həm də virusa xas mexanizmlərlə həyata keçirilir. Bəzi viruslarda, əsasən DNT tərkibli olanlarda, transkripsiyanın üç dövrü var - çox erkən, erkən və gec. Bu viruslara çiçək virusları, herpes virusları, papovaviruslar və adenoviruslar daxildir. Ultra-erkən və erkən transkripsiya nəticəsində ultra-erkən və erkən genlər ultra-erkən və ya erkən mRNA-lar yaratmaq üçün seçici şəkildə oxunur. Gec transkripsiya zamanı viral genomun başqa bir hissəsi, gec genlər oxunur və gec mRNA-lar əmələ gəlir. Gec genlərin sayı adətən erkən genlərin sayından çoxdur. Çox erkən genlər qeyri-struktur zülallar üçün genlərdir - fermentlər və virus genomunun transkripsiyası və replikasiyasının tənzimləyiciləri. Əksinə, gec genlər adətən struktur zülallar üçün genlərdir. Tipik olaraq, gec transkripsiya bütün genomu oxuyur, lakin gec gen transkripsiyası üstünlük təşkil edir.
Nüvə viruslarında transkripsiyanı tənzimləyən amil transkriptlərin nüvədən sitoplazmaya, mRNT-nin fəaliyyət göstərdiyi yerə - polisomlara daşınmasıdır.
Herpes viruslarının ultra-erkən transkripsiyasının məhsulu A-zülallarıdır. Onlardan birinin və ya bir neçəsinin funksiyası P zülallarını kodlayan növbəti gen qrupunun transkripsiyası üçün lazımdır. Öz növbəsində, P zülalları U zülallarını kodlayan gec genlərin sonuncu qrupunun transkripsiyasını işə salır. Bu tip tənzimləmə “cascade” adlanır.
II. Yayım.
Bu, mRNT-də olan genetik məlumatın sintez edilmiş virusa xas zülallardakı amin turşularının xüsusi ardıcıllığına çevrilməsi prosesidir. Hüceyrədə zülal sintezi mRNT-nin ribosomlara çevrilməsi nəticəsində baş verir. Ribosomlarda məlumat axını (mRNT-də) transfer RNT (tRNT) gətirən amin turşularının axını ilə birləşir. Hüceyrədə çoxlu sayda müxtəlif tRNT var. Hər bir amin turşusunun öz tRNT-si olmalıdır.
tRNT molekulu mürəkkəb ağcaqayın yarpağı formalı quruluşa malik tək zəncirli RNT-dir.
Xüsusi bir tRNT və amin turşusunun bağlanması aminoasil sintetaza fermenti tərəfindən həyata keçirilir. tRNT-nin bir ucu amin turşusu ilə, digəri isə tamamlayıcı olduqları mRNT-nin nukleotidləri ilə birləşir. mRNT-də olan üç nukleotid bir amin turşusunu kodlayır və “üçlü” və ya “kodon” adlanır, tRNT-dəki tamamlayıcı üç nukleotid isə “antikodon” adlanır.
Transkripsiya prosesi üç mərhələdən ibarətdir: uzanmanın başlaması, sonlanması.
Tərcümənin başlaması mRNT-nin ribosom tərəfindən tanınmasına və onun xüsusi bölgələrinə bağlanmasına əsaslanan tərcümə prosesində ən kritik mərhələdir. Ribosom mRNT-ni 5′ ucundakı qapaq vasitəsilə tanıyır və tərcüməyə başlayan başlanğıc kodona çatana qədər 3′ ucuna doğru sürüşür. Eukaryotik hüceyrədə başlanğıc kodonları metionini kodlayan AUG (adenin, urasil, guanin) kodonlarıdır. Bütün polipeptid zəncirlərinin sintezi metioninlə başlayır. Ribosom tərəfindən viral və RNT-nin spesifik tanınması virusa xas təşəbbüskar faktorlar hesabına həyata keçirilir.
Birincisi, kiçik ribosomal subunit mRNT-yə bağlanır. Kiçik ribosomal subunit olan mRNT kompleksi tərcümənin başlanması üçün lazım olan digər komponentlərlə birləşir. Bunlar "təşəbbüs faktorları" adlanan bir neçə protein molekuludur. Onlardan ən azı üçü prokaryotik hüceyrədə, doqquzdan çoxu isə eukaryotik hüceyrədə olur. Təşəbbüs faktorları spesifik mRNT-lərin ribosom tərəfindən tanınmasını müəyyən edir. Nəticədə tərcümənin başlanması üçün zəruri olan kompleks əmələ gəlir ki, bu da “təşəbbüs kompleksi” adlanır. Başlanğıc kompleksinə aşağıdakılar daxildir: mRNT; kiçik ribosomal alt bölmə; başlatıcı amin turşusu daşıyan aminoasil-tRNA; başlanğıc amillər; bir neçə GTP molekulu (guanozin trifosfat).
Ribosomda məlumat axını amin turşularının axını ilə birləşir. Aminoasil-tRNT-nin böyük ribosomal alt bölmənin A-mərkəzinə daxil olması tanınmanın nəticəsidir və onun antikodonu kiçik ribosomal yarımbirlikdə yerləşən mRNT-nin kodonu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. mRNT bir kodonu hərəkət etdirdikdə, tRNT peptidil mərkəzinə (P-mərkəz) köçürülür və onun amin turşusu ilk peptid bağını yaratmaq üçün başlatıcı amin turşusu ilə birləşir. Amin turşusu olmayan tRNT ribosomu tərk edir və yenidən xüsusi amin turşularının daşınmasında fəaliyyət göstərə bilir. Onun yerində A-mərkəzdən P-mərkəzə yeni tRNT köçürülür və yeni peptid bağı əmələ gəlir. A-mərkəzində boş mRNT kodonu peyda olur, ona müvafiq tRNT dərhal qoşulur və böyüyən polipeptid zəncirinə yeni amin turşuları əlavə olunur.
Tərcümə uzanması peptid bağından istifadə edərək yeni amin turşularının əlavə edilməsinə əsaslanan polipeptid zəncirinin uzadılması, artırılması prosesidir. mRNT zənciri daim ribosom vasitəsilə çəkilir və onun içindəki genetik məlumat “şifrədən çıxarılır”. Çox vaxt mRNT eyni vaxtda bir neçə ribosomda fəaliyyət göstərir, onların hər biri bu mRNT tərəfindən kodlanmış eyni polipeptid zəncirini sintez edir.
Tərcümənin dayandırılması ribosomun mRNT-də (UAA, UGA, UAG) xitam kodonuna çatdığı anda baş verir. Tərcümə dayanır və polipeptid zənciri poliribosomdan ayrılır. Tərcümə başa çatdıqdan sonra poliribosomlar yeni poliribosomların bir hissəsi ola biləcək alt hissələrə parçalanır.
Hər bir RNT bir neçə ribosomda fəaliyyət göstərir. Tək mRNT molekulunda fəaliyyət göstərən ribosomlar qrupu poliribosom və ya polisom adlanır. Polisomlar 4-6-dan 20-yə qədər və ya daha çox ribosomdan ibarət ola bilər.
