"Viroloji. Virüslerin üremesi. Virüslerin genetiği." konusunun içindekiler tablosu:
1. Viroloji. Virolojinin tarihi. Chamberlan. RU. Pasteur. Ivanovsky.
2. Virüslerin çoğalması. +RNA virüslerinin üremesi. Picornavirüsler. Pikornavirüslerin çoğaltılması.
3. Togavirüsler. Togavirüslerin çoğaltılması. Retrovirüsler. Retrovirüslerin çoğaltılması.
4. -RNA virüslerinin çoğaltılması. Virüslerin çift sarmallı RNA ile çoğaltılması.
5. DNA virüslerinin çoğalması. DNA virüslerinin replikatif döngüsü. Papovavirüslerin çoğaltılması. Adenovirüslerin çoğaltılması.
6. Herpes virüslerinin çoğalması. Herpes virüslerinin replikatif döngüsü. Poxvirüsler. Poxvirüslerin üremesi.
7. Hepatit B virüsünün çoğalması Hepatit B virüsünün replikatif döngüsü.
8. Virüslerin genetiği. Viral popülasyonların özellikleri. Viral popülasyonların gen havuzu.

10. Virüsler arasındaki genetik etkileşimler. Genlerin virüsler tarafından rekombinasyonu ve yeniden dağıtımı. Genom parçalarının virüslerle değişimi. Antijenik değişim.

Nükleik asitler virüsler mutasyonlara yani ani kalıtsal değişikliklere maruz kalırlar. Bu süreçlerin özü, nükleotid dizilerindeki değişiklikler, bunların silinmesi (silinmesi), tek ve çift sarmallı nükleik asit moleküllerindeki nükleotidlerin veya çiftlerin eklenmesi veya yeniden düzenlenmesi şeklinde genetik kodun ihlal edilmesinde yatmaktadır. Bu bozukluklar tek tek nükleotidlerle sınırlı olabilir veya daha geniş alanlara yayılabilir. Virüsler kendiliğinden ve uyarılmış mutasyonlara sahiptir. Biyolojik önemleri, patojenik özelliklerin kazanılması veya kaybedilmesinin yanı sıra, onları konağın savunma mekanizmalarının etkisine karşı duyarlılıktan mahrum bırakan özelliklerin kazanılmasıyla da ilişkilendirilebilir. Yaşamsal proteinlerin sentezini veya işlevini tamamen bozan mutasyonlar, üreme yeteneğinin kaybına neden olur ve öldürücü mutasyonlar olarak da bilinir. Anlamsız kodonların ortaya çıkmasına (protein zincirinin sentezinin bozulmasıyla) veya ekleme veya silmelerin (genetik kodun derin ihlalleriyle) ortaya çıkmasına yol açan değişikliklere dayanırlar. Belirli bir proteini sentezleme yeteneğinin kaybıyla veya belirli koşullar altında üreme yeteneğinin kaybına yol açabilecek fonksiyonlarının bozulmasıyla ortaya çıkan mutasyonlara koşullu öldürücü denir.

Virüslerin kendiliğinden mutasyonları

Kendiliğinden mutasyonlarçeşitli doğal mutajenlerin etkisi altında ortaya çıkar ve 1:10-8 viral partikül sıklığında ortaya çıkar. Ters transkripsiyondaki başarısızlıkların daha yüksek sıklığı ile ilişkili olan retrovirüslerde daha sık gözlemlenebilirler.

Virüslerin neden olduğu mutasyonlar

Uyarılmış mutasyonlarçeşitli kimyasal maddeler ve UV ışınımının (DNA virüsleri için) neden olduğu. Kendiliğinden veya uyarılmış mutasyonların neden olduğu genom yeniden düzenlenmesinde temel bir fark yoktur. Kullanılan mutajenlerin sadece spontan mutasyonların sıklığını arttırdığı genel olarak kabul edilmektedir. Viral mutasyonları sınıflandırırken iki farklı yaklaşım kullanılmaktadır: genotip değişikliklerinin niteliğine göre veya mutasyonlar sonucunda ortaya çıkan fenotipik değişikliklere göre bölünmektedir. Virüslerin genotipindeki değişikliklerin incelenmesi nadiren yapılır çünkü bu, genomlarının ayrıntılı bir çalışmasını gerektirir. Mutasyonların fenotipik belirtileri, araştırma için daha erişilebilir olduğundan daha sık incelenmektedir.

