Hujayra tizimlarida viruslarning ko'payishi. Ko'payish bosqichlari

Virus va xost hujayra o'rtasidagi munosabatlar turli yo'llar bilan rivojlanishi mumkin. An'anaviy ravishda bu munosabatlarni uch turga qisqartirish mumkin.

Produktiv infektsiya: Xost hujayrada virus ko'payish sikli odatda xost hujayraning o'limi bilan birga bo'lgan yangi, ko'p sonli viruslar avlodining shakllanishi bilan yakunlanadi.

Abort infektsiyasi mezbon hujayradagi virusning ko'payish sikli to'satdan to'xtatilganda sodir bo'ladi. Xost hujayra o'zining hayotiy faoliyatini saqlab qoladi.

Virogeniya virusli nuklein kislotaning mezbon hujayra genomiga integratsiyalashuvi (qo'shilishi) bilan tavsiflanadi, bu keyinchalik hujayra DNKsi va virus nuklein kislotasining sinxron replikatsiyasiga olib keladi. Xost hujayra yashashni davom ettiradi.

Viruslar ularni xost hujayrasida ko'paytirish orqali ko'payadi. Ko'payish sikli - bu hujayra mexanizmlarini begona virusli ma'lumotlarga bo'ysunish jarayoni.

Funksional jihatdan virusli fermentlarni 2 guruhga bo‘lish mumkin: virus nuklein kislotasining hujayra ichiga kirib borishini va hosil bo‘lgan virionlarning atrof-muhitga chiqishini osonlashtiruvchi fermentlar va virus nuklein kislotasining transkripsiyasi va replikatsiyasi jarayonlarida ishtirok etuvchi fermentlar.

Reproduktiv tsikl alohida bosqichlarga ajratish mumkin.

1-bosqich - mezbon hujayra yuzasida viruslarning kimyosorbtsiyasi

Xemosorbtsiya hujayra o'z yuzasida ma'lum bir virus retseptorlarini to'ldiruvchi sezgir retseptorlarni olib yurgan taqdirdagina mumkin. Hayvon va odam hujayralarida pikorno- va arboviruslar retseptorlari vazifasini lipoproteinlar, mikso- va paramiksoviruslar va adenoviruslar uchun esa - mukoproteinlar bajaradi.

Oddiy viruslarda retseptorlar kapsid yuzasida joylashgan oqsil bo'linmalarining noyob birikmasidir. Murakkabroq viruslarda retseptorlar vazifasini boshoq yoki villi shaklida superkapsid o'simtalari bajaradi.

2-bosqich - virusning xost hujayra ichiga kirib borishi.

Viruslarning hujayraga kirish usullari har xil bo'lishi mumkin. Ko'pgina viruslar hujayralarga kiradi deb taxmin qilinadi pinotsitoz, yoki viropeksis. Pinotsitoz paytida, virus xemisorbsiyasi sohasida hujayra membranasi invaginatsiya hosil qiladi va virusni yutadi. Pinotsitik vakuolaning bir qismi sifatida virus sitoplazmaga kiradi.

Ba'zi viruslar hujayra va virusli membranalarning birlashishi orqali hujayralarga kiradi.

Fag DNK ning bakteriya hujayrasiga kirib borishi fag lizozim tomonidan hujayra membranasini qisman yo'q qilish va fag qoldig'ining qisqarish reaktsiyasi tufayli sodir bo'ladi.

3-bosqich - virusning deproteinizatsiyasi.

Virusni deproteinizatsiya qilish jarayoni uning nuklein kislotasini kapsid oqsillaridan chiqarishni o'z ichiga oladi. Virusli nuklein kislota kapsid oqsillaridan ozod bo'lishi bilanoq, yashirin davr deb ataladigan davr boshlanadi. tutilish. Tutilish davrida virusli nuklein kislota hujayraning sitoplazmasi orqali yadro mintaqasiga o'tadi, deb taxmin qilinadi.

4-bosqich - virus komponentlarini sintezi.

Ushbu bosqichdagi jarayonlar to'plamini uch bosqichga bo'lish mumkin:

Birinchi bosqich - tayyorgarlik. Uning ikkita maqsadi bor: hujayraning genetik apparati faoliyatini bostirish, hujayra oqsillari va nuklein kislotalarning sintezini to'xtatish, virus genomining nazorati ostida hujayraning oqsil sintez qilish apparatini o'tkazish; nuklein kislotaning replikatsiyasi va virusli kapsid oqsillari sintezi uchun sharoit tayyorlang.

Ikkinchi bosqich - virus nuklein kislotasining replikatsiyasi. Ikki zanjirli DNK genomik viruslari boshqa tirik organizmlar kabi genetik ma'lumotni amalga oshirishning bir xil usuli bilan tavsiflanadi. DNK replikatsiyasi jarayoni mRNK transkripsiyasidan oldin sodir bo'ladi. Virusning messenjer RNKsi hujayra ribosomalari tomonidan tarjima qilinadi va mRNK matritsasi yordamida virus-polisomaga erta virusga xos oqsillar sintezlanadi.

Erta virusga xos oqsillar sintez qilingandan so'ng, virus DNK replikatsiyasi jarayoni boshlanadi. Virusning ikki zanjirli DNKsining replikatsiyasi yarim konservativ usulda hujayrali organizmlarning DNK replikatsiyasi tamoyiliga amal qiladi.

Bir zanjirli DNK replikatsiyasi jarayoni uning komplementar juftligini sintez qilishdan boshlanadi. Natijada, ikki zanjirli dumaloq ota-ona DNKsi hosil bo'ladi.

RNK genomik viruslarining replikatsiya mexanizmini o'rganish 1961 yilda, RNK genomik faglari kashf etilgandan keyin boshlangan.

RNK genomik viruslarida RNK molekulasi ham genetik material bo'lib, mRNK va DNK funktsiyalarini bajaradi.

1970 yilda bir hujayrali RNK viruslarida RNKga bog'liq DNK polimeraza fermenti topildi, bu teskari transkripsiya jarayonining mavjudligini ko'rsatadi. Keyinchalik onkogen RNK viruslari RNKga bog'liq bo'lgan RNK matritsasiga ega ekanligi isbotlangan.
DNK nusxasi virion tarkibidagi DNK polimeraza tomonidan transkripsiya qilinadi. DNK nusxasi bir zanjirlidan replikativ ikki zanjirli shaklga o'tadi, bu virus RNKning replikatsiyasini va kerakli fermentlarning sintezini ta'minlaydi.

Uchinchi bosqich - kapsid oqsillarining sintezi.

Bu jarayon virusli nuklein kislotaning replikatsiya jarayonidan vaqt o'tishi bilan orqada qoladi va replikatsiya jadal sur'atlarda boshlanganda boshlanadi. Kapsid oqsillarining sintezi hujayra yadrosida ham, sitoplazmasida ham sodir bo'ladi. Virusga xos mRNK hujayra ribosomalari tomonidan tarjima qilinadi va prekursor oqsillarining sintezi virus-polisomada sodir bo'ladi. Prekursor oqsillarining ushbu "fondi" dan virusli kapsid oqsillari hosil bo'ladi.

5-bosqich - virionlarning yig'ilishi yoki virus morfogenezi.

Oddiy tashkil etilgan viruslarda kapsidning oqsil bo'linmalari nuklein kislota atrofida qat'iy tartibli bog'lanishda joylashgan. Murakkab viruslarda hujayra tuzilmalari - yadro va sitoplazmatik membranalar ham virionlarni yig'ish jarayonida ishtirok etadi.

6-bosqich - virusning hujayradan chiqishi.

Bu jarayon turli viruslar uchun turlicha amalga oshiriladi. DNK-genomik faglarning ajralishi hujayra fag lizozimi tomonidan to'liq parchalanganda sodir bo'ladi. Murakkab tashkil etilgan odam va hayvon viruslari sitoplazmaning bir qismi bilan hujayradan sitoplazmatik membrana va konvert orqali tomurcuklanma orqali chiqib, bir vaqtning o'zida superkapsidga ega bo'ladi. Ko'pincha viruslarning hujayradan chiqishi uning qon fagotsitlari tomonidan hazm bo'lishi bilan osonlashadi. O'simlik viruslari hujayralararo birikmalar - plazmodesmata orqali hujayradan hujayraga o'tishi mumkin.

Ko'pincha virusning ko'payish tsikli samarali infektsiya bilan tugaydi - odatda mezbonning o'limi bilan birga bo'lgan to'laqonli virionlarning katta populyatsiyasi (100-200) shakllanishi.

Taksonomiya, tasnifi

PARAMIXOVIRUSLAR

Paramiksoviruslar (lot.dan Paramyxoviridae oilasi. para - haqida, myxa - shilimshiq) - RNK viruslar oilasi. Oilada nafas olish mexanizmi orqali yuqadigan respirator sinsitial virus, qizamiq, parotit va parainfluenza viruslari mavjud. Yaqin vaqtgacha Paramyxoviridae oilasi viruslarning umumiy qabul qilingan tasnifiga muvofiq uchta avlodni o'z ichiga olgan: Paramiksovirus, Morbillivirus, Pnevmovirus. Ammo yaqinda tasnifga o'zgartirishlar kiritildi.