Virusa xas polisomlar ya sərbəst, ya da membrana bağlı ola bilər. Daxili zülallar adətən sərbəst polisomlarda sintez olunur; qlikoproteinlər həmişə membrana bağlı polisomlarda sintez olunur.
Heyvan virusunun genomu birdən çox zülal kodlayan molekulla təmsil olunduğundan, viruslar ya bir nəhəng prekursor polipeptidi kodlayan uzun mRNT sintez etmək zərurəti ilə üzləşirlər, bu da sonradan müəyyən nöqtələrdə funksional aktiv zülallara kəsilməlidir, ya da. hər biri bir zülal kodlayan qısa monosistronik mRNA-lar. Beləliklə, viral zülalların əmələ gəlməsinin iki yolu var:
birincisi - mRNT nəhəng bir prekursor polipeptidinə çevrilir, sintezdən sonra ardıcıl olaraq yetkin funksional aktiv zülallara kəsilir;
ikincisi, mRNT sintezdən sonra yalnız bir qədər dəyişdirilmiş yetkin zülallar və ya zülallar yaratmaq üçün tərcümə olunur.
Tərcümənin birinci üsulu RNT tərkibli plus-strand virusları - pikornaviruslar və toqaviruslar üçün xarakterikdir. Onların mRNT-si nəhəng bir polipeptid zəncirinə çevrilir, poliprotein adlanır, o, ribosomal "konveyerdən" davamlı bir lent şəklində sürüşür və lazımi ölçüdə fərdi zülallara kəsilir. Viral zülalların kəsilməsi həm virusa xas, həm də hüceyrə proteazları tərəfindən həyata keçirilən çoxmərhələli bir prosesdir.
Protein əmələ gəlməsinin ikinci üsulu DNT tərkibli viruslar və əksər RNT tərkibli viruslar üçün xarakterikdir. Bu üsulla genomun (genin) bir bölgəsinin selektiv transkripsiyası nəticəsində qısa monosistronik mRNT-lər sintez olunur. Bununla belə, bu viruslar post-translational protein kəsmə mexanizmindən geniş istifadə edirlər.
Eukaryotik hüceyrədə bir çox zülal, o cümlədən viral zülallar post-translational modifikasiyalara məruz qalır; yetkin, funksional aktiv zülallar çox vaxt yeni sintez edilmiş prekursorlarla eyni deyil. Geniş yayılmış posttranslational kovalent modifikasiyalara qlikozilləşmə, asilləşmə, metilləşmə, sulfonlaşma (disulfid bağlarının əmələ gəlməsi), proteolitik kəsmə və nəhayət, fosforlaşma daxildir. Nəticədə, eukariotların müxtəlif orqanlarının müxtəlif hüceyrələrindən genetik kodlaşdırılmış 20 amin turşusu əvəzinə 140-a yaxın amin turşusu törəməsi təcrid olundu.
Qlikozilləşmə. Mürəkkəb RNT və DNT tərkibli viruslar tərkibində kovalent bağlı karbohidrat yan zəncirləri olan zülallar - qlikoproteinlər var. Qlikoproteinlər viral zərflərdə yerləşir və viral hissəciklərin səthində olur.
Polipeptidlərin qlikosilasiyası mürəkkəb çoxmərhələli prosesdir, onun ilk mərhələləri artıq polipeptid sintezi prosesində başlayır və ilk karbohidrat qalığı hələ ribosomu tərk etməmiş polipeptid zəncirinə əlavə olunur. Qlikozilləşmənin sonrakı mərhələləri polipeptidin plazma membranına daşınması zamanı karbohidrat qalıqlarının ardıcıl olaraq karbohidrat zəncirinə əlavə edilməsi ilə baş verir. Karbohidrat qalıqları bir-bir əlavə olunur və yalnız oliqosakarid zəncirinin sintezi başladıqda "blok" köçürülür. Karbohidrat zəncirinin son formalaşması viral hissəciyin yığılmasından əvvəl plazma membranında tamamlana bilər.
Qlikozilləşmə nəqliyyata təsir göstərir; üstəlik, nəql mərhələli qlikozilləşmə ilə qlikoproteinlər üçün ayrılmaz şəkildə bağlıdır. Bunun inandırıcı sübutu qlikozilləşmə inhibitorlarının virusların çoxalmasına təsiridir; polipeptidlərin sintezini pozmadan və ya maneə törətmədən onların daşınmasını tamamilə boğurlar.
Qlikozilləşmə müvafiq inhibitorlar (şəkər analoqları, məsələn, 2-deoksiqlükoza, antibiotik tunikamisin) tərəfindən basdırıldıqda, mikso-, rabdo- və α-virusların virionlarının yığılması bloklanır və ya herpes virusları və onkovirusların yoluxucu olmayan virionları əmələ gəlir. .
Sülfonasiya. Mürəkkəb RNT və DNT viruslarının bəzi zülalları tərcümədən sonra sulfonlaşdırılır. Çox vaxt qlikoproteinlər sulfonasiyaya məruz qalır və sulfat qrupu qlikoproteinin karbohidrat qalıqlarına bağlanır.
Asilləşmə. Kompleks RNT tərkibli virusların bir sıra qlikoproteinləri (qrip virusunun HA2, vezikulyar stomatit virusunun G zülalı, Nyukasl xəstəliyi virusunun HN zülalı və s.) tərkibində kovalent bağlı 1-2 molekul yağ turşusu var.
Kəsmə. Bir çox viral zülallar və ilk növbədə qlikoproteinlər, yalnız proteolitik fermentlər tərəfindən müəyyən nöqtələrdə kəsildikdən sonra funksional aktivlik əldə edirlər. Kəsmə ya iki funksional zülal alt bölməsinin (məsələn, qrip virusu hemaqlutininin böyük və kiçik alt bölmələri, Semliki meşə virusunun iki qlikoproteini (E2 və E3)) əmələ gəlməsi ilə və ya bir funksional aktiv zülalın əmələ gəlməsi ilə baş verir. qeyri-aktiv ferment, məsələn, paramiksovirusların F və HN zülalları. Dilimləmə adətən hüceyrə fermentləri tərəfindən həyata keçirilir. Qlikoproteinləri olan bir çox mürəkkəb heyvan viruslarında kəsmə aktiv birləşmə zülallarının və birləşmə zülallarının əmələ gəlməsi və buna görə də virusların hüceyrəni yoluxdurma qabiliyyəti əldə etməsi üçün lazımdır. Yalnız bu zülalları kəsdikdən sonra viral hissəcik yoluxucu olur. Beləliklə, hüceyrə fermentlərindən istifadə edərək həyata keçirilən bir sıra virusların proteolitik aktivləşməsindən danışmaq olar.
Fosforlaşma. Fosfoproteinlər demək olar ki, bütün heyvan viruslarında - RNT və DNT tərkibli, sadə və mürəkkəb quruluşda olur. Protein kinazları əksər viruslarda olur, lakin fosforlaşma həm virus, həm də hüceyrə fermentləri tərəfindən həyata keçirilə bilər. Tipik olaraq, virus genomu ilə əlaqəli və onun ifadəsində tənzimləyici rol oynayan zülallar fosforlaşdırılır. İnterferonun aktiv təsir mexanizmi fosforlaşma prosesi ilə əlaqələndirilir.