Fenotipte virüs mutasyonlarının tezahürü

Fenotipik belirtilere göre virüs mutasyonları dört gruba ayrılabilir.

Mutasyonlar Fenotik belirtileri olmayan, virüslerin özelliklerini değiştirmeyen ve yalnızca özel bir analizle tespit edilen virüsler.

Mutasyonlar fenotipik bir tezahürü olan (örneğin, hücre kültüründe virüslerin oluşturduğu plakların boyutunda bir değişiklik veya virüslerin termostabilitesi). Patojeniteyi artıran veya azaltan mutasyonlar, nokta mutasyonları (bireysel genlerde lokalize olan) ve gen mutasyonları (genomun daha geniş alanlarını etkileyen) olarak ikiye ayrılabilir.

giriiş

Çiftlik hayvanlarının güvenliğinin ve üretkenliğinin arttırılması, hayvancılık için veterinerlik hizmetlerinin daha da iyileştirilmesi olmadan mümkün değildir. Veterinerlik disiplinleri arasında viroloji önemli bir rol oynamaktadır. Modern bir veteriner hekim, hastalığın yalnızca klinik ve patolojik yönünü bilmekle kalmamalı, aynı zamanda virüsler, özellikleri, laboratuvar teşhis yöntemleri ve enfeksiyon sonrası ve aşılama sonrası bağışıklığın özellikleri hakkında da net bir anlayışa sahip olmalıdır.

Virüsler hem doğal üreme koşullarında hem de deneylerde özelliklerini değiştirirler. Virüslerin özelliklerindeki kalıtsal değişiklikler iki sürece dayanabilir: 1) mutasyon, yani virüs genomunun belirli bir kısmındaki nükleotid dizisinde, özellikte fenotipik olarak ifade edilen bir değişikliğe yol açan bir değişiklik; 2) rekombinasyon, yani birbirine yakın ancak kalıtsal özellikleri farklı olan iki virüs arasında genetik materyal değişimi.

Virüslerdeki mutasyon

Mutasyon, genlerin kendisindeki değişikliklerle ilişkili değişkenliktir. Aralıklı, spazmodik bir karaktere sahip olabilir ve virüslerin kalıtsal özelliklerinde kalıcı değişikliklere yol açabilir. Tüm virüs mutasyonları iki gruba ayrılır:

· doğal;

· uyarılmış;

Kapsamlarına göre nokta ve sapma (genomun önemli bir bölümünü etkileyen değişiklikler) olarak ikiye ayrılırlar. Nokta mutasyonları, tek bir nükleotidin (RNA virüsleri için) değiştirilmesinden kaynaklanır. Bu tür mutasyonlar bazen orijinal genom yapısını geri yükleyerek eski haline dönebilir.

Bununla birlikte, mutasyonel değişiklikler aynı zamanda nükleik asit moleküllerinin daha büyük bölümlerini, yani birkaç nükleotidi de etkileyebilir. Bu durumda, tüm bölümlerin silinmesi, eklenmesi ve taşınması (translokasyon) ve hatta bölümlerin 180° döndürülmesi (sözde ters çevirmeler), okuma çerçevesinin kayması - nükleik asitlerin yapısında daha büyük yeniden düzenlemeler ve sonuç olarak ihlaller genetik bilgi de oluşabilir.

Ancak nokta mutasyonları her zaman fenotipte bir değişikliğe yol açmaz. Bu tür mutasyonların ortaya çıkmamasının çeşitli nedenleri vardır. Bunlardan biri genetik kodun bozulmasıdır. Protein sentezi kodu dejeneredir, yani bazı amino asitler birkaç üçlü (kodon) tarafından kodlanabilir. Örneğin, lösin amino asidi altı üçlü olarak kodlanabilir. Bu nedenle, bazı etkilerden dolayı bir RNA molekülünde üçlü TsUU'nun yerini TsUC, TsUA'nın TsUG alması durumunda, o zaman amino asit lösin yine de sentezlenen proteinin molekülüne dahil edilecektir. Dolayısıyla ne proteinin yapısı ne de biyolojik özellikleri zarar görecektir.

Doğa, benzersiz bir eşanlamlılar dili kullanır ve bir kodonu diğeriyle değiştirerek bunlara aynı kavramı (amino asit) koyar, böylece sentezlenen proteindeki doğal yapısını ve işlevini korur.