Oila Paramiksoviridalar ikkita kichik oilaga bo'lingan holda, avlodlar soni ko'paydi:

1. Kichik oila Paramiksovirinalar tug'ilishni o'z ichiga oladi Respirovirus(sobiq nomi - Paramiksovirus), Morbillivirus Va Rubulavirus(yangi jins);

2. kenja oila Pnevmoviruslar turkumni o'z ichiga oladi Pnevmovirus Va Metapnevmovirus.

2. Morfologiyasi, hajmi, genom xususiyatlari

Virion tuzilishi. Paramyxoviridae oilasining barcha vakillari bir xil tuzilishga ega. Bu katta hajmdagi murakkab RNK genom virusidir. Odatiy vakil Senday virusi (u sichqonlar uchun patogen), paramiksoviruslarning ultrastrukturasi ushbu misol yordamida muhokama qilinadi (5-rasm). Virion yumaloq shaklga ega, diametri 150-300 nm. Tashqarida lipoprotein superkapsidi mavjud bo'lib, uning yuzasida ikki turdagi ko'plab tikanlar mavjud (4-rasm). Ichkaridan superkapsidga M matritsa oqsilining qatlami ulashgan. Virionning markaziy qismida simmetriyaning spiral turiga ega bo'lgan, bo'shashgan sharchaga o'ralgan nukleokapsid (RNP) ipi mavjud.

Guruch. 4 Paramiksovirusning sxemasi. 5 Sendai virusining elektronogrammasi

Genom 7 ta oqsilni kodlovchi katta chiziqli bir zanjirli minus RNK molekulasi bilan ifodalanadi. Ular orasida asosiy kapsid oqsili NP, polimeraza kompleksining L va P oqsillari, strukturaviy bo'lmagan C oqsili (ularning barchasi nukleokapsid tarkibiga kiradi), shuningdek M oqsili va sirt glikoproteinlari mavjud. Bular biriktiruvchi oqsillar va termoyadroviy oqsil (F-oqsil). Qo'shimcha oqsillar umurtqa pog'onasining bir turini, F oqsili esa boshqa turdagi umurtqa pog'onasini hosil qiladi. Turli paramiksoviruslarda biriktiruvchi oqsillar: HN (gemagglutinin-neyraminidaza), H (gemagglutinin) yoki G-oqsil bilan ifodalanadi.

Parainfluenza. Virusli oqsillar HN, NP, F antigenlari asosida parainfluenza viruslarining 4 ta asosiy serotiplari ajratiladi. 1, 2, 3 turlari parotit virusiga antikorlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. 4-toifa virus har xil va 2 ta kichik tipga ega (shunday qilib, parainfluenza viruslarining 5 turi mavjud). Barcha parainfluenza viruslari HN oqsiliga ega va shuning uchun gemagglyutinatsiya va neyraminidaza faolligini namoyon qiladi. Parainfluenza virusi 1 va 2 turdagi tovuq eritrotsitlarini, parainfluenza virusi 3 faqat gvineya cho'chqasi eritrotsitlarini aglutinatsiya qiladi.

Paramiksovirus (5-rasm) konvert glikoproteinlarini (HN, H yoki G) hujayra yuzasiga bog'laydi (1). F oqsili endosomalar hosil bo'lmasdan, virusli konvertning hujayraning plazma membranasi bilan birlashishini ta'minlaydi. Genom replikatsiyasi minus RNK genomik viruslarning replikatsiyasiga o'xshaydi: RNK polimeraza virusning nukleokapsidi bilan hujayra ichiga kiritiladi. Genom har bir oqsil uchun alohida mRNKlarga (2) va genomik RNK uchun to'liq ortiqcha shablonga (3) transkripsiya qilinadi. Yangi genomlar L-, P- va NP oqsillari bilan oʻzaro taʼsirlashib, nukleokapsidlarni hosil qiladi. Sintezlangan matritsa oqsili hujayra membranasining ichki qatlamiga o'tadi. Orqa miya glikoprotein prekursorlari endoplazmatik retikulum (ER) membranalari bilan bog'langan ribosomalarda sintezlanadi. Ular ER va Golji apparati (AG) orqali harakatlanib, hujayra membranasiga integratsiyalashgan holda glikozillanadi. Nukleokapsid matritsa oqsili va glikoprotein bilan o'zgartirilgan membrana (superkapsid) bilan bog'lanadi. Virionlar hujayradan (4) kurtaklanishi bilan chiqib ketadi.

Guruch. 5 Paramiksoviruslarning ko'payishi

Paramiksoviruslar F oqsilidan foydalanib, qo'shni hujayralarga o'tish qobiliyatiga ega va ularning birlashishiga olib keladi. Bunday holda, ko'p yadroli gigant hujayralar hosil bo'ladi - sintsitiya (simplast). Bu mexanizm viruslarni to'g'ridan-to'g'ri hujayradan hujayraga tarqalishiga imkon beradi, virusni zararsizlantiradigan antikorlarning ta'siridan qochadi. Simplastlarni hosil qilish qobiliyati paramiksoviruslarga xos xususiyatdir.

Ma'lumotlar bazasidan tanlash: BJD test.docx bo'yicha savollarga javoblar, IIST - savollar 2018 javoblar.docx, mustaqil o'qish uchun test savollari.docx, boshqaruv nazariyasi savollari.docx, imtihon uchun DKB savollari.docx, savollarga 30 ta javob yugurish haqida.pdf, Test savollari.docx, testlar, savollar 8RYa.doc, Kompyuterga kirish uchun javoblar bilan test savollari va topshiriqlar, Biznes va ilmiy mavzular. Test uchun savollar.doc.
MAZMUNI

Nazorat savollari:

1. DNK genomik viruslarini ko'paytirish: asosiy bosqichlari, ko'payish xususiyatlari…………………………………………………………………………… 3

2. Viruslarning tirik sistemalarda ko‘payish belgilari: laboratoriya hayvonlari, jo‘ja embrionlari, hujayra kulturalari……………………………………………………………16

3. Vazifa................................................. .... ................................................. ......... ...20

Adabiyotlar………………………………………………………25

1. DNK genomik viruslarning ko'payishi: asosiy bosqichlari, ko'payish xususiyatlari

Viruslarning ko'payishi

Virusli ko'payish jarayonini ikki bosqichga bo'lish mumkin. Birinchi bosqich virusning hujayra ichiga adsorbsiyasi va kirib borishi, uning ichki komponentining chiqishi va infektsiyani keltirib chiqarishga qodir bo'lgan tarzda o'zgarishiga olib keladigan hodisalarni o'z ichiga oladi. Shunga ko'ra, birinchi bosqich uch bosqichni o'z ichiga oladi: 1) virusning hujayralarga adsorbsiyasi; 2) virusning hujayralarga kirib borishi; 3) hujayradagi virusni yo'q qilish. Ushbu bosqichlar virusning tegishli hujayra tuzilmalariga etkazilishini va uning ichki komponentini himoya membranalaridan ozod qilishni ta'minlashga qaratilgan. Ushbu maqsadga erishilgandan so'ng, ko'payishning ikkinchi bosqichi boshlanadi, uning davomida virusli genom ifodalanadi. Bu bosqich quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi: 1) transkripsiya, 2) messenjer RNKning tarjimasi, 3) genom replikatsiyasi, 4) virus komponentlarini yig'ish. Ko'payishning yakuniy bosqichi - virusning hujayradan chiqishi.

Ko'payishning birinchi bosqichi.

I. Virionlarning hujayra yuzasida adsorbsiyasi.

Virusning hujayra bilan o'zaro ta'siri adsorbsiya jarayonidan boshlanadi, ya'ni virus zarrachalarining hujayra yuzasiga biriktirilishi. Adsorbsiya jarayoni hujayra yuzasida tegishli retseptorlar va virus yuzasida moddalarni "tanib olish" mavjud bo'lganda mumkin. Dastlabki adsorbsiya jarayonlari tabiatan o'ziga xos emas va ular virus va hujayra yuzasida musbat va manfiy zaryadlangan guruhlarning elektrostatik o'zaro ta'siriga asoslangan bo'lishi mumkin. Biroq, virusli oqsillar tomonidan hujayra retseptorlarini tanib olish, virusli zarrachaning hujayraga biriktirilishiga olib keladigan juda o'ziga xos jarayondir. Hujayraning plazma membranasidagi o'ziga xos guruhlarni taniydigan va virus zarrachasini ularga biriktiruvchi virus yuzasidagi oqsillar biriktiruvchi oqsillar deb ataladi.