III. Replikasiya.
Replikasiya genomla homoloji olan nuklein turşusu molekullarının sintezidir. Hüceyrədə DNT replikasiyası baş verir, nəticədə qız ikiqat zəncirli DNT əmələ gəlir. Replikasiya DNT-nin bükülməmiş hissələrində baş verir və 5′ ucundan 3′ ucuna qədər hər iki zəncirdə eyni vaxtda baş verir.
DNT-nin iki zəncirinin əks qütblərə malik olması və replikasiya yeri (çəngəl) eyni istiqamətdə hərəkət etdiyi üçün bir zəncir Okazaki fraqmentləri adlanan ayrı-ayrı fraqmentlərdə (bu modeli ilk dəfə təklif edən alimin adını daşıyır) əks istiqamətdə qurulur. Sintezdən sonra Okazaki fraqmentləri liqaza ilə tək bir zəncirdə "çarpaz bağlanır".
DNT replikasiyası DNT polimerazları tərəfindən həyata keçirilir. Replikasiyaya başlamaq üçün primer adlanan bir DNT şablonunda RNT-nin qısa bir hissəsinin ilkin sintezi lazımdır. DNT zəncirinin sintezi primerdən başlayır, bundan sonra RNT sürətlə böyüyən yerdən çıxarılır.
Viral DNT-nin replikasiyası. DNT tərkibli virusların genomunun replikasiyası əsasən hüceyrə fraqmentləri tərəfindən kataliz edilir və onun mexanizmi hüceyrə DNT replikasiyası mexanizminə bənzəyir.
Hər yeni sintez edilmiş DNT molekulu bir ana və bir yeni sintez edilmiş zəncirdən ibarətdir. Bu təkrarlama mexanizmi yarı konservativ adlanır.
Dairəvi ikiqat zəncirli DNT (papovaviruslar) olan viruslarda DNT zəncirlərindən biri kəsilir ki, bu da molekulun müəyyən hissəsində super sarmalların açılmasına və çıxarılmasına səbəb olur.
Molekulun aşağı həddindən artıq qıvrılmış hissəsi, böyük bir sahədə bükülməmiş hissəsi və yeni əmələ gələn replikasiya ilmələri görünür.
Tək zəncirli DNT-nin (parvovirus ailəsi) replikasiyası zamanı aralıq replikativ formalar olan qoşa zəncirli formalar əmələ gəlir.
Replikativ komplekslər. Yaranan DNT və RNT zəncirləri bir müddət matrislə bağlı qaldığından, yoluxmuş hüceyrədə replikativ komplekslər əmələ gəlir ki, burada genomun bütün replikasiya prosesi (bəzi hallarda həm də transkripsiya) həyata keçirilir. Replikativ kompleksdə şablonla əlaqəli genom, replikaz və yeni sintez edilmiş nuklein turşusu zəncirləri var. Yeni sintez edilmiş genomik molekullar dərhal viral zülallarla əlaqələndirilir, buna görə də antigenlər replikasiya komplekslərində tapılır. Replikasiya prosesində, replikativ prekursor adlanan tək telli "quyruqları" olan qismən ikiqat telli bir quruluş meydana çıxır.
Replikasiya kompleksləri ya əvvəlcədən mövcud olan, ya da virusun yaratdığı hüceyrə strukturları ilə əlaqələndirilir. Məsələn, pikornavirusların replikativ kompleksləri endoplazmatik retikulumun membranları ilə, çiçək viruslarının - sitoplazmatik matrislə, nüvələrdəki adenovirusların və herpes viruslarının replikativ kompleksləri yeni əmələ gələn lifli strukturlarla birləşir və nüvə membranları. Yoluxmuş hüceyrələrdə replikasiya komplekslərinin əlaqəli olduğu hüceyrə strukturlarının çoxalması və ya onların əvvəlcədən mövcud materialdan formalaşması ola bilər. Məsələn, pikornaviruslarla yoluxmuş hüceyrələrdə hamar membranların proliferasiyası baş verir. Reoviruslarla yoluxmuş hüceyrələrdə mikrotubulların yığılması müşahidə olunur; Çiçək virusu ilə yoluxmuş hüceyrələrdə sitoplazmik matrisin əmələ gəlməsi baş verir.
Replikasiya komplekslərində genomik molekulların sintezi ilə eyni vaxtda transkripsiya baş verir və nukleokapsidlərin və nüvələrin, bəzi infeksiyalarda isə virus hissəciklərinin yığılması baş verir.
Replikasiyanın tənzimlənməsi. Yeni əmələ gələn genomik RNT molekulu müxtəlif yollarla istifadə edilə bilər. O, kapsid zülalları ilə birləşə və virionun bir hissəsi ola bilər, yeni genomik molekulların sintezi və ya mRNT-nin formalaşması üçün şablon rolunu oynaya bilər; nəhayət, "plus" zəncirli viruslarda mRNT funksiyalarını yerinə yetirə və birləşə bilər. ribosomlara. Hüceyrədə genomik molekulların istifadəsini tənzimləyən mexanizmlər var. Tənzimləmə özünütənzimləmə prinsipinə əməl edir və zülal-nuklein turşusu və zülal-zülal tanınma imkanı sayəsində viral RNT və zülalların qarşılıqlı təsiri ilə həyata keçirilir. Məsələn, pikornavirusların terminal zülalının rolu mRNT-nin tərcüməsini maneə törətmək və virionların əmələ gəlməsi üçün molekulları seçməkdir. Genomik RNT-nin 5′ ucuna bağlanan zülal, öz növbəsində, kapsid zülalları tərəfindən tanınır və bu RNT molekulunun iştirakı ilə virus hissəciyinin yığılması üçün siqnal kimi xidmət edir. Eyni prinsipdən istifadə edərək, genomik RNT molekulları mənfi zəncirli viruslardan seçilir. RNT molekulu virionun bir hissəsidir və ya replikasiya üçün şablon kimi xidmət edir. Onu transkripsiyaya keçirmək üçün zülal-nuklein turşusu qarşılıqlı təsirinin qadağan edilməsi lazımdır. Adenovirus DNT replikasiyası viral DNT-nin sonuna bağlanan və replikasiyanın başlanması üçün zəruri olan bir protein molekulunu əhatə edir. Beləliklə, replikasiyanın başlaması üçün viral zülalların sintezi lazımdır: zülal sintezi inhibitorlarının iştirakı ilə transkripsiyadan replikasiyaya keçid yoxdur.
IV. Viral hissəciklərin yığılması.
Hüceyrədə viral hissəciklərin komponentlərinin sintezi ayrıdır və nüvənin və sitoplazmanın müxtəlif strukturlarında baş verə bilər. Nüvələrdə təkrarlanan viruslara şərti olaraq nüvə virusları deyilir. Bunlar əsasən DNT tərkibli viruslardır: adenoviruslar, papovaviruslar, parvoviruslar, herpes virusları.