Bazı amino asitlerin yalnızca bir üçlü tarafından kodlanması başka bir konudur; örneğin, triptofan sentezi yalnızca bir UGG üçlüsü tarafından kodlanır ve yerine başka bir şey gelmez, yani bir eşanlamlı. Bu durumda, proteine ​​​​mutant bir özelliğin ortaya çıkmasına yol açabilecek başka bir amino asit dahil edilir.

Fajlardaki sapma, bir çiftten virüsün bir veya daha fazla fonksiyonunu belirleyen bir diziye kadar farklı sayıda nükleotidin silinmesi (kaybı) nedeniyle oluşur. Hem spontan hem de indüklenmiş mutasyonlar da doğrudan ve ters olarak ikiye ayrılır.

Mutasyonların farklı sonuçları olabilir. Bazı durumlarda normal koşullar altında fenotipik belirtilerde değişikliklere yol açarlar. Örneğin agar kaplamasının altındaki plakların boyutu artar veya azalır; belirli bir hayvan türü için nörovirulans artar veya azalır; virüs kemoterapötik bir ajanın vb. etkisine karşı daha duyarlı hale gelir.

Diğer durumlarda mutasyon öldürücüdür çünkü viral polimeraz gibi virüse özgü hayati bir proteinin sentezini veya fonksiyonunu bozar.

Bazı durumlarda, virüse özgü protein belirli koşullar altında işlevlerini koruduğu ve izin verilmeyen koşullar altında bu yeteneğini kaybettiği için mutasyonlar şartlı olarak öldürücüdür. Bu tür mutasyonların tipik bir örneği, virüsün yüksek sıcaklıklarda (39 - 42 ° C) çoğalma yeteneğini kaybettiği, normal büyüme sıcaklıklarında (36 - 37 ° C) bu yeteneği koruduğu sıcaklığa duyarlı - ts mutasyonlarıdır. .

Morfolojik veya yapısal mutasyonlar virionun büyüklüğü, viral proteinlerin birincil yapısı, virüsün çoğalmasını sağlayan erken ve geç virüse özgü enzimleri belirleyen genlerdeki değişikliklerle ilgili olabilir.

Mutasyonlar da mekanizmalarına göre farklılık gösterebilir. Bazı durumlarda bir silme meydana gelir, yani bir veya daha fazla nükleotit kaybı meydana gelir, diğerlerinde bir veya daha fazla nükleotitin dahil edilmesi ve bazı durumlarda bir nükleotidin bir başkasıyla değiştirilmesi meydana gelir.

Mutasyonlar doğrudan veya ters yönde olabilir. Doğrudan mutasyonlar fenotipi değiştirirken, ters mutasyonlar onu eski haline getirir. Primer hasarla birlikte bir ters mutasyon meydana geldiğinde gerçek geri dönüşler mümkündür ve eğer mutasyon, kusurlu genin başka bir kısmında (mutasyonun intragenik baskılanması) veya başka bir gende (mutasyonun ekstragenik baskılanması) meydana gelirse, sahte dönüşümler mümkündür. Geriye dönme nadir bir olay değildir, çünkü geri dönenler genellikle belirli bir hücresel sisteme daha fazla adapte olurlar. Bu nedenle, örneğin aşı suşları gibi belirli özelliklere sahip mutantlar elde edilirken, bunların yabani türe olası dönüşleri dikkate alınmalıdır.

Virüsler, yaşayan dünyanın diğer temsilcilerinden yalnızca küçük boyutları, canlı hücrelerde seçici çoğalma yetenekleri, kalıtsal maddenin yapısal özellikleri açısından değil, aynı zamanda önemli değişkenlik açısından da farklılık gösterir. Değişiklikler virüslerin boyutu, şekli, patojenitesi, antijenik yapısı, doku tropizmi, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı direnci ve diğer özellikleriyle ilgili olabilir. Değişimin nedenleri, mekanizmaları ve doğasının önemi, gerekli aşı virüs türlerinin elde edilmesinde ve ayrıca virüslerin özelliklerinin bilindiği gibi viral epizootiklerle mücadele için etkili önlemlerin geliştirilmesinde büyük önem taşımaktadır. Virüslerin özelliklerini değiştirme konusundaki nispeten yüksek yeteneğinin nedenlerinden biri, bu mikroorganizmaların kalıtsal maddesinin çevresel etkilerden daha az korunmasıdır.