Viruslar hujayraning hayoti uchun zarur bo'lgan moddalarni o'tkazish uchun mo'ljallangan retseptorlardan foydalanadi: oziq moddalar, gormonlar, o'sish omillari va boshqalar Retseptorlar boshqa kimyoviy tabiatga ega bo'lishi mumkin va oqsillar, oqsillar va lipidlarning uglevod komponenti, lipidlar bo'lishi mumkin. Gripp viruslari va paramiksoviruslarning retseptorlari glikoproteinlar va glikolipidlar (gangliozidlar) tarkibidagi sial kislotasi, rabdoviruslar va reoviruslar uchun - shuningdek oqsillar va lipidlar tarkibidagi uglevod komponenti, pikornaviruslar va adenoviruslar uchun - oqsillar, ba'zi viruslar uchun - oqsillar. . Maxsus retseptorlar nafaqat virusli zarrachaning hujayra yuzasiga biriktirilishida rol o'ynaydi. Ular virusli zarrachaning keyingi taqdirini, uning hujayra ichidagi tashishini va virus yuqumli jarayonni boshlashi mumkin bo'lgan sitoplazma va yadroning ma'lum joylariga etkazib berishni belgilaydi. Virus o'ziga xos bo'lmagan retseptorlarga ham qo'shilishi va hatto hujayra ichiga kirishi mumkin, ammo faqat ma'lum bir retseptorga biriktirilishi infektsiyaga olib keladi.

Virusli zarrachaning hujayra yuzasiga biriktirilishi dastlab virus zarrasi va retseptor o'rtasida yagona bog'lanish hosil bo'lishi orqali sodir bo'ladi. Biroq, bunday biriktirma mo'rt bo'lib, virusli zarracha hujayra yuzasidan osongina chiqib ketishi mumkin - qaytariladigan adsorbsiya. Qaytarib bo'lmaydigan adsorbsiya sodir bo'lishi uchun virusli zarracha va ko'plab retseptor molekulalari o'rtasida bir nechta bog'lanishlar paydo bo'lishi kerak, ya'ni barqaror multivalent birikma paydo bo'lishi kerak. Adsorbsiya joylarida hujayra retseptorlari molekulalarining soni 3000 tagacha yetishi mumkin.Ko‘p valentli biriktirilish natijasida virus zarrasining hujayra yuzasiga barqaror bog‘lanishi plazma membranasining lipid ikki qavatida retseptor molekulalarining erkin harakatlanish imkoniyati tufayli yuzaga keladi. , bu oqsil-lipid qatlamining harakatchanligi, "suyuqligi" bilan belgilanadi. Lipid suyuqligining oshishi virusning hujayra bilan o'zaro ta'siridagi eng dastlabki hodisalardan biri bo'lib, bu virusning hujayra yuzasi bilan aloqa qilish joyida retseptor maydonlarining paydo bo'lishiga va virus zarrasining barqaror biriktirilishiga olib keladi. Natijada guruhlar.

Hujayra yuzasida o'ziga xos retseptorlar soni har bir hujayrada 104 dan 105 gacha o'zgarib turadi. Ba'zi viruslar uchun retseptorlar faqat xost hujayralarining cheklangan to'plamida bo'lishi mumkin va bu tananing berilgan virusga nisbatan sezgirligini aniqlashi mumkin. Masalan, pikornaviruslar faqat primat hujayralariga adsorbsiyalanadi. Boshqa viruslar uchun retseptorlar, aksincha, har xil turdagi hujayralar yuzasida keng tarqalgan, masalan, sialil o'z ichiga olgan birikmalar bo'lgan ortomyxoviruslar va paramiksoviruslar uchun retseptorlar. Shuning uchun, bu viruslar virus zarralari adsorbsiyasi sodir bo'lishi mumkin bo'lgan hujayralarning nisbatan keng doirasiga ega. Xostlarning juda keng doirasi hujayralarida bir qator togaviruslar uchun retseptorlar mavjud: bu viruslar umurtqali va umurtqasiz hayvonlarning hujayralarini adsorbsiyalashi va yuqtirishi mumkin.

II. Virusning hujayra ichiga kirib borishi.

Tarixan hayvonlar viruslarining hujayralarga kirishining ikkita muqobil mexanizmlari - viropeksis (endotsitoz) va virusli va hujayrali membranalarning birlashishi haqida g'oya mavjud edi. Biroq, bu ikkala mexanizm ham bir-birini istisno qilmaydi, balki to'ldiradi.

"Viropeksis" atamasi virus zarrasi plazma membranasining bir qismini invaginatsiya qilish va virus zarrasini o'z ichiga olgan vakuola hosil bo'lishi natijasida sitoplazmaga kirishini anglatadi.

Retseptorlar endositozi. Viropexis - bu retseptor yoki adsorbsion endositozning alohida holati. Bu jarayon hujayradan tashqari suyuqlikdan oziqaviy va tartibga soluvchi oqsillar, gormonlar, lipoproteinlar va boshqa moddalarning hujayra ichiga kiradigan umumiy mexanizmdir. Retseptor endositozi plazma membranasining ixtisoslashgan joylarida sodir bo'ladi, bu erda sitoplazmatik tomonda katta molekulyar og'irlikdagi maxsus oqsil - klatrin bilan qoplangan maxsus chuqurlar mavjud. Chuqurning pastki qismida o'ziga xos retseptorlar mavjud. Chuqurliklar tez invaginatsiyaga va klatrin bilan qoplangan hujayra ichidagi vakuolalarning shakllanishiga imkon beradi. Ushbu mexanizm yordamida moddaning hujayra ichiga kirishining yarimparchalanish davri adsorbsiya vaqtidan boshlab 10 minutdan oshmaydi. Bir daqiqada hosil bo'lgan vakuolalar soni 2000 dan ortiq. Shunday qilib, retseptorlarning endotsitozi hujayra ichiga begona moddalarning tez kirib borishini ta'minlaydigan yaxshi muvofiqlashtirilgan mexanizmdir.

Qoplangan vakuolalar boshqa yirikroq sitoplazmatik vakuolalar bilan birlashib, retseptorlari bo'lgan retseptorlarni hosil qiladi, ammo klatrin emas, ular o'z navbatida lizosomalar bilan birlashadi. Shunday qilib, hujayra ichiga kiradigan oqsillar odatda lizosomalarga ko'chiriladi, ular aminokislotalarga bo'linadi; ular lizosomalarni chetlab o'tib, buzilmagan holda hujayraning boshqa qismlarida to'planishi mumkin. Retseptor endositoziga muqobil suyuqlik endositoz bo'lib, membrananing ixtisoslashgan joylarida invaginatsiya sodir bo'lmasa. Ko'pchilik o'ralgan va qoplanmagan hayvonlar viruslari hujayra ichiga retseptor endositoz mexanizmi orqali kiradi. Endositoz virus zarrachasini endotsitik vakuola ichida hujayra ichidagi tashishni ta'minlaydi, chunki vakuola har qanday yo'nalishda harakatlanishi va hujayra membranalari (jumladan, yadro membranasi) bilan qo'shilib, virus zarrasini tegishli hujayra ichidagi joylarga chiqarishi mumkin. Shu tarzda, masalan, yadroviy viruslar yadroga, reoviruslar esa lizosomalarga kiradi. Ammo hujayra ichiga kirgan virus zarralari vakuola ichida joylashgan bo'lib, sitoplazmadan uning devorlari bilan ajralib turadi. Yuqumli jarayonga olib kelishidan oldin ular bir necha bosqichlardan o'tishlari kerak.

Virusli va hujayra membranalarining birlashishi. Virusning ichki komponenti hujayra membranasidan o'tishi uchun virus membranani birlashtirish mexanizmidan foydalanadi. Qoplangan viruslarda sintez virusli sintez oqsilining hujayra membranasining lipidlari bilan nuqta o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladi, buning natijasida virusli lipoprotein konverti hujayra membranasi bilan birlashadi va virusning ichki komponenti uning boshqa qismida paydo bo'ladi. tomoni. Qoplanmagan viruslarda sirt oqsillaridan biri ham hujayra membranalarining lipidlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va ichki komponentning membranadan o'tishiga olib keladi. Ko'pgina hayvonlar viruslari retseptosomadan sitozolga kiradi.

Agar endotsitoz paytida virus zarrasi passiv yo'lovchi bo'lsa, sintez paytida u jarayonning faol ishtirokchisiga aylanadi. Birlashma oqsili uning sirt oqsillaridan biridir. Bugungi kunga qadar bu oqsil faqat paramiksoviruslar va ortomixoviruslarda aniqlangan. Paramiksoviruslarda bu oqsil (P oqsili) virus zarrachasi yuzasida joylashgan ikkita glikoproteindan biridir. Gripp virusidagi termoyadroviy oqsil funktsiyasini kichik gemagglyutinatsiya qiluvchi subbirlik bajaradi.