Sitoplazmada təkrarlanan viruslara sitoplazmik deyilir. Bunlara ortomyxoviruslar və retroviruslar istisna olmaqla, DNT tərkibli çiçək virusu və əksər RNT tərkibli viruslar daxildir. Lakin bu bölünmə çox nisbidir, çünki hər iki virusun çoxalmasında müvafiq olaraq sitoplazmada və nüvədə baş verən mərhələlər olur.
Nüvə və sitoplazmanın içərisində virusa xas olan molekulların sintezi də ayrıla bilər. Məsələn, bəzi zülalların sintezi sərbəst polisomlarda, digərləri isə membrana bağlanmış polisomlarda həyata keçirilir. Viral nuklein turşuları viral zülalları sintez edən polisomlardan uzaq hüceyrə strukturları ilə birlikdə sintez olunur. Bu disjunktiv çoxalma üsulu ilə bir viral hissəciyin meydana gəlməsi yalnız viral nuklein turşuları və zülalların kifayət qədər konsentrasiyada hüceyrə zülallarının və nuklein turşularının müxtəlifliyində bir-birlərini tanımaq və kortəbii olaraq bir-biri ilə əlaqə qurmaq qabiliyyətinə malik olduqda mümkündür. yəni öz-özünə yığmaq qabiliyyətinə malikdirlər.
Öz-özünə yığılma hidrofobik, duz və hidrogen bağları, həmçinin sterik uyğunluq nəticəsində baş verə bilən spesifik zülal-nuklein turşusu və zülal-zülal tanınmasına əsaslanır. Protein-nuklein turşusunun tanınması nuklein turşusu molekulunun kiçik bir bölgəsi ilə məhdudlaşır və virus genomunun kodlaşdırılmayan hissəsində unikal nukleotid ardıcıllığı ilə müəyyən edilir. Genomun bir bölgəsinin viral kapsid zülalları tərəfindən tanınması ilə viral hissəciyin yığılması prosesi başlayır. Digər zülal molekullarının birləşməsi spesifik zülal-zülal qarşılıqlı təsirləri və ya qeyri-spesifik zülal-nuklein turşusu qarşılıqlı təsirləri hesabına həyata keçirilir.
Heyvan viruslarının quruluşunun müxtəlifliyinə görə, virionların əmələ gəlmə üsulları da müxtəlifdir, lakin aşağıdakı ümumi birləşmə prinsiplərini tərtib etmək olar:
Sadə viruslarda zülalların modifikasiyası nəticəsində virionlara çevrilən provirionlar əmələ gəlir. Mürəkkəb viruslar üçün montaj bir neçə mərhələdə həyata keçirilir. Əvvəlcə nukleokapsidlər və ya nüvələr əmələ gəlir, onlarla xarici qabıq zülalları qarşılıqlı təsir göstərir.
Mürəkkəb virusların yığılması (çiçək virusları və reovirusların yığılması istisna olmaqla) hüceyrə membranlarında həyata keçirilir. Nüvə viruslarının yığılması nüvə membranlarının iştirakı ilə, sitoplazmatik virusların yığılması - viral hissəciyin bütün komponentlərinin bir-birindən asılı olmayaraq gəldiyi endoplazmatik retikulum və ya plazma membranının membranlarının iştirakı ilə baş verir.
Bir sıra mürəkkəb viruslar əmələ gələn nukleokapsidlər və virus zərfləri arasında vasitəçi rolunu oynayan xüsusi hidrofobik zülallara malikdir. Belə zülallar bir sıra mənfi zəncirli viruslarda (ortomixoviruslar, paramiksoviruslar, rabdoviruslar) matris zülallarıdır.
Nukleokapsidlərin, nüvələrin, provirionların və virionların yığılması hüceyrədaxili mayedə deyil, hüceyrədə əvvəllər mövcud olan və ya virusun yaratdığı ("fabriklər") baş verir.
Mürəkkəb viruslar öz hissəciklərini yaratmaq üçün ev sahibi hüceyrənin bir sıra elementlərindən istifadə edir, məsələn, lipidlər, bəzi fermentlər, DNT genomik 5V40-dakı histonlar, örtülmüş RNT genomik viruslarındakı aktin və hətta arenoviruslarda ribosomlar var. Hüceyrə molekulları viral hissəcikdə müəyyən funksiyalara malikdir, lakin onların viriona daxil olması, həmçinin bir sıra hüceyrə membranı fermentlərinin və ya hüceyrə nuklein turşularının daxil olması kimi təsadüfi çirklənmənin nəticəsi ola bilər.
DNT viruslarının yığılması. DNT viruslarının yığılmasında RNT viruslarının yığılmasından bəzi fərqlər var. RNT tərkibli viruslar kimi, DNT tərkibli virusların yığılması da polipeptidlərin tərkibində yetkin virionlardan fərqlənən aralıq formaların əmələ gəlməsi ilə çox mərhələli prosesdir. Montajın birinci mərhələsi DNT-nin daxili zülallarla birləşməsini və nüvələrin və ya nukleokapsidlərin əmələ gəlməsini əhatə edir. Bu vəziyyətdə, DNT əvvəlcədən əmələ gələn "boş" kapsidlərlə birləşir.
DNT-nin kapsidlərə bağlanması nəticəsində natamam formalar adlanan yeni aralıq formalar sinfi meydana çıxır. Morfogenezdə müxtəlif DNT tərkibli natamam formalarla yanaşı, daha bir aralıq forma var - yetişməmiş virionlar, onların tərkibində kəsilməmiş polipeptid prekursorları olması ilə yetkin olanlardan fərqlənir. Beləliklə, virusların morfogenezi zülalların modifikasiyası (emalı) ilə sıx bağlıdır.
Nüvə viruslarının yığılması nüvədə başlayır, adətən nüvə membranı ilə birləşir. Nüvədə əmələ gələn herpes virusunun aralıq formaları daxili nüvə membranı vasitəsilə perinuklear boşluğa daxil olur və bununla da virus nüvə membranının törəməsi olan zərf əldə edir. Virionların daha da tamamlanması və olgunlaşması endoplazmatik retikulumun membranlarında və virusun sitoplazmatik veziküllərin bir hissəsi kimi hüceyrə səthinə daşındığı Golgi aparatında baş verir.
Qönçələnməmiş lipid tərkibli viruslarda - çiçək viruslarında virionların yığılması artıq təsvir edilmiş sitoplazmik virus "fabriklərində" baş verir. "Fabriklərdə" virusların lipid zərfi hüceyrə lipidlərindən avtonom öz-özünə yığılma yolu ilə əmələ gəlir, buna görə də zərflərin lipid tərkibi hüceyrə membranlarındakı lipidlərin tərkibindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.
V. Viral hissəciklərin hüceyrədən çıxması.
Viral nəslin hüceyrədən çıxmasının iki yolu var:
1) "partlayış" ilə;
2) qönçələnmə ilə.