Virüslerin mutasyonu, sistronlardaki kimyasal değişikliklerin bir sonucu olarak veya viral nükleik asit molekülünün yapısındaki konumlarının sırasının ihlali sonucu ortaya çıkabilir.

Koşullara bağlı olarak, normal üreme koşulları altında gözlemlenen virüslerin doğal değişkenliği ile çok sayıda özel geçiş sürecinde veya virüslerin özel fiziksel veya kimyasal faktörlere (mutajenler) maruz bırakılmasıyla elde edilen yapay arasında bir ayrım yapılır.

Doğal koşullar altında değişkenlik tüm virüslerde aynı şekilde kendini göstermez. Bu semptom en çok grip virüsünde belirgindir. Pangolin virüsü önemli değişkenliğe tabidir. Bu, bu virüslerin farklı türlerinde çok sayıda varyantın varlığı ve hemen hemen her epizootun sonunda antijenik özelliklerinde önemli değişiklikler olmasıyla kanıtlanmaktadır.

İnfluenza virüsü mutasyon şampiyonudur
Her yıl 3 ila 5 milyon kişi gribin şiddetli bir türünden muzdarip oluyor ve bunların 500 bin kadarı gribin kendisinden veya komplikasyonlarından ölüyor. DSÖ'ye göre). Grip aşıları elbette hastalanma olasılığını önemli ölçüde azaltır. Fakat

Kızamık ya da tüberküloz gibi ilk hastalık ya da aşı sonrasında bağışıklık kazanılan ve yaşam boyu etkili olan hastalıklardan farklı olarak pek çok insan neredeyse her yıl gribe yakalanıyor.

Bağışıklığın etkinliği, bağışıklık sisteminin enfeksiyon kaynağını (bir virüs veya bakteri) ne kadar başarılı bir şekilde tanıdığı ve etkisiz hale getirdiğiyle belirlenir. İlk enfekte olduğunda veya aşılandığında, bağışıklık sistemi, viral parçacıklara veya bakterilere bağlanan ve onları nötralize eden antikorlar - moleküller - üretmeyi öğrenir. Antikorlar üretildiğinde, bağışıklık sistemi onları yaşamın geri kalanı boyunca "hizmette" tutar.

Dolayısıyla kişinin aynı enfeksiyonla tekrar enfekte olması durumunda bağışıklık sistemi tetiklenir ve enfeksiyon hızla etkisiz hale getirilir. Kızamık, tüberküloz ve diğer hastalıklara karşı aşılar bu prensibe dayanmaktadır. Grip virüsünde bu mekanizma neden başarısız oluyor ve neden her yıl yeniden grip aşısı yaptırmanız gerekiyor?

Bunun iki nedeni var. Birincisi, bağışıklık sistemimiz ile virüs arasındaki etkileşimin özelliğidir. İnfluenza virüsü parçacıklarının yüzeyi hemaglutinin (HA) ve nöraminidaz (NA) adı verilen iki proteinin molekülleri ile kaplanır (şekle bakın). İnsan gribinin çeşitli varyantları bu proteinlerin türüne göre sınıflandırılır; örneğin H1N1 (hemaglutinin tip 1, nöraminidaz tip 1). İnsan bağışıklık sistemi bu proteinlere başarıyla bağlanan antikorlar üretebilmektedir. Sorun şu ki, bu antikorlar oldukça hassastır. HA ve NA'nın yapısındaki küçük değişiklikler bile antikorların kendilerine bağlanma ve virüsü nötralize etme yeteneğini kaybetmesine neden olur.

Bağışıklık sistemi açısından bakıldığında, zaten bilinen bir virüsün bu tür değiştirilmiş versiyonları tamamen yeni enfeksiyonlara benziyor.

İkincisi, virüs son derece yararlı (ve bizim için zararlı) bir özelliğin - hızlı bir şekilde gelişme yeteneğinin - yardımına geliyor. Diğer tüm organizmalar gibi influenza virüsü de rastgele mutasyonlara maruz kalır. Bu, soyundan gelen virüslerin genetik bilgisinin, ana virüslerin genetik bilgisinden biraz farklı olduğu anlamına gelir. Böylece mutasyonlar sürekli olarak HA ve NA proteinlerinin yeni varyantlarını oluşturur. Bununla birlikte, daha yüksek canlı organizmalar ve diğer birçok virüsün aksine, grip çok hızlı bir şekilde değişir:

İnfluenza virüsünün, memeli proteinlerinin milyonlarca yılda biriktirdiği sayıda mutasyonu biriktirmesi yalnızca birkaç yıl, hatta ay alır.