Paramiksoviruslar neytral pH da membrana sintezini keltirib chiqaradi va bu viruslarning ichki komponenti hujayra ichiga to'g'ridan-to'g'ri plazma membranasi orqali kirishi mumkin. Biroq, ko'pchilik o'ralgan va o'ralgan bo'lmagan viruslar membrana sintezini faqat past pH qiymatlarida, 5,0 va 5,75 oralig'ida qo'zg'atadi. Hujayralarga kuchsiz asoslar (ammoniy xlorid, xlorokin va boshqalar) qo'shilsa, ular endotsitar vakuolalarda pH ni 6,0 ga oshiradi, membrana sintezi sodir bo'lmaydi, virus zarralari vakuolalarda qoladi va yuqumli jarayon sodir bo'lmaydi. Membrana sintezining pH qiymatlariga qat'iy bog'liqligi virusli sintez oqsillaridagi konformatsion o'zgarishlar bilan bog'liq.

Lizosoma har doim past pH qiymatiga ega (4,9). Endositik vakuolada (retseptosoma) kislotalanish, qoplangan vakuola hosil bo'lishi paytida hujayra yuzasida ATP ga bog'liq bo'lgan "proton nasosi" tomonidan yaratiladi. Endositik vakuolaning kislotalanishi hujayra ichiga kiradigan fiziologik ligandlar uchun katta ahamiyatga ega, chunki past pH ligandning retseptordan ajralib chiqishiga va retseptorlarning qayta ishlanishiga yordam beradi.

Virusli va hujayrali membranalarning birlashishi asosida yotgan xuddi shu mexanizm virusli gemolizni va ko'p yadroli hujayralar, simplastlar va sintsitiyalarning shakllanishi bilan qo'shni hujayralar plazma membranalarining birlashishini aniqlaydi. Viruslar hujayra sintezining ikki turini keltirib chiqaradi: 1) "tashqaridan sintez" va 2) "ichkaridan sintez". "Tashqaridan sintez" infektsiyaning yuqori ko'pligida sodir bo'ladi va infektsiyadan keyingi birinchi soatlarda aniqlanadi. Paramiksoviruslar uchun tavsiflangan bu turdagi termoyadroviy infektsiyani qo'zg'atuvchi virusning oqsillari tufayli yuzaga keladi va virus tarkibiy qismlarining hujayra ichidagi sintezini talab qilmaydi. Aksincha, "ichkaridan sintez" infektsiyaning past ko'pligida sodir bo'ladi, yuqumli jarayonning nisbatan kech bosqichlarida aniqlanadi va yangi sintezlangan virusli oqsillar tufayli yuzaga keladi. "Ichkaridan termoyadroviy" ko'plab viruslar uchun tavsiflanadi: herpes viruslari, onkoviruslar, sekin infektsiyalarning patogenlari va boshqalar. Ushbu turdagi sintez virusning hujayra ichiga kirib borishini ta'minlaydigan bir xil virusli glikoproteinlar tufayli yuzaga keladi.

III. Yechish - virusni deproteinizatsiya qilish

Hujayra ichiga kirgan virusli zarralar yuqumli jarayonni keltirib chiqarishi uchun yechinishi kerak. Yechishning maqsadi virusli genomning ifodalanishiga to'sqinlik qiluvchi virusli himoya membranalarini olib tashlashdir. Yechish natijasida virusning ichki komponenti chiqariladi, bu yuqumli jarayonni keltirib chiqarishi mumkin. Yechish bir qator xarakterli xususiyatlar bilan birga keladi: virusli zarrachaning parchalanishi natijasida yuqumli faollik yo'qoladi, ba'zi hollarda nukleazalarga sezgirlik paydo bo'ladi, antikorlarning neytrallashtiruvchi ta'siriga qarshilik paydo bo'ladi va raqamni qo'llashda fotosensitivlik yo'qoladi. giyohvand moddalar.

Yechishning yakuniy mahsulotlari yadrolar, nukleokapsidlar yoki nuklein kislotalardir. Bir qator viruslar uchun yechish mahsuloti yalang'och nuklein kislotalar emas, balki ichki virusli oqsil bilan bog'langan nuklein kislotalar ekanligi ko'rsatilgan. Masalan, pikornaviruslarning yakuniy mahsuloti RNK bo'lib, VPg oqsili bilan kovalent bog'langan; adenoviruslarning yakuniy mahsuloti DNK bo'lib, ichki virus oqsillaridan biriga kovalent bog'langan.

Ba'zi hollarda viruslarning yuqumli jarayonni keltirib chiqarish qobiliyati ularning ma'lum bir tizimning hujayrasida echinish imkoniyati bilan belgilanadi. Shunday qilib, bu bosqich infektsiyani cheklaydigan bosqichlardan biridir.

Bir qator viruslarni yechish hujayra ichidagi ixtisoslashgan sohalarda (lizosomalar, Golji apparati tuzilmalari, perinuklear bo'shliq, yadro membranasidagi yadro teshiklari) sodir bo'ladi. Virusli va hujayrali membranalar birlashganda, hujayra ichiga kirish echinish bilan birlashtiriladi.

Yechish va hujayra ichidagi tashish o'zaro bog'liq jarayonlardir: agar yechinadigan joylarga hujayra ichidagi to'g'ri tashish buzilgan bo'lsa, virus zarrasi lizosomaga kiradi va lizosomal fermentlar tomonidan yo'q qilinadi.

Ko'payishning ikkinchi bosqichi .

I. Transkripsiya.

Transkripsiya maxsus ferment - RNK polimeraza yordamida amalga oshiriladi, u nukleotidlarni 3-5'fosfodiester ko'priklarini hosil qilib bog'laydi. Bu bog'lanish faqat DNK shablonining mavjudligida sodir bo'ladi.

Hujayradagi transkripsiya mahsulotlari mRNKdir. Genetik ma'lumot tashuvchisi bo'lgan hujayra DNKsining o'zi oqsil sintezini bevosita dasturlashtira olmaydi. Genetik ma'lumotni DNKdan ribosomalarga o'tkazish RNK ​​xabarchisi tomonidan amalga oshiriladi. Bu molekulyar biologiyaning markaziy dogmasining asosi bo'lib, u quyidagi formula bilan ifodalanadi:

DNK - transkripsiya - RNK - tarjima - oqsil,

bu erda o'qlar genetik ma'lumotni uzatish yo'nalishini ko'rsatadi.

Viruslarda genetik ma'lumotni amalga oshirish. Virusli genomning mRNK sinteziga nisbatan strategiyasi turli viruslar uchun har xil. DNK viruslarida mRNK DNK zanjirlaridan birining shablonida sintezlanadi. Genetik ma'lumotni uzatish formulasi hujayradagi bilan bir xil:

DNK - transkripsiya - RNK - tarjima - oqsil.

Yadroda ko'payadigan DNK viruslari transkripsiya uchun hujayrali polimerazadan foydalanadi. Bu viruslarga papovaviruslar, adenoviruslar va gerpes viruslari kiradi. Sitoplazmada ko'payadigan DNK viruslari yadroda joylashgan hujayrali fermentdan foydalana olmaydi. Ularning genomini transkripsiyasi virusning bir qismi sifatida hujayra ichiga kirib boradigan virusga xos ferment - DNK polimeraza tomonidan amalga oshiriladi. Bu viruslarga chechak viruslari va iridoviruslar kiradi.

Virus genomini transkripsiya qiluvchi fermentlar. DNK o'z ichiga olgan bir qator viruslarning transkripsiyasi - papovaviruslar, adenoviruslar, gerpes viruslari, parvoviruslar, gepadnaviruslar. U hujayra yadrosida amalga oshiriladi va bu jarayonda hujayra transkripsiyasi mexanizmlari - transkripsiya fermentlari va transkripsiyalarning keyingi modifikatsiyasi keng qo'llaniladi. Ushbu viruslarning transkripsiyasi hujayra genomini transkripsiya qiluvchi ferment - hujayra RNK polimeraza II tomonidan amalga oshiriladi. Shu bilan birga, adenovirus transkriptlarining maxsus guruhi boshqa hujayra fermenti - RNK polimeraza III yordamida sintezlanadi. DNK o'z ichiga olgan hayvonlar viruslari, chechak viruslari va iridoviruslarning boshqa ikkita oilasida transkripsiya sitoplazmada sodir bo'ladi. Sitoplazmada hujayra polimerazalari mavjud emasligi sababli, bu viruslarning transkripsiyasi maxsus virusli ferment - virusli RNK polimerazasini talab qiladi. Bu ferment tizimli virusli oqsildir.