Partlayış yolu ilə hüceyrədən çıxmaq hüceyrənin məhv edilməsi, onun bütövlüyünün pozulması ilə əlaqələndirilir, nəticədə hüceyrənin daxilində yerləşən yetkin viral hissəciklər ətraf mühitə düşür. Hüceyrədən çıxmağın bu üsulu lipoprotein qabığı olmayan viruslar üçün xarakterikdir (picorna-, reo-, parvo-, papova-, adenoviruslar). Ancaq bu virusların bəziləri hüceyrə ölümündən əvvəl hüceyrə səthinə daşına bilər. Hüceyrələrdən qönçələnmə ilə çıxma hüceyrə membranlarının törəməsi olan lipoprotein membranı olan viruslar üçün xarakterikdir. Bu üsulla hüceyrə uzun müddət həyat qabiliyyətini saxlaya bilər və resursları tamamilə tükənənə qədər viral nəsillər əmələ gətirə bilər.
Viral çoxalma prosesini təxminən 2 mərhələyə bölmək olar . Birinci mərhələ 3 mərhələdən ibarətdir: 1) virusun həssas hüceyrələrə adsorbsiyası; 2) virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi; 3) virusun deproteinləşdirilməsi . İkinci mərhələ viral genomun həyata keçirilməsi mərhələlərini əhatə edir: 1) transkripsiya, 2) tərcümə, 3) replikasiya, 4) viral hissəciklərin yığılması, yetişməsi və 5) virusun hüceyrədən çıxması.
Virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı əlaqəsi adsorbsiya prosesi ilə, yəni virusun hüceyrə səthinə yapışması ilə başlayır.
Adsorbsiya virion zülalının (antireseptorun) hüceyrə səthinin tamamlayıcı strukturuna - hüceyrə reseptoruna spesifik bağlanmasıdır. Kimyəvi təbiətinə görə, virusların sabitləşdiyi reseptorlar iki qrupa aiddir: mukoprotein və lipoprotein. Qrip virusları, parainfluenza və adenoviruslar mukoprotein reseptorlarında fiksasiya olunur. Enteroviruslar, herpes virusları, arboviruslar hüceyrənin lipoprotein reseptorlarına adsorbsiya edilir. Adsorbsiya yalnız müəyyən elektrolitlərin, xüsusən də virusun və hüceyrə səthinin artıq anion yüklərini neytrallaşdıran və elektrostatik itələməni azaldan Ca2+ ionlarının iştirakı ilə baş verir.Virusların adsorbsiyası temperaturdan çox az asılıdır.Adsorbsiyanın ilkin prosesləri təbiətcə qeyri-spesifikdir və səthi virus və hüceyrədə müsbət və mənfi yüklü strukturların elektrostatik qarşılıqlı təsirinin nəticəsidir və sonra virion əlavə zülalı ilə hüceyrənin plazma membranındakı xüsusi qruplar arasında xüsusi qarşılıqlı əlaqə baş verir. Sadə insan və heyvan virusları kapsidin bir hissəsi kimi əlavə zülalları ehtiva edir. Mürəkkəb viruslarda əlavə zülallar superkapsidin bir hissəsidir. Onlar saplar (adenoviruslarda liflər) və ya mikso-, retro-, rabdo- və digər viruslarda sünbül, göbələk kimi strukturlar şəklində ola bilər. Başlanğıcda, virionun reseptorla tək əlaqəsi baş verir - belə birləşmə kövrəkdir - adsorbsiya geri çevrilir. Geri dönməz adsorbsiyanın baş verməsi üçün viral reseptor ilə hüceyrə reseptoru arasında çoxlu əlaqə, yəni sabit multivalent birləşmə olmalıdır. Bir hüceyrənin səthindəki xüsusi reseptorların sayı 10 4 -10 5-dir. Bəzi viruslar üçün reseptorlar, məsələn, arboviruslar. həm onurğalıların, həm də onurğasızların hüceyrələrində, digər viruslar üçün isə yalnız bir və ya bir neçə növün hüceyrələrində olur.
İnsan və heyvan viruslarının hüceyrələrə nüfuz etməsi iki yolla baş verir: 1) viropexis (pinositoz); 2) viral superkapsid qabığının hüceyrə membranı ilə birləşməsi. Bakteriofaqlar fagın zülal əlavəsinin büzülməsi nəticəsində hüceyrəyə nuklein turşusu yeridildikdə, şpris adlanan öz nüfuz mexanizminə malikdir.
Virusun deproteinləşdirilməsi, viral hemomun viral qoruyucu qabıqlardan sərbəst buraxılması ya viral fermentlərin köməyi ilə, ya da hüceyrə fermentlərinin köməyi ilə baş verir. Deproteinləşmənin son məhsulları daxili virus zülalı ilə əlaqəli nuklein turşuları və ya nuklein turşularıdır. Sonra viral komponentlərin sintezinə səbəb olan viral çoxalmanın ikinci mərhələsi baş verir.
Transkripsiya genetik kodun qanunlarına uyğun olaraq virusun DNT və ya RNT-sindən məlumatın mRNT-yə yenidən yazılmasıdır.
Tərcümə mRNT-də olan genetik məlumatın müəyyən bir amin turşusu ardıcıllığına çevrilməsi prosesidir.
Replikasiya virusun genomuna homoloji olan nuklein turşusu molekullarının sintezi prosesidir.
DNT tərkibli viruslarda genetik məlumatın həyata keçirilməsi hüceyrələrdə olduğu kimidir:
DNT transkripsiyası mRNA tərcümə zülalı
RNT transkripsiyası i-RNT tərcümə zülalı
Müsbət RNT genomlu viruslar (toqaviruslar, pikornaviruslar) transkripsiyadan məhrumdurlar:
RNT zülalının tərcüməsi
Retrovirusların genetik məlumat ötürmək üçün unikal bir yolu var:
RNT tərs transkripsiyası DNT transkripsiyası mRNA tərcümə zülalı
DNT ev sahibi hüceyrənin (provirus) genomu ilə inteqrasiya edir.
Hüceyrədə viral komponentlər yığıldıqdan sonra virusun çoxalmasının son mərhələsi başlayır: viral hissəciklərin yığılması və hüceyrədən virionların buraxılması. Virionlar hüceyrədən iki yolla çıxır: 1) hüceyrəni “partlayaraq”, nəticədə hüceyrə məhv olur. Bu yol sadə viruslara (picorna-, reo-, papova- və adenoviruslara) xasdır, 2) qönçələnmə ilə hüceyrələrdən çıxır. Superkapsid ehtiva edən viruslara xasdır. Bu üsulla hüceyrə dərhal ölmür və resursları tükənənə qədər çoxlu virus nəslini yarada bilir.
Virusların becərilməsi üsulları
Laboratoriya şəraitində virusların becərilməsi üçün aşağıdakı canlı obyektlərdən istifadə olunur: 1) hüceyrə kulturaları (toxumalar, orqanlar); 2) toyuq embrionları; 3) laboratoriya heyvanları.
Hüceyrə mədəniyyəti
Ən çox yayılmışlar bir qatlı hüceyrə mədəniyyətləridir, onları 1) birincil (əsasən tripsinizləşdirilmiş), 2) yarı davamlı (diploid) və 3) davamlı olaraq bölmək olar.