Böylece grip virüsünün evrimini kelimenin tam anlamıyla gerçek zamanlı olarak gözlemleyebiliyoruz.

Grip mutasyonlarından bazıları, eski tür üzerinde "eğitimli" olan bağışıklık sisteminin, mutasyona uğramış virüsü, mutasyona uğramamış olandan daha kötü tanımasına neden olur. Bağışıklık sistemi mutasyona uğramamış virüslerle etkili bir şekilde savaşırken, mutant virüsler çoğalarak giderek daha fazla insana bulaşıyor. Bu, Charles Darwin tarafından keşfedilen klasik doğal seçilim sürecidir.

Seçim, bizi korurken farkında olmadan bize zarar veren bağışıklık sistemi tarafından gerçekleştirilir.

Bir süre sonra (genellikle iki ila üç yıl) eski, mutasyona uğramamış tür (virüs varyantı) tamamen ölür ve mutant virüs, yeni baskın tür haline gelir. Çoğu insanın bağışıklık sistemi yeni türle baş etmeyi öğrenir ve döngü tekrarlanır. Virüs ile bağışıklık sistemi arasındaki bu “silahlanma yarışı” onlarca yıldır sürüyor.

Griple nasıl savaşılır?

Bu durumda griple nasıl savaşılır? Bağışıklık sistemimize yardımcı olmanın birkaç yolu vardır. İlk olarak, virüsün hücrelerin içinde çoğalmasını önlemek için oseltamivir (Tamiflu markasıyla bilinir) veya amantadin gibi antiviral ilaçlar yaratılır. Ne yazık ki virüsler, aynı mutasyon ve doğal seçilim süreci yoluyla zamanla bu tür ilaçlara karşı direnç geliştirir:

Böylece 2009'da dolaşan H1N1 alt tipi virüsün neredeyse tamamının oseltamivire (Tamiflu) dirençli olduğu ortaya çıktı.

İkincisi, bilim adamları bağışıklık sistemine virüsün daha az uçucu kısımlarını tanımayı öğretmeye çalışıyorlar (bunun hakkında yazmıştım).

Üçüncüsü, bilim insanları gelecek yıl virüsün hangi türünün en yaygın olacağını tahmin etmeye çalışıyor. Bunu yapmayı öğrenirsek, gelecek sezon hakim olacak türe karşı önceden aşı yaparak bağışıklık sistemimizi gerektiği gibi "yeniden eğitebiliriz" ve bağışıklığımız virüsle silahlanma yarışına bir adım önde başlayacaktır. Aslında,

Zaten bugün, Dünya Sağlık Örgütü her altı ayda bir grip aşısının bileşimini güncelliyor.

Ancak bazen (birkaç yılda bir) baskın tür, aşının geliştirildiği tür değildir; bu durumda aşının etkisi azalır. Bu nedenle gelecek yıl en sık görülen türün doğru tahmin edilmesi, griple mücadelede önemli görevlerden biri.

Grubumuz (Jonathan Dushoff, Joshua Plotkin, Georgy Bazykin ve Sergey Kryazhimsky) birkaç yıldır grip virüsünün ve diğer organizmaların evrimi üzerinde çalışıyor. İşbirliğimiz Princeton Üniversitesi'nde, yıllar boyunca yüksek lisans öğrencisi olduğumuz Profesör Simon Levin'in laboratuvarında başladı. En başından beri hem pratik sorularla (bir sonraki baskın türün en etkili şekilde nasıl tahmin edileceği) hem de evrimin temel sorularıyla ilgileniyorduk;

İnfluenzanın evriminin yönlendirilmiş mi yoksa rastgele mi olduğu.

En son ortak projemizin amacı, HA ve NA proteinlerinin farklı kısımlarında meydana gelen mutasyonlar arasındaki ilişkiyi belirlemekti. Mesele şu ki, örneğin HA proteinindeki aynı mutasyon, aynı proteinin diğer kısımlarında mutasyonların meydana gelip gelmediğine bağlı olarak virüs için çok farklı sonuçlara yol açabilir. Örneğin A mutasyonu, virüsün yalnızca B mutasyonu ile eşleştirildiğinde bağışıklık sistemi tarafından "görünmez" hale gelmesine izin verirken, her mutasyon tek başına virüs için işe yaramaz. Epistatik adı verilen bu tür mutasyon çiftleri, virüsün genetik dizilerindeki istatistiksel modeller analiz edilerek tespit edilebiliyor. Biz de öyle yaptık.