Transkripsiyani tartibga solish. Virusli genomning transkripsiyasi butun infektsion tsikl davomida qattiq tartibga solinadi. Tartibga solish ham hujayra, ham virusga xos mexanizmlar bilan amalga oshiriladi. Ba'zi viruslarda, asosan, DNK o'z ichiga olgan viruslarda, transkripsiyaning uchta davri mavjud - juda erta, erta va kech. Bu viruslarga chechak viruslari, gerpes viruslari, papovaviruslar va adenoviruslar kiradi. Ultra erta va erta transkripsiya natijasida ultra erta va erta genlar tanlab o'qiladi va ultra erta yoki erta mRNKlarni hosil qiladi. Kechki transkripsiya vaqtida virus genomining yana bir qismi, kech genlar o'qiladi va kech mRNKlar hosil bo'ladi. Kech genlar soni odatda erta genlar sonidan oshadi. Ko'pgina juda erta genlar tarkibiy bo'lmagan oqsillar uchun genlar - fermentlar va virus genomining transkripsiyasi va replikatsiyasining regulyatorlari. Aksincha, kech genlar odatda strukturaviy oqsillar uchun genlardir. Odatda, kech transkripsiya butun genomni o'qiydi, lekin kech gen transkripsiyasining ustunligi bilan.

Yadro viruslarida transkripsiyani tartibga soluvchi omil bu transkriptlarni yadrodan sitoplazmaga, mRNK faoliyat ko'rsatish joyiga - polisomalarga o'tkazishdir.

Herpes viruslarining o'ta erta transkripsiyasi mahsuloti A-oqsillaridir. Ulardan bir yoki bir nechtasining funktsiyasi P oqsillarini kodlovchi genlarning keyingi guruhining transkripsiyasi uchun zarurdir. O'z navbatida, P oqsillari U oqsillarini kodlaydigan kech genlarning oxirgi guruhining transkripsiyasini yoqadi. Ushbu turdagi tartibga solish "kaskad" deb ataladi.

II. Translyatsiya.

Bu mRNK tarkibidagi genetik ma'lumotni sintez qilingan virusga xos oqsillardagi aminokislotalarning ma'lum bir ketma-ketligiga aylantirish jarayonidir. Hujayradagi oqsil sintezi mRNKning ribosomalarga tarjimasi natijasida yuzaga keladi. Ribosomalarda axborot oqimi (mRNKda) transfer RNK (tRNK) olib keladigan aminokislotalar oqimi bilan birlashadi. Hujayrada juda ko'p turli xil tRNKlar mavjud. Har bir aminokislota o'z tRNKiga ega bo'lishi kerak.

tRNK molekulasi murakkab chinor bargi shaklidagi tuzilishga ega bo'lgan bir ipli RNKdir.

O'ziga xos tRNK va aminokislotalarning bog'lanishi aminoatsilsintetaza fermenti tomonidan amalga oshiriladi. tRNKning bir uchi aminokislota bilan, ikkinchi uchi esa ular komplementar boʻlgan mRNK nukleotidlari bilan bogʻlanadi. mRNKdagi uchta nukleotid bitta aminokislota uchun kodlanadi va "uchlik" yoki "kodon" deb ataladi va tRNKdagi to'ldiruvchi uchta nukleotid "antikodon" deb ataladi.

Transkripsiya jarayoni uch bosqichdan iborat: cho'zilish boshlanishi, tugatish.

Tarjimaning boshlanishi mRNKni ribosoma tomonidan tan olinishi va uning maxsus hududlari bilan bog'lanishiga asoslangan tarjima jarayonidagi eng muhim bosqichdir. Ribosoma mRNKni 5′ uchidagi qopqoq orqali taniydi va translatsiyani boshlaydigan inisiatsiya kodoniga yetguncha 3′ uchi tomon siljiydi. Eukaryotik hujayrada boshlash kodonlari metioninni kodlovchi AUG (adenin, urasil, guanin) kodonlaridir. Barcha polipeptid zanjirlarining sintezi metionindan boshlanadi. Ribosoma tomonidan virus va RNKning o'ziga xos tan olinishi virusga xos bo'lgan tashabbuskor omillar tufayli amalga oshiriladi.

Birinchidan, kichik ribosoma bo'linmasi mRNK bilan bog'lanadi. Kichik ribosoma bo'linmasi bilan mRNK kompleksi tarjimani boshlash uchun zarur bo'lgan boshqa komponentlar bilan birlashtiriladi. Bu "boshlovchi omillar" deb ataladigan bir nechta oqsil molekulalari. Prokaryotik hujayrada ularning kamida uchtasi va eukaryotik hujayrada to'qqizdan ortiq bo'ladi. Initiator omillar ribosoma tomonidan o'ziga xos mRNKlarning tan olinishini aniqlaydi. Natijada, tarjimani boshlash uchun zarur bo'lgan kompleks shakllanadi, bu "boshlanish kompleksi" deb ataladi. Boshlanish kompleksiga quyidagilar kiradi: mRNK; kichik ribosoma bo'linmasi; inisiator aminokislota tashuvchi aminoatsil-tRNK; boshlang'ich omillar; GTP ning bir nechta molekulalari (guanozin trifosfat).

Ribosomada axborot oqimi aminokislotalar oqimi bilan birlashadi. Aminoatsil-tRNKning yirik ribosoma bo'linmasining A-markaziga kirishi tanib olish natijasi bo'lib, uning antikodoni kichik ribosoma bo'linmasida joylashgan mRNK kodoni bilan o'zaro ta'sir qiladi. mRNK bitta kodonni harakatga keltirganda, tRNK peptidil markazga (P-markaz) o'tadi va uning aminokislotasi inisiator aminokislota bilan qo'shilib, birinchi peptid bog'ini hosil qiladi. Aminokislotasiz tRNK ribosomani tark etadi va yana o'ziga xos aminokislotalarni tashishda ishlaydi. Uning o'rnida yangi tRNK A-markazdan P-markazga o'tadi va yangi peptid bog'i hosil bo'ladi. A-markazda bo'sh mRNK kodoni paydo bo'lib, unga mos keladigan tRNK darhol qo'shiladi va o'sib borayotgan polipeptid zanjiriga yangi aminokislotalar qo'shiladi.

Tarjima cho'zilishi - bu peptid bog'i yordamida yangi aminokislotalarni qo'shishga asoslangan polipeptid zanjirini uzaytirish, ko'paytirish jarayoni. mRNK zanjiri doimiy ravishda ribosoma orqali tortiladi va undagi genetik ma'lumotlar "dekodlanadi". Ko'pincha mRNK bir vaqtning o'zida bir nechta ribosomalarda ishlaydi, ularning har biri ushbu mRNK tomonidan kodlangan bir xil polipeptid zanjirini sintez qiladi.

Translatsiyaning tugashi ribosoma mRNKda (UAA, UGA, UAG) tugatish kodoniga yetgan paytda sodir bo'ladi. Tarjima to'xtaydi va polipeptid zanjiri poliribosomadan ajralib chiqadi. Translyatsiya tugagandan so'ng, poliribosomalar yangi poliribosomalarning bir qismiga aylanishi mumkin bo'lgan subbirliklarga bo'linadi.

Har bir RNK bir nechta ribosomalarda ishlaydi. Bitta mRNK molekulasida ishlaydigan ribosomalar guruhiga poliribosoma yoki polisoma deyiladi. Polisomalar 4-6 dan 20 gacha yoki undan ko'p ribosomalardan iborat bo'lishi mumkin.

Virusga xos polisomalar erkin yoki membrana bilan bog'langan bo'lishi mumkin. Ichki oqsillar odatda erkin polisomalarda sintezlanadi, glikoproteinlar esa har doim membrana bilan bog'langan polisomalarda sintezlanadi.

Hayvonlar virusining genomi bir nechta oqsillarni kodlaydigan molekula bilan ifodalanganligi sababli, viruslar bitta yirik kashshof polipeptidni kodlaydigan uzun mRNKni sintez qilish zarurati bilan duch keladi, keyinchalik u ma'lum nuqtalarda funktsional faol oqsillarga kesilishi kerak. qisqa monotsistronik mRNKlar, ularning har biri bitta oqsilni kodlaydi. Shunday qilib, virusli oqsillarni hosil qilishning ikki yo'li mavjud:

birinchisi - mRNK gigant prekursorli polipeptidga aylanadi, u sintezdan so'ng ketma-ket etuk funktsional faol oqsillarga bo'linadi;

ikkinchidan, mRNK etuk oqsillar yoki sintezdan keyin ozgina o'zgartirilgan oqsillarni hosil qilish uchun tarjima qilinadi.

Tarjimaning birinchi usuli RNK o'z ichiga olgan ortiqcha zanjirli viruslar - pikornaviruslar va togaviruslarga xosdir. Ularning mRNKlari ribosomali "konveyer" dan uzluksiz lenta shaklida siljiydigan va kerakli o'lchamdagi alohida oqsillarga bo'lingan poliprotein deb ataladigan ulkan polipeptid zanjiriga aylantiriladi. Virusli oqsillarni kesish virusga xos va hujayrali proteazlar tomonidan amalga oshiriladigan ko'p bosqichli jarayondir.

Protein hosil bo'lishining ikkinchi usuli DNK o'z ichiga olgan viruslar va ko'pchilik RNK o'z ichiga olgan viruslarga xosdir. Ushbu usul yordamida genomning (genning) bir mintaqasining selektiv transkripsiyasi natijasida qisqa monotsistronik mRNKlar sintezlanadi. Biroq, bu viruslar translatsiyadan keyingi oqsillarni kesish mexanizmidan keng foydalanadi.