Mənşəyinə görə onlar embrion, şiş və yetkin orqanizmlərə təsnif edilir; morfogenez ilə- fibroblastik, epitelial və s.
İlkin Hüceyrə kulturaları xüsusi qida mühiti ilə örtülmüş plastik və ya şüşə səthdə tək qat şəklində böyümək qabiliyyətinə malik hər hansı insan və ya heyvan toxumasının hüceyrələridir. Belə bitkilərin ömrü məhduddur. Hər bir konkret halda, onlar mexaniki üyüdülmə, proteolitik fermentlərlə müalicə və hüceyrələrin sayının standartlaşdırılmasından sonra toxumadan alınır. Meymun böyrəklərindən, insan embrion böyrəklərindən, insan amnionundan və toyuq embrionlarından alınan ilkin kulturalar virusların təcrid edilməsi və toplanması, həmçinin virus peyvəndlərinin istehsalı üçün geniş istifadə olunur.
Yarı dəri (və ya diploid ) hüceyrə kulturaları - ilkin diploid xromosom dəstini saxlayaraq, in vitro şəraitdə 50-100 keçidə tab gətirə bilən eyni tipli hüceyrələr. İnsan embrion fibroblastlarının diploid ştammları həm viral infeksiyaların diaqnostikasında, həm də viral vaksinlərin istehsalında istifadə olunur.
Davamlı hüceyrə xətləri potensial ölümsüzlük və heteroploid karyotip ilə xarakterizə olunur.
Transplantasiya edilə bilən xətlərin mənbəyi ilkin hüceyrə mədəniyyətləri ola bilər (məsələn, SOC, PES, BHK-21 - bir günlük Suriya hamsterinin böyrəklərindən; PMS - qvineya donuzunun böyrəyindən və s.) fərdi hüceyrələr in vitro sonsuz reproduksiyaya meyl göstərən. Hüceyrələrdən belə xüsusiyyətlərin yaranmasına səbəb olan dəyişikliklər toplusuna transformasiya, davamlı toxuma kulturalarının hüceyrələri isə transformasiya adlanır.
Transplantasiya edilə bilən hüceyrə xətlərinin başqa bir mənbəyi bədxassəli neoplazmalardır. Bu vəziyyətdə hüceyrə transformasiyası in vivo baş verir. Viroloji praktikada transplantasiya edilmiş hüceyrələrin aşağıdakı xətləri ən çox istifadə olunur: HeLa - uşaqlıq boynu karsinomasından əldə edilir; Ner-2 - qırtlaq xərçəngindən; Detroit-6 - ağciyər xərçəngi metastazından sümük iliyinə; RH - insan böyrəyindən.
Hüceyrələri yetişdirmək üçün qida mühiti tələb olunur ki, bu da məqsədlərinə görə böyümə və dəstəkləyici mühitə bölünür. Böyümə mühitində monolayer yaratmaq üçün aktiv hüceyrə proliferasiyasını təmin etmək üçün daha çox qida maddəsi olmalıdır. Dəstəkləyici media yalnız hüceyrədə virusların çoxalması zamanı hüceyrələrin artıq formalaşmış bir təbəqədə sağ qalmasını təmin etməlidir.
Sintetik media 199 və Eagle mediası kimi standart sintetik mühitlərdən geniş istifadə olunur. Məqsədindən asılı olmayaraq, bütün hüceyrə mədəniyyəti mühitləri balanslaşdırılmış duz məhlulu ilə hazırlanır. Çox vaxt Hanks həllidir. Əksər böyümə mühitinin ayrılmaz tərkib hissəsi heyvan qan zərdabıdır (dana, iribuynuzlu, at), 5-10% -i olmadan hüceyrə çoxalması və monolayer meydana gəlməsi baş vermir. Serum baxım mediasına daxil deyil.
Hüceyrə kulturalarında virusların təcrid edilməsi və onların təyini üsulları.
Xəstədən müxtəlif yoluxucu materiallardan (qan, sidik, nəcis, selikli axıntı, orqan yuyulması) virusları təcrid edərkən, şübhəli virusa ən həssas olan hüceyrə kulturalarından istifadə olunur. İnfeksiya üçün yaxşı inkişaf etmiş bir hüceyrə təbəqəsi olan sınaq borularında mədəniyyətlərdən istifadə olunur. Hüceyrələri yoluxdurmazdan əvvəl qida mühiti çıxarılır və hər bir sınaq borusuna bakteriya və göbələkləri məhv etmək üçün antibiotiklərlə qabaqcadan işlənmiş sınaq materialının 0,1-0,2 ml süspansiyonu əlavə edilir. 30-60 dəqiqədən sonra. Virusun hüceyrələrlə təmasından sonra artıq material çıxarılır, sınaq borusuna dəstəkləyici mühit əlavə edilir və virusun təkrarlanması əlamətləri aşkarlanana qədər termostatda qalır.
Yoluxmuş hüceyrə mədəniyyətlərində virusun mövcudluğunun göstəricisi ola bilər:
1) xüsusi hüceyrə degenerasiyasının inkişafı - virusun sitopatik təsiri (CPE), üç əsas növü var: yuvarlaq və ya kiçik hüceyrə degenerasiyası; çoxnüvəli nəhəng hüceyrələrin - simplastların formalaşması; hüceyrələrin bir neçə qatından ibarət olan hüceyrə proliferasiyası ocaqlarının inkişafı;
2) təsirlənmiş hüceyrələrin sitoplazmasında və nüvələrində yerləşən hüceyrədaxili daxilolmaların aşkar edilməsi;
3) müsbət hamaqlütinasiya reaksiyası (RHA);
4) müsbət hemadsorbsiya reaksiyası (RHAds);
5) lövhə əmələ gəlməsi fenomeni: virusa yoluxmuş hüceyrələrin bir təbəqəsi neytral qırmızı göstərici (fon - çəhrayı) əlavə edilməklə nazik bir ağar təbəqəsi ilə örtülmüşdür. Virusun olması ilə hüceyrələrdə çəhrayı agar fonunda rəngsiz zonalar (“lövhələr”) əmələ gəlir.
6) CPD və ya GA olmadıqda, müdaxilə reaksiyası həyata keçirilə bilər: tədqiq olunan mədəniyyət CPD-yə səbəb olan virusla yenidən yoluxmuşdur. Müsbət vəziyyətdə CPP olmayacaq (müdaxilə reaksiyası müsbətdir). Test materialında virus yoxdursa, CPE müşahidə olunur.
Toyuq embrionlarında virusların təcrid edilməsi.
Viroloji tədqiqatlar üçün 7-12 günlük toyuq embrionlarından istifadə olunur.
İnfeksiyadan əvvəl embrionun canlılığı müəyyən edilir. Ovoscoping zamanı canlı embrionlar hərəkətlidir və damar nümunəsi aydın görünür. Hava kisəsinin sərhədləri sadə qələmlə qeyd olunur. Toyuq embrionları aseptik şəraitdə, steril alətlərdən istifadə edərək, hava boşluğunun üstündəki qabığı yod və spirtlə əvvəlcədən müalicə etdikdən sonra yoluxur.