Böyle bir analiz ancak son yıllarda, “dizilemenin”, yani genetik dizilerin tanımlanmasının maliyetinin keskin bir şekilde düşmesiyle mümkün olabildi.

İnfluenza virüsünün veritabanına kayıtlı genetik dizi sayısı son beş yılda altı kattan fazla artarak 150 bine ulaştı. Bu miktardaki veri, son 100 yılda influenza virüsünde meydana gelen epistatik mutasyon çiftlerini tespit etmek için yeterlidir.

İnfluenzadaki epistatik mutasyonların sayısının oldukça fazla olduğu, yani virüsün yalnızca gerekli mutasyon kombinasyonlarını elde eden çok spesifik varyantlarının, bağışıklık sistemi tarafından yapılan bir saldırıyı önleyebileceği veya bir antiviral ilaca karşı bağışıklık kazanabileceği ortaya çıktı. Örneğin, oseltamivir ilacına karşı bağışıklık, 2009 yılında yalnızca NA proteininde en az üç spesifik mutasyona sahip virüslerde ortaya çıktı.

Pratik açıdan bakıldığında, grip virüsündeki mutasyonların epistatik olması, yakın gelecekte önceki mutasyonlardan sonraki mutasyonları tahmin etmeyi öğreneceğimizi ummamıza olanak tanıyor. Virüs başarılı bir kombinasyon için gerekli tüm mutasyonları "bir araya getirdiği" sürece, tüm kombinasyonu içeren bir türe karşı ancak birkaç ay, hatta yıllar sonra yayılacak yeni bir aşı geliştirebileceğiz.

Belirli bir mutasyonun diğerleriyle kombinasyon halindeki başarısını belirlemek için, mutasyonlar arasındaki etkileşimin tam olarak nasıl gerçekleştiğini anlamak gerekir.

ve bunların birlikte ve ayrı ayrı HA ve NA proteinlerinin yapısını nasıl etkilediğini ve ayrıca bağışıklık sisteminin bu proteinlerin değiştirilmiş versiyonlarına nasıl tepki verdiğini anlıyoruz. Bu sorular şu anda aktif olarak araştırılıyor, özellikle aktif olarak işbirliği yaptığımız Pensilvanya Üniversitesi'ndeki Joshua Plotkin'in grubunun yanı sıra diğer gruplarda da aktif olarak araştırılıyor.

Grip virüsü. Neden mutasyona uğruyor?

Kliniğe kayıtlı her on hasta çocuktan altısı ve on yetişkinden dördü gripten muzdariptir (bu verilerin tam olmaktan uzak olduğu açıktır: herkes doktora gitmez!). Sadece bu da değil, grip kalp-damar ve akciğer hastalıklarını da “teşvik ediyor”. İnsanların sağlığına verilen ciddi zarar, sorunu son derece vahim hale getiriyor.

Virüsler hayvanlarda, bitkilerde ve hatta bakterilerde yüzlerce hastalığa neden olur. Modern insanın bulaşıcı hastalıklarının çoğunluğundan sorumludurlar ve bunların arasında çiçek hastalığı, kuduz ve çocuk felci gibi korkunç hastalıklar da vardır.

Virüs çok değişkendir ve bulunduğu ortama uyum sağlar. Bu değişkenliğin özü nispeten yakın zamanda deşifre edildi. Virüsün "dış elbisesi" - "dış" veya daha doğrusu "giriş" elbisesi - son derece pratiktir. Aynı zamanda "av" kıyafeti olarak da adlandırılabilir: av kafesleri için mükemmel şekilde uyarlanmıştır. Elbise iki ana protein malzemesinden "dikilir" - hemaglutininler (virüsün kurban hücrenin yüzeyine yapışmasının yardımıyla) ve nöraminidazlar (virüsün hücreye nüfuz etmesi gerektiğinde enzimleri kale kapılarındaki korumayı kaldırır ve sonra çıkın).