Eukaryotik hujayrada ko'plab oqsillar, shu jumladan virusli oqsillar translatsiyadan keyingi o'zgarishlarga uchraydi; etuk, funktsional faol oqsillar ko'pincha yangi sintezlangan prekursorlar bilan bir xil emas. Translatsiyadan keyingi keng tarqalgan kovalent modifikatsiyalarga glikozillanish, atsillanish, metillanish, sulfonlanish (disulfid bog‘lanish hosil bo‘lishi), proteolitik kesish va nihoyat, fosforlanish kiradi. Natijada, eukariotlarning turli organlarining turli hujayralaridan 20 ta genetik kodlangan aminokislotalar o'rniga 140 ga yaqin aminokislota hosilalari ajratildi.

Glikozillanish. Murakkab RNK va DNK o'z ichiga olgan viruslar tarkibida kovalent bog'langan uglevod yon zanjirlari - glikoproteinlarni o'z ichiga olgan oqsillar mavjud. Glikoproteinlar virus konvertlari ichida joylashgan va virus zarralari yuzasida joylashgan.

Polipeptidlarning glikozillanishi murakkab ko'p bosqichli jarayon bo'lib, uning birinchi bosqichlari polipeptid sintezi jarayonida boshlanadi va birinchi uglevod qoldig'i hali ribosomadan chiqmagan polipeptid zanjiriga qo'shiladi. Glikozillanishning keyingi bosqichlari polipeptidni plazma membranasiga tashish jarayonida uglevod qoldiqlarini uglevod zanjiriga ketma-ket qo'shish orqali sodir bo'ladi. Karbongidrat qoldiqlari birma-bir qo'shiladi va faqat oligosakkaridlar zanjirining sintezi boshlanganda "blok" o'tkaziladi. Uglevod zanjirining yakuniy shakllanishi virusli zarrachani yig'ishdan oldin plazma membranasida yakunlanishi mumkin.

Glikozillanish transportga ta'sir qiladi, bundan tashqari, bosqichli glikozillanishga ega bo'lgan glikoproteinlar uchun tashish uzviy bog'liqdir. Buning ishonchli dalili - glikozillanish inhibitörlerinin virusni ko'paytirishga ta'siri; ular polipeptidlarning sintezini buzmasdan yoki inhibe qilmasdan tashishni butunlay bostiradi.

Glikozillanish tegishli ingibitorlar (2-deoksiglyukoza, antibiotik tunikamitsin kabi shakar analoglari) tomonidan bostirilsa, mikso-, rabdo- va a-viruslarning virionlarining yig'ilishi bloklanadi yoki gerpes viruslari va onkoviruslarning yuqumli bo'lmagan virionlari hosil bo'ladi. .

Sulfonatsiya. Murakkab RNK va DNK viruslarining ba'zi oqsillari tarjimadan keyin sulfonlanadi. Ko'pincha glikoproteinlar sulfonlanishga uchraydi va sulfat guruhi glikoproteinning uglevod qoldiqlari bilan bog'lanadi.

Asillanish. Murakkab RNK li viruslarning bir qator glikoproteinlari (gripp virusining HA2, vezikulyar stomatit virusining G oqsili, Nyukasl kasalligi virusining HN oqsili va boshqalar) tarkibida kovalent bog‘langan 1-2 molekula yog‘ kislotalari mavjud.

Kesish. Ko'pgina virusli oqsillar va birinchi navbatda glikoproteinlar proteolitik fermentlar tomonidan ma'lum nuqtalarda kesilgandan keyingina funktsional faollikka ega bo'ladi. Kesish yoki ikkita funktsional oqsil bo'linmalari (masalan, gripp virusi gemagglutininning katta va kichik bo'linmalari, Semliki Forest virusining ikkita glikoproteinlari (E2 va E3)) yoki bitta funktsional faol oqsil hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi. faol bo'lmagan ferment, masalan, paramiksoviruslarning F va HN oqsillari. Dilimlash odatda hujayra fermentlari tomonidan amalga oshiriladi. Glikoproteinlarga ega bo'lgan ko'plab murakkab hayvonlar viruslarida kesish faol biriktiruvchi oqsillar va termoyadroviy oqsillarni hosil qilish va shuning uchun viruslar hujayrani yuqtirish qobiliyatiga ega bo'lishi uchun zarurdir. Faqatgina bu oqsillarni kesib tashlaganidan keyin virusli zarracha yuqumli bo'ladi. Shunday qilib, hujayra fermentlari yordamida amalga oshiriladigan bir qator viruslarning proteolitik faollashuvi haqida gapirish mumkin.

Fosforlanish. Fosfoproteinlar deyarli barcha hayvonlar viruslari - RNK - va DNK o'z ichiga olgan oddiy va murakkab tuzilishda mavjud. Protein kinazlar ko'pchilik viruslarda uchraydi, ammo fosforillanish ham virusli, ham hujayrali fermentlar tomonidan amalga oshirilishi mumkin. Odatda, virus genomi bilan bog'liq bo'lgan va uning ifodalanishida tartibga soluvchi rol o'ynaydigan oqsillar fosforlanadi. Interferonning faol ta'sir qilish mexanizmi fosforlanish jarayoni bilan bog'liq.

III. Replikatsiya.

Replikatsiya - bu genomga homolog bo'lgan nuklein kislota molekulalarining sintezi. DNK replikatsiyasi hujayrada sodir bo'ladi, natijada qiz ikki zanjirli DNK hosil bo'ladi. Replikatsiya DNKning burilmagan qismlarida sodir bo'ladi va bir vaqtning o'zida ikkala ipda ham 5' uchidan 3' uchigacha sodir bo'ladi.

DNK ning ikkita zanjiri qarama-qarshi qutblarga ega bo'lgani va replikatsiya joyi (vilka) bir yo'nalishda harakat qilganligi sababli, bir ip Okazaki fragmentlari deb ataladigan (bu modelni birinchi bo'lib taklif qilgan olim nomi bilan atalgan) alohida bo'laklarga qarama-qarshi yo'nalishda qurilgan. Sintezdan so'ng, Okazaki bo'laklari ligaza orqali bitta ipga "o'zaro bog'langan".

DNK replikatsiyasi DNK polimerazalari tomonidan amalga oshiriladi. Replikatsiyani boshlash uchun primer deb ataladigan DNK shablonidagi RNKning qisqa qismini dastlabki sintez qilish kerak. DNK zanjirining sintezi primerdan boshlanadi, shundan so'ng RNK o'sayotgan joydan tezda chiqariladi.

Virusli DNK replikatsiyasi. DNK o'z ichiga olgan viruslar genomining replikatsiyasi asosan hujayra fragmentlari tomonidan katalizlanadi va uning mexanizmi hujayra DNK replikatsiyasi mexanizmiga o'xshaydi.

Har bir yangi sintez qilingan DNK molekulasi bitta ota-ona va bitta yangi sintez qilingan zanjirdan iborat. Ushbu replikatsiya mexanizmi yarim konservativ deb ataladi.

Dumaloq ikki zanjirli DNK (papovaviruslar) ni o'z ichiga olgan viruslarda DNK zanjirlaridan biri kesiladi, bu esa molekulaning ma'lum bir qismida superoillarning ochilishiga va olib tashlanishiga olib keladi.

Molekulaning pastki o'ta o'ralgan qismi, katta maydonda burilmagan qismi va yangi hosil bo'lgan replikatsiya halqalari ko'rinadi.

Bir zanjirli DNK (parvoviruslar oilasi) replikatsiyasi jarayonida ikki zanjirli shakllar hosil bo'ladi, ular oraliq replikativ shakllardir.

Replikativ komplekslar. Olingan DNK va RNK zanjirlari ma'lum vaqt davomida matritsa bilan bog'langanligi sababli, infektsiyalangan hujayrada replikativ komplekslar hosil bo'ladi, ularda genomning butun replikatsiya jarayoni (ba'zi hollarda ham transkripsiya) amalga oshiriladi. Replikativ kompleksda shablon bilan bog'liq genom, replikaza va yangi sintezlangan nuklein kislota zanjirlari mavjud. Yangi sintez qilingan genomik molekulalar darhol virusli oqsillar bilan bog'lanadi, shuning uchun antijenler replikatsiya komplekslarida topiladi. Replikatsiya jarayonida bir ipli "dumlari" bo'lgan qisman ikki ipli struktura paydo bo'ladi, bu replikativ prekursor deb ataladi.