Toyuq embrionlarına yoluxma üsulları fərqli ola bilər: virusun xorion-allantoik membrana, amniotik və allantoik boşluqlara, sarı kisəsinə tətbiqi. İnfeksiya üsulunun seçimi tədqiq olunan virusun bioloji xüsusiyyətlərindən asılıdır.
Toyuq embrionunda virusun göstəricisi embrionun ölümü, allantoik və ya amniotik maye ilə şüşə üzərində müsbət hemaqlütinasiya reaksiyası və xorion-allantoik membranda fokus lezyonları (“lövhələr”) ilə edilir.
III. Laboratoriya heyvanlarında virusların təcrid edilməsi.
Laboratoriya heyvanları daha rahat sistemlərdən (hüceyrə kulturaları və ya toyuq embrionları) istifadə etmək mümkün olmadıqda yoluxucu materialdan virusları təcrid etmək üçün istifadə edilə bilər. Onlar əsasən yeni doğulmuş ağ siçanları, hamsterləri, qvineya donuzlarını və siçovul balalarını götürürlər. Heyvanlar virus sitotropizmi prinsipinə uyğun olaraq yoluxur: pnevmotrop viruslar intranazal, neyrotrop viruslar - intraserebral, dermatotrop viruslar - dəriyə yeridilir.
Virusun göstəricisi heyvanlarda xəstəlik əlamətlərinin görünüşünə, onların ölümünə, toxuma və orqanlarda patomorfoloji və patohistoloji dəyişikliklərə, həmçinin orqanlardan ekstraktlarla müsbət hemaqlotinasiya reaksiyasına əsaslanır.
İkili parçalanma ilə həyata keçirilmir. Hələ ötən əsrin 50-ci illərində müəyyən edilmişdir ki, çoxalma çoxalma üsulu ilə (ingilis dilindən tərcümədə reproduce - surət çıxarmaq, çoxaltmaq), yəni nuklein turşularını çoxaltmaqla, həmçinin zülal sintezi ilə həyata keçirilir. virionların sonrakı toplanması. Bu proseslər ev sahibi hüceyrə adlanan müxtəlif hissələrdə (məsələn, nüvədə və ya sitoplazmada) baş verir. Virusların çoxalmasının bu əlaqəsiz üsuluna disjunktiv deyilir. Məqaləmizdə daha ətraflı şəkildə diqqət yetirəcəyimiz şey budur.
Reproduksiya prosesi
Bu proses viral çoxalmanın öz xüsusiyyətlərinə malikdir və müəyyən mərhələlərin ardıcıl dəyişməsi ilə xarakterizə olunur. Gəlin onlara ayrıca baxaq.
Fazalar
Hüceyrədə virusun çoxalması bir neçə mərhələdə baş verir, bunlar aşağıda təsvir olunur:
- Birinci mərhələ yuxarıda müzakirə edilən virusun bu virusa həssas olan hüceyrənin səthində adsorbsiya edilməsidir.
- İkincisi, virusun viropexys üsulu ilə ev sahibi hüceyrələrə nüfuz etməsidir.
- Üçüncüsü, virionların bir növ "soyunması", kapsiddən və superkapsiddən nuklein turşusunun sərbəst buraxılmasıdır. Bir sıra viruslarda nuklein turşusu virion zərfinin və ev sahibi hüceyrənin birləşməsi yolu ilə hüceyrələrə daxil olur. Bu vəziyyətdə üçüncü və ikinci mərhələlər vahid bir şəkildə birləşdirilir.
Adsorbsiya
Viral çoxalmanın bu mərhələsi viral hissəciyin hüceyrələrə nüfuz etməsinə aiddir. Adsorbsiya hüceyrə səthində hüceyrə və viral reseptorların qarşılıqlı təsiri ilə başlayır. Latın dilindən tərcümədə "reseptorlar" sözü "qəbuledici" deməkdir. Onlar qıcıqlanmaları qəbul edən xüsusi həssas formasiyalardır. Reseptorlar hüceyrələrin səthində yerləşən molekullar və ya molekulyar komplekslərdir və həmçinin xüsusi kimyəvi qrupları, molekulları və ya digər hüceyrələri tanımaq və onları bağlamaq qabiliyyətinə malikdirlər. Ən mürəkkəb virionlarda belə reseptorlar sünbülvari çıxıntı və ya villus şəklində xarici qabıqda, sadə virionlarda isə adətən kapsidin səthində yerləşir.
Həssas hüceyrənin səthində adsorbsiya mexanizmi reseptorların "ev sahibi" hüceyrənin tamamlayıcı reseptorları ilə qarşılıqlı əlaqəsinə əsaslanır. Virion və hüceyrə reseptorları səthdə yerləşən bəzi xüsusi strukturlardır.
Adenoviruslar və miksoviruslar birbaşa mukoprotein reseptorlarına, arboviruslar və pikornaviruslar isə lipoprotein reseptorlarına adsorbsiya olunurlar.
Mixovirus virionunda neyraminidaza mukoqfotein reseptorunu məhv edir və N-asetilneuramin turşularını qalaktoza və qalaktozamin olan oliqosakariddən ayırır. Bu mərhələdə onların qarşılıqlı əlaqəsi geri çevrilir, çünki onlara temperatur, ətraf mühitin reaksiyası və duz komponentləri əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir. Virionun adsorbsiyasının qarşısını mənfi yük daşıyan heparin və sulfatlaşdırılmış polisaxaridlər alır, lakin onların inhibitor təsiri sulfatlaşdırılmış polisaxaridlərdən mənfi yükü neytrallaşdıran bəzi polikarionlar (ekmolin, DEAE-dekstran, protamin sulfat) tərəfindən aradan qaldırılır.
Virionun ana hüceyrəyə daxil olması
Virusun ona həssas olan hüceyrəyə daxil olma yolu həmişə eyni olmayacaq. Bir çox virion pinositoz yolu ilə hüceyrələrə nüfuz edə bilir, bu yunan dilində “içmək” və ya “içmək” deməkdir. Bu üsulla, pinositotik vakuol virionu birbaşa hüceyrəyə çəkir. Digər virionlar hüceyrəyə birbaşa onun membranı vasitəsilə daxil ola bilər.
Neyraminidaza fermentinin hüceyrə mukoproteinləri ilə təması miksoviruslar arasında virionların hüceyrəyə daxil olmasını təşviq edir. Son tədqiqatların nəticələri sübut edir ki, virionların DNT və RNT-si xarici qabıqdan ayrılmır, yəni virionlar pinositoz və ya viropeksis yolu ilə tamamilə həssas hüceyrələrə nüfuz edir. Bu günə qədər bu, çiçək virusu, vaccinia virusu və heyvanları yaşayış yeri kimi seçən digər viruslar üçün təsdiq edilmişdir. Əgər faglardan danışırıqsa, onlar hüceyrələri nuklein turşusu ilə yoluxdururlar. İnfeksiya mexanizmi ona əsaslanır ki, hüceyrə vakuollarında olan virionlar fermentlər (lipazlar, proteazlar) tərəfindən hidrolizə olunur, bu zaman DNT faj qabığından ayrılır və hüceyrəyə daxil olur.