Ancak vücut aynı zamanda virüsle "kıyafetlerinden" de karşılaşır: koruyucu kuvvetlerin uygulama alanı protein kabuğudur. Virüsün protein kaplamasının en azından bir kısmı değiştiğinde, daha önce üretilen antikorlar artık geçerli değildir.

Peki grip virüsü neden mutasyona uğruyor?
İnfluenza virüsü değişkenliğinin doğası hakkında iki karşıt bakış açısı vardır.

İşte birincisi.

Laboratuvar deneylerinde hassas hücrelere farklı nöraminidazlar içeren influenza virüsü bulaştırıldı. Sonuç olarak, yalnızca orijinal virüslerin tam kopyalarını değil, aynı zamanda parçaları yeniden düzenlenmiş virüsleri de elde ettik. Bu yeniden düzenlemenin (rekombinasyonun) mekanizması az çok açıktır.

İnfluenza virüsü nükleik asit zinciri sekiz ayrı parçadan oluşur. Her biri nispeten kolay bir şekilde değiştirilir... Nükleik asitin bir parçası değişirse, virüs zarfındaki karşılık gelen protein hemen değişir.

Peki bu yeni parçalar nereden geliyor? Görünüşe göre gelecek hiçbir yerleri yok.

Bu soru araştırmacıları şaşırttı. Sanki bir çıkmaza sürükleniyordu. Ta ki hayvan ve kuş gribi üzerine çalışmaya başlayana kadar. İnsandaki influenza patojenini anımsatan virüslerin evcil ve vahşi hayvanlar arasında dolaştığı ortaya çıktı. Özellikle birçoğu göçmen olanlar da dahil olmak üzere kuşlardan izole edildi. Çeşitli tiplerdeki grip virüslerinin melezleri örneğin ördeklerden izole edilmiştir; balinalarda insandakine benzer bir grip virüsü bulunmuştur.

Lütfen unutmayın: kuş virüsleri, insanlarda ve diğer memelilerde bulunan tüm nöraminidaz türlerini içerir. Örneğin, 1933'ten 1957'ye kadar dolaşan virüslerden gelen nöraminidazın yanı sıra 1957'den sonra ortaya çıkan "Asya" gribinden gelen nöraminidaz.

Varsayım şu şekilde ortaya çıktı: İnfluenza virüsünün mutasyonu, doğadaki organizmalar arasındaki ilişkiler ve grip virüslerinin insanlar ve hayvanlar arasındaki alışverişi ile ilişkilidir. Bu hipotez aynı zamanda şu anda dolaşımda olan insan influenza virüslerinin varyantlarının insanlarda ve kuşlarda izole edilmiş olması gerçeğiyle de desteklenmektedir.

Ancak yine de bu bir tahminden başka bir şey değil. Laboratuvar deneylerinde insan ve hayvan virüslerinin rekombinasyonları elde edilmesine rağmen, doğada hiç kimse bu tür olayları gözlemlememiştir. Yeni virüs varyantlarının hayvanlarda ortaya çıkması durumunda insanlara nasıl bulaşabileceği belli değil. Bunu öğrenmek çok çaba gerektirecektir.

Bu hipotez mantıklı, uyumlu ve dolayısıyla çok çekici görünüyor. Pek çok destekçisi var. Ancak diğer bilim adamları, gribin değişkenliğinin nedenlerini hayvanlar alemi ile etkileşimde aramanın imkansız olduğuna inanıyor. Evet, insan ve hayvan virüslerinin melezleri doğada ve laboratuvar test tüplerinde bulunabilir. Ancak bunlar uygulanabilir değil ve o kadar da saldırgan değiller.

İkinci bakış açısının savunucuları insan vücuduna yöneliyor. Herkes bulmayı umduğu yerde arar. Ve en şaşırtıcı olanı onu buluyor! Özel çalışmalar şunu doğruladı: Yaşlı insanların kanında, uzun süredir dolaşımda olan veya henüz dolaşımda olmayan grip patojenlerine karşı antikorlar var!

Ancak balinalar, ördekler, domuzlar ve hayvan dünyasının diğer birçok temsilcisi üzerinde yapılan araştırmalar bizi aynı grip virüsünün (nükleik asidinin patojenik prensibi anlamına gelir) yaşamın farklı krallıklarında bulunduğuna ikna ediyor gibi görünüyor?