Replikatsiya komplekslari hujayra tuzilmalari bilan bog'liq bo'lib, ular ilgari mavjud bo'lgan yoki viruslar keltirib chiqaradi. Masalan, pikornaviruslarning replikativ komplekslari endoplazmatik retikulum membranalari bilan, chechak viruslari - sitoplazmatik matritsa bilan, yadrolardagi adenoviruslar va gerpes viruslarining replikativ komplekslari yangi hosil bo'lgan tolali tuzilmalar bilan bog'langan va ular bilan bog'langan. yadro membranalari. Infektsiyalangan hujayralarda replikatsiya komplekslari bog'langan hujayra tuzilmalarining ko'payishi yoki ularning oldindan mavjud bo'lgan materialdan shakllanishi mumkin. Masalan, pikornaviruslar bilan kasallangan hujayralarda silliq membranalarning ko'payishi sodir bo'ladi. Reoviruslar bilan kasallangan hujayralarda mikrotubulalar to'planishi kuzatiladi; Chechak viruslari bilan kasallangan hujayralarda sitoplazmatik matritsa hosil bo'ladi.

Replikatsiya komplekslarida genomik molekulalarning sintezi bilan bir vaqtda transkripsiya sodir bo'ladi va nukleokapsidlar va yadrolarning yig'ilishi, ba'zi infektsiyalarda esa virus zarralari paydo bo'ladi.

Replikatsiyani tartibga solish. Yangi hosil bo'lgan genomik RNK molekulasi turli usullarda qo'llanilishi mumkin. U kapsid oqsillari bilan birlashishi va virionning bir qismi bo'lishi mumkin, yangi genomik molekulalarning sintezi yoki mRNK hosil bo'lishi uchun shablon bo'lib xizmat qilishi mumkin; nihoyat, "plyus" zanjirli viruslarda u mRNK funktsiyalarini bajarishi va bog'lashi mumkin. ribosomalarga. Hujayrada genomik molekulalardan foydalanishni tartibga soluvchi mexanizmlar mavjud. Tartibga solish o'z-o'zini tartibga solish printsipiga amal qiladi va oqsil-nuklein kislotasi va oqsil-oqsilni tanib olish imkoniyati tufayli virusli RNK va oqsillarning o'zaro ta'siri orqali amalga oshiriladi. Masalan, pikornaviruslarning terminal oqsilining roli mRNK translatsiyasini inhibe qilish va virionlarni hosil qilish uchun molekulalarni tanlashdir. Genomik RNKning 5' uchi bilan bog'langan oqsil, o'z navbatida, kapsid oqsillari tomonidan tan olinadi va bu RNK molekulasi ishtirokida virusli zarrachani yig'ish uchun signal bo'lib xizmat qiladi. Xuddi shu printsipdan foydalanib, genomik RNK molekulalari minus zanjirli viruslardan tanlanadi. RNK molekulasi virionning bir qismidir yoki replikatsiya uchun shablon bo'lib xizmat qiladi. Uni transkripsiyaga o'tkazish uchun oqsil-nuklein kislota o'zaro ta'sirini taqiqlash kerak. Adenovirus DNK replikatsiyasi virus DNKining oxiriga bog'langan va replikatsiya boshlanishi uchun zarur bo'lgan oqsil molekulasini o'z ichiga oladi. Shunday qilib, replikatsiya boshlanishi uchun virusli oqsillarni sintez qilish kerak: oqsil sintezi inhibitörleri mavjud bo'lganda, transkripsiyadan replikatsiyaga o'tish mumkin emas.

IV. Virusli zarrachalarning yig'ilishi.

Hujayradagi virus zarralari tarkibiy qismlarining sintezi alohida bo'lib, yadro va sitoplazmaning turli tuzilmalarida sodir bo'lishi mumkin. Yadrolarda ko'payadigan viruslar shartli ravishda yadro viruslari deb ataladi. Bular asosan DNK o'z ichiga olgan viruslar: adenoviruslar, papovaviruslar, parvoviruslar, herpes viruslari.

Sitoplazmada ko'payadigan viruslar sitoplazmatik deyiladi. Bularga DNK o'z ichiga olgan chechak virusi va ko'pchilik RNK o'z ichiga olgan viruslar kiradi, ortomyxoviruslar va retroviruslar bundan mustasno. Biroq, bu bo'linish juda nisbiydir, chunki ikkala virusning ko'payishida mos ravishda sitoplazma va yadroda sodir bo'ladigan bosqichlar mavjud.

Yadro va sitoplazma ichida virusga xos molekulalarning sintezi ham ajratilishi mumkin. Masalan, ba'zi oqsillarning sintezi erkin polisomalarda, boshqalari esa membrana bilan bog'langan polisomalarda amalga oshiriladi. Virusli nuklein kislotalar virus oqsillarini sintez qiluvchi polisomalardan uzoqda joylashgan hujayra tuzilmalari bilan birgalikda sintezlanadi. Ushbu disjunktiv ko'payish usuli bilan virusli zarrachaning hosil bo'lishi faqat virusli nuklein kislotalar va oqsillar etarli konsentratsiyada hujayra oqsillari va nuklein kislotalarning xilma-xilligida bir-birini tanib olish va o'z-o'zidan bir-biri bilan bog'lanish qobiliyatiga ega bo'lsa, mumkin bo'ladi. ya'ni o'z-o'zini yig'ishga qodir.

O'z-o'zini yig'ish o'ziga xos oqsil-nuklein kislotasi va oqsil-oqsilni tanib olishga asoslangan bo'lib, ular hidrofobik, tuz va vodorod aloqalari, shuningdek, sterik moslashuv natijasida yuzaga kelishi mumkin. Protein-nuklein kislotasini tanib olish nuklein kislota molekulasining kichik hududi bilan chegaralanadi va virus genomining kodlanmagan qismidagi noyob nukleotidlar ketma-ketligi bilan aniqlanadi. Virusli kapsid oqsillari tomonidan genom hududining tan olinishi bilan virusli zarrachani yig'ish jarayoni boshlanadi. Boshqa oqsil molekulalarining biriktirilishi o'ziga xos oqsil-oqsil o'zaro ta'siri yoki o'ziga xos bo'lmagan oqsil-nuklein kislota o'zaro ta'siri tufayli amalga oshiriladi.

Hayvon viruslari tuzilishining xilma-xilligi tufayli virionlarni shakllantirish usullari ham xilma-xildir, ammo yig'ilishning quyidagi umumiy tamoyillarini shakllantirish mumkin:

Oddiy viruslarda provirionlar hosil bo'ladi, keyinchalik ular oqsil modifikatsiyasi natijasida virionlarga aylanadi. Murakkab viruslar uchun yig'ish bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Birinchidan, nukleokapsidlar yoki yadrolar hosil bo'lib, ular bilan tashqi qobiq oqsillari o'zaro ta'sir qiladi.

Murakkab viruslarni yig'ish (chechak viruslari va reoviruslar yig'ilishidan tashqari) hujayra membranalarida amalga oshiriladi. Yadro viruslarining yig'ilishi yadro membranalari ishtirokida, sitoplazmatik viruslarning yig'ilishi - endoplazmatik retikulum yoki plazma membranasi membranalari ishtirokida sodir bo'ladi, bu erda virus zarrasining barcha komponentlari bir-biridan mustaqil ravishda keladi.

Bir qator murakkab viruslar maxsus hidrofobik oqsillarga ega bo'lib, ular hosil bo'lgan nukleokapsidlar va virus konvertlari o'rtasida vositachi vazifasini bajaradi. Bunday oqsillar bir qator minus zanjirli viruslarda (ortomiksoviruslar, paramiksoviruslar, rabdoviruslar) matritsa oqsillari hisoblanadi.

Nukleokapsidlar, yadrolar, provirionlar va virionlarning yig'ilishi hujayra ichidagi suyuqlikda emas, balki hujayrada oldindan mavjud bo'lgan yoki virus tomonidan qo'zg'atilgan ("zavodlar") sodir bo'ladi.

Murakkab viruslar o'z zarralarini qurish uchun xost hujayraning bir qator elementlaridan foydalanadi, masalan, lipidlar, ba'zi fermentlar, DNK genomik 5V40 gistonlari, konvertli RNK genomik viruslaridagi aktin va hatto arenoviruslarda ribosomalar mavjud. Hujayra molekulalari virus zarrachasida ma'lum funktsiyalarga ega, ammo ularning virionga qo'shilishi, shuningdek, hujayra membranasining bir qator fermentlari yoki hujayra nuklein kislotalarining qo'shilishi kabi tasodifiy ifloslanishning natijasi bo'lishi mumkin.

DNK viruslarining yig'ilishi. DNK viruslari yig'ilishida RNK viruslari yig'ilishidan ba'zi farqlar mavjud. RNK o'z ichiga olgan viruslar singari, DNK o'z ichiga olgan viruslarni yig'ish polipeptidlar tarkibida etuk virionlardan farq qiladigan oraliq shakllarning shakllanishi bilan ko'p bosqichli jarayondir. Yig'ilishning birinchi bosqichi DNKning ichki oqsillar bilan bog'lanishi va yadrolar yoki nukleokapsidlarning shakllanishini o'z ichiga oladi. Bunday holda, DNK oldindan tuzilgan "bo'sh" kapsidlar bilan birlashtiriladi.