Təcrübəni həyata keçirmək üçün bəzi viruslardan təcrid olunmuş nuklein turşusundan istifadə edərək hüceyrə yoluxduruldu və virion çoxalmasının tam bir dövrünə səbəb oldu. Ancaq təbii şəraitdə belə bir turşunun köməyi ilə infeksiya baş vermir.
Parçalanma
Viral çoxalmanın növbəti mərhələsi parçalanmadır, bu, kapsiddən və xarici qabıqdan NK-nin sərbəst buraxılmasıdır. Virion hüceyrələrə daxil olduqdan sonra kapsid hüceyrə proteazına həssaslıq əldə edərək bəzi dəyişikliklərə məruz qalır, sonra məhv edilir, eyni zamanda NK-ni buraxır. Bəzi bakteriofaqlarda sərbəst NK hüceyrələrə daxil olur. Fitopatogen virus hüceyrə divarında zədələnmə yolu ilə nüfuz edir və sonra NK-nin eyni vaxtda buraxılması ilə daxili hüceyrə reseptorunda adsorbsiya olunur.
RNT replikasiyası və viral protein sintezi
Virusların çoxalmasının növbəti mərhələsi sözdə xəbərçi RNT-lərin iştirakı ilə baş verən virusa xas zülalın sintezidir (bəzi viruslarda onlar virionların bir hissəsidir, bəzilərində isə yalnız yoluxmuş hüceyrələrdə birbaşa olaraq sintez olunurlar. virion DNT və ya RNT matrisi). Viral NK replikasiyası baş verir.
RNT viruslarının çoxalma prosesi nukleoproteinlər hüceyrəyə daxil olduqdan sonra başlayır, burada RNT-nin ribosomlarla kompleksləşməsi nəticəsində virus polisomları əmələ gəlir. Bundan sonra, hüceyrə metabolizmindən olan repressorları, həmçinin ana RNT molekulu ilə tərcümə olunan RNT polimerazları ehtiva edən erkən zülallar sintez olunur. Ən kiçik virusların sitoplazmasında və ya nüvədə ana artı zəncirinin (“+” - RNT zəncirinin) yeni sintez edilmiş, eləcə də onu tamamlayan mənfi zəncirinin (“+” - RNT zəncirinin) birləşməsi nəticəsində virusun ikiqat zəncirli RNT-si əmələ gəlir. -” - RNT zəncirinin). Nuklein turşusunun bu zəncirlərinin birləşməsi yalnız replikativ forma adlanan tək zəncirli RNT strukturunun əmələ gəlməsinə səbəb olur. Viral RNT sintezi RNT-nin replikativ forması, RNT polimeraza fermenti və polisomların iştirak etdiyi replikasiya kompleksləri tərəfindən həyata keçirilir.
2 növ RNT polimerazı var. Bunlara daxildir: replikativ formanın əmələ gəlməsini bilavasitə artı zəncirli şablonda kataliz edən RNT polimeraza I, eləcə də replikativ tip şablonda tək zəncirli virus RNT-nin sintezində iştirak edən RNT polimeraza II. Kiçik viruslarda nuklein turşularının sintezi sitoplazmada baş verir. Qrip virusuna gəlincə, nüvədə daxili zülal və RNT sintez olunur. Daha sonra RNT nüvədən ayrılır və sitoplazmaya nüfuz edir, burada ribosomlarla birlikdə virus zülalını sintez etməyə başlayır.
Virionlar hüceyrələrə daxil olduqdan sonra nuklein turşusunun, həmçinin hüceyrə zülallarının sintezi yatırılır. Matris üzərində çoxalma zamanı i-RNT də protein sintezi üçün məlumat daşıyan nüvədə sintez olunur. Viral protein sintezinin mexanizmi hüceyrə ribosomu səviyyəsində həyata keçirilir və tikinti mənbəyi amin turşusu hovuzu olacaqdır. Amin turşularının aktivləşdirilməsi fermentlər tərəfindən həyata keçirilir, mRNT-nin köməyi ilə onlar artıq sintez edilmiş zülal molekulunda yerləşdikləri ribosomlara (polisomlara) köçürülür.
Beləliklə, yoluxmuş hüceyrələrdə nuklein turşularının və virion zülallarının sintezi müəyyən mexanizmlər sistemi ilə tənzimlənən replikativ-transkripsiya kompleksinin bir hissəsi kimi həyata keçirilir.
Virion morfogenezi
Virionların əmələ gəlməsi yalnız struktur viral polipeptidlərin, eləcə də onların NK-nin ciddi şəkildə nizamlı birləşməsi halında baş verə bilər. Və bu, NC yaxınlığında protein molekullarının sözdə öz-özünə yığılması ilə təmin edilir.
Virion formalaşması
Virionun əmələ gəlməsi hüceyrəni təşkil edən bəzi struktur komponentlərin iştirakı ilə baş verir. Sitoplazmada herpes, poliomielit və vaksin virusları, nüvədə isə adenoviruslar əmələ gəlir. Viral RNT-nin sintezi, həmçinin nukleokapsidin əmələ gəlməsi bilavasitə nüvədə, hemaqlütinin isə sitoplazmada əmələ gəlir. Bundan sonra nukleokapsid nüvədən virion zərfinin əmələ gəldiyi sitoplazmaya doğru hərəkət edir. Nukleokapsid xaricdən virus zülalları ilə örtülmüşdür, virion isə hemaqlütininlər və neyraminidazalardan ibarətdir. Nəsil, məsələn, qrip virusu belə əmələ gəlir.
Virionun ana hüceyrədən sərbəst buraxılması
Virus hissəcikləri “ana” hüceyrədən eyni vaxtda (hüceyrə məhvi zamanı) və ya tədricən (hüceyrə məhv edilmədən) ayrılır.
Viruslar məhz bu formada çoxalır. Virionlar hüceyrələrdən ümumiyyətlə iki yolla ayrılır.
Birinci üsul
Birinci üsul aşağıdakıları nəzərdə tutur: birbaşa hüceyrə daxilində virionların mütləq yetkinləşməsindən sonra onlar yuvarlaqlaşdırılır, orada vakuollar əmələ gəlir və sonra hüceyrə membranı məhv edilir. Bu proseslər başa çatdıqdan sonra virionlar eyni vaxtda və tamamilə hüceyrələrdən (picornaviruslar) çıxırlar. Bu üsul adətən litik adlanır.
İkinci üsul
İkinci üsul, sitoplazmatik membranda (miksoviruslar və arboviruslar) 2-6 saat yetişən virionların sərbəst buraxılması prosesini əhatə edir. Hüceyrədən miksovirusların sərbəst buraxılması hüceyrə membranını məhv edən neyraminidazlar tərəfindən asanlaşdırılır. Bu üsul zamanı virionların 75-90%-i kortəbii olaraq mədəniyyət mühitinə buraxılır və hüceyrələr tədricən ölür.