Virüsün protein görünümündeki büyük, gözle görülür değişikliklere ek olarak (kalıtsal aparatın parçalarından birinin değiştirilmesiyle ilişkilidir), yıldan yıla hemaglutininlerde daha az fark edilir, ancak ilerici değişiklikler de gözlenir. Bilim adamlarının bu protein sürüklenmesine ilişkin önerdiği açıklamalar deneysel olarak test ediliyor.

Peki ya gerçek? Her zamanki gibi ortada bir yerde. Modern bilimlerin kavşağında, sağlam temellere dayanan bir grip teorisinin uyumlu ve uyumlu bir inşası mümkün olduğu anda, tüm gözlemler zihnimizde tek gerçek anlamını kazanacak ve diğer faktörler arasında hak ettiği yeri alacaktır. Büyük olasılıkla aşırı bakış açıları da birleşecek. Gerçeği tutkuyla arayanlar tartışırken bu durum birden fazla kez yaşandı.

Talimatlar

Bilim adamları arasında gribe olan ilgi, her şeyden önce, modern tıbbın tüm ilerlemesine rağmen, bu hastalığa karşı kesinlikle etkili bir tedavinin bulunamamasından kaynaklanmaktadır. Yıllar önce olduğu gibi, insanlar hastalık sırasında büyük miktarda sıvı, bal, çeşitli bitkisel infüzyonlar vb. içmek gibi çeşitli "büyükannelerinin" ilaçlarını kullanıyorlar. Evet, bugün griple enfekte olmuş bir kişinin bağışıklığını ve genel refahını iyileştirebilecek birçok ilaç var, ancak bunlar mutlak her derde deva değil. Aşılarla bile enfeksiyonu önlemek her zaman mümkün değildir. Şaşırtıcı bir şekilde, grip tıp bilimcileri için hala "keşfedilmemiş bir bölge".

Grip virüsünün sürekli mutasyona uğraması nedeniyle belki de en etkili ilaç henüz bulunamamıştır. Ama bu oluyor mu? Bu soruyu kesin olarak cevaplamak imkansızdır ancak virüs, doğadaki diğer canlı organizmalar gibi hayatta kalmaya ve yeni varoluş koşullarına uyum sağlamaya çalışır. Büyük olasılıkla, grip virüsünün değişmesine, çeşitli etkilere karşı daha dirençli farklı formlar kazanmasına neden olan da bu arzudur.

Günümüzde bilim insanları, grip virüsünün mutasyon süreçlerinde izleyebileceği iki yolu belirliyor; bunlara "antijenik sürüklenme" ve "antijenik kayma" adı veriliyor. İnfluenza virüsünü yakalamaya çalışan herhangi bir organizma, ona karşı mümkün olan tüm direnci sağlamaya başlar. Bu durumda özel antikorlar üretilir, görevleri grip virüsünü yok etmek ve vücudu serbest bırakmaktır. Ancak grip virüsü böyle bir saldırıya karşı direnç göstermeye başlar; antikorlara karşı direnç gösterebilmek için yapısını değiştirebilir. Böyle bir mücadele sonucunda gribin daha önce bilinmeyen yeni formları oluşuyor. Bu mutasyon süreçlerinin “antijenik” olmasının nedeni budur. Mutasyondan sonra vücudun ürettiği antikorlar artık virüsün yeni formuna tehdit oluşturmuyor. Bu sayede grip, bağışıklık sisteminin engellerini kolaylıkla aşarak vücutta yıkıcı faaliyetine başlar.

Grip mutasyonunun ilk türü olan "sürüklenme" hemen gerçekleşmez, virüs yavaş yavaş değişir ve bu nedenle vücut için özel bir tehlike oluşturmaz; genellikle bağışıklık sistemi hala hastalıkla başa çıkabilir. Ancak ikinci tür mutasyon olan “kayma” çok ciddidir. Virüs, yapısını mümkün olan en kısa sürede önemli ölçüde değiştirerek yeni genetik kombinasyonlar oluşturabiliyor. İkinci tür mutasyon nedeniyle "kuş" ve "domuz" gibi korkutucu grip çeşitleri ortaya çıktı. Virüsün yapısındaki bu kadar keskin bir değişimle bağışıklık sisteminin mücadelede neredeyse hiç şansı yok çünkü antikorların üretilecek zamanı yok. Bu durumda virüs çok hızlı yayılabilir ve birçok insanın hayatına mal olabilecek bir salgın başlar.