DNKning kapsidlar bilan bog'lanishi natijasida to'liq bo'lmagan shakllar deb ataladigan oraliq shakllarning yangi sinfi paydo bo'ladi. Turli DNK tarkibiga ega bo'lgan to'liq bo'lmagan shakllardan tashqari, morfogenezda yana bir oraliq shakl mavjud - etuk virionlar, ular tarkibida kesilmagan polipeptid prekursorlari mavjudligi bilan farqlanadi. Shunday qilib, viruslarning morfogenezi oqsillarni modifikatsiyalash (qayta ishlash) bilan chambarchas bog'liq.

Yadro viruslarining yig'ilishi yadroda, odatda yadro membranasi bilan bog'langan holda boshlanadi. Yadroda hosil bo'lgan gerpes virusining oraliq shakllari ichki yadro membranasi orqali perinuklear bo'shliqqa kiradi va virus shunday qilib yadro membranasining hosilasi bo'lgan konvertni oladi. Virionlarning keyingi tugallanishi va etukligi endoplazmatik retikulumning membranalarida va Golji apparatida sodir bo'ladi, bu erda virus sitoplazmatik pufakchalarning bir qismi sifatida hujayra yuzasiga ko'chiriladi.

Tomurcuklanmaydigan lipid o'z ichiga olgan viruslarda - chechak viruslarida virionlarning yig'ilishi allaqachon tasvirlangan sitoplazmatik virusli "fabrikalarda" sodir bo'ladi. "Fabrikalar" dagi viruslarning lipid qobig'i uyali lipidlardan avtonom o'z-o'zini yig'ish orqali hosil bo'ladi, shuning uchun konvertlarning lipid tarkibi hujayra membranalaridagi lipidlar tarkibidan sezilarli darajada farq qiladi.

V. Virusli zarrachalarning hujayradan chiqishi.

Virusli naslning hujayradan chiqishining ikki yo'li mavjud:

1) "portlash" bilan;

2) kurtaklanishi bilan.

Hujayradan portlash yo'li bilan chiqib ketish hujayraning yo'q bo'lib ketishi, uning yaxlitligini buzish bilan bog'liq bo'lib, natijada hujayra ichida joylashgan etuk virus zarralari atrof-muhitga tushib qoladi. Hujayradan chiqishning bu usuli lipoprotein qobig'i bo'lmagan viruslarga xosdir (picorna-, reo-, parvo-, papova-, adenoviruslar). Biroq, bu viruslarning ba'zilari hujayra o'limidan oldin hujayra yuzasiga ko'chirilishi mumkin. Hujayralardan tomurcuklanma yo'li bilan chiqib ketish hujayra membranalarining hosilasi bo'lgan lipoproteinli membranani o'z ichiga olgan viruslarga xosdir. Ushbu usul yordamida hujayra uzoq vaqt davomida hayotiyligini saqlab qolishi va uning resurslari to'liq tugamaguncha virusli nasl berish mumkin.

Virusli ko'payish jarayonini taxminan 2 bosqichga bo'lish mumkin . Birinchi bosqich 3 bosqichni o'z ichiga oladi: 1) virusning sezgir hujayralarga adsorbsiyasi; 2) virusning hujayra ichiga kirib borishi; 3) virusning deproteinizatsiyasi . Ikkinchi bosqich virusli genomni amalga oshirish bosqichlarini o'z ichiga oladi: 1) transkripsiya, 2) tarjima, 3) replikatsiya, 4) virus zarralarini yig'ish, pishib etish va 5) hujayradan virus chiqishi.

Virusning hujayra bilan o'zaro ta'siri adsorbsiya jarayonidan, ya'ni virusning hujayra yuzasiga biriktirilishidan boshlanadi.

Adsorbsiya virion oqsilining (antiretseptor) hujayra sirtining komplementar tuzilishi - hujayra retseptorlari bilan o'ziga xos bog'lanishidir. Kimyoviy tabiatiga ko'ra, viruslar o'rnatiladigan retseptorlar ikki guruhga kiradi: mukoprotein va lipoprotein. Gripp viruslari, parainfluenza va adenoviruslar mukoprotein retseptorlarida fiksatsiyalanadi. Enteroviruslar, herpes viruslari, arboviruslar hujayraning lipoprotein retseptorlarida adsorbsiyalanadi. Adsorbsiya faqat ma'lum elektrolitlar, xususan, virus va hujayra yuzasining ortiqcha anion zaryadlarini neytrallaydigan va elektrostatik itarilishni kamaytiradigan Ca2+ ionlari ishtirokida sodir bo'ladi.Viruslarning adsorbsiyasi haroratga juda kam bog'liq.Adsorbsiyaning dastlabki jarayonlari tabiatan nospesifikdir va musbat va manfiy zaryadlangan tuzilmalarning sirt virusi va hujayradagi elektrostatik o'zaro ta'siri natijasi va keyin hujayraning plazma membranasidagi virion biriktiruvchi oqsil va o'ziga xos guruhlar o'rtasida o'ziga xos o'zaro ta'sir sodir bo'ladi. Oddiy odam va hayvonlar viruslari kapsidning bir qismi sifatida biriktiruvchi oqsillarni o'z ichiga oladi. Murakkab viruslarda biriktiruvchi oqsillar superkapsidning bir qismidir. Ular mikso-, retro-, rabdo- va boshqa viruslarda filamentlar (adenoviruslardagi tolalar) yoki boshoqlar, qo'ziqorinlarga o'xshash tuzilmalar shaklida bo'lishi mumkin. Dastlab, virionning retseptor bilan yagona aloqasi sodir bo'ladi - bunday birikma mo'rt bo'ladi - adsorbsiya teskari bo'ladi. Qaytarib bo'lmaydigan adsorbsiya sodir bo'lishi uchun virus retseptorlari va hujayra retseptorlari o'rtasida bir nechta aloqalar paydo bo'lishi kerak, ya'ni barqaror multivalent birikma. Bitta hujayra yuzasidagi o'ziga xos retseptorlar soni 10 4 -10 5 ni tashkil qiladi. Ba'zi viruslar uchun retseptorlar, masalan, arboviruslar. umurtqali va umurtqasiz hayvonlarning hujayralarida, boshqa viruslar uchun faqat bir yoki bir nechta turlarning hujayralarida mavjud.

Odam va hayvon viruslarining hujayralarga kirib borishi ikki yo'l bilan sodir bo'ladi: 1) viropeksis (pinotsitoz); 2) virus superkapsid qobig'ining hujayra membranasi bilan birlashishi. Bakteriofaglar fagning oqsil qo'shimchasining qisqarishi natijasida hujayra ichiga nuklein kislota yuborilganda, shprits deb ataladigan o'zlarining kirish mexanizmiga ega.

Virusning deproteinizatsiyasi, virusli gemomaning virusli himoya qobig'idan chiqishi yoki virusli fermentlar yordamida yoki hujayrali fermentlar yordamida sodir bo'ladi. Deproteinizatsiyaning yakuniy mahsulotlari nuklein kislotalar yoki ichki virusli oqsil bilan bog'langan nuklein kislotalardir. Keyin virusli ko'payishning ikkinchi bosqichi sodir bo'lib, virusli komponentlarning sinteziga olib keladi.

Transkripsiya - bu genetik kod qonunlariga muvofiq virusning DNK yoki RNK dan ma'lumotlarni mRNKga qayta yozish.

Tarjima - mRNK tarkibidagi genetik ma'lumotni aminokislotalarning ma'lum bir ketma-ketligiga aylantirish jarayoni.

Replikatsiya - bu virus genomiga homolog bo'lgan nuklein kislota molekulalarini sintez qilish jarayoni.

DNK o'z ichiga olgan viruslarda genetik ma'lumotni amalga oshirish hujayralardagi kabi:

DNK transkripsiyasi mRNK tarjima oqsili

RNK transkripsiyasi i-RNK tarjima oqsili

Ijobiy RNK genomiga ega viruslar (togaviruslar, pikornaviruslar) transkripsiyaga ega emas:

RNK oqsilining tarjimasi

Retroviruslar genetik ma'lumotni uzatishning o'ziga xos usuliga ega:

RNK teskari transkripsiyasi DNK transkripsiyasi mRNK transkripsiyasi oqsili

DNK mezbon hujayraning genomi (provirus) bilan birlashadi.

Hujayra virusli komponentlarni to'plagandan so'ng, virusli ko'payishning oxirgi bosqichi boshlanadi: virus zarralarini yig'ish va hujayradan virionlarni chiqarish. Virionlar hujayradan ikki yo'l bilan chiqib ketadi: 1) hujayrani "portlash" orqali, buning natijasida hujayra yo'q qilinadi. Bu yo'l oddiy viruslarga xosdir (picorna-, reo-, papova- va adenoviruslar), 2) hujayralardan tomurcuklanma orqali chiqadi. Superkapsidni o'z ichiga olgan viruslarga xosdir. Ushbu usul yordamida hujayra darhol o'lmaydi va uning resurslari tugamaguncha bir nechta virusli nasllarni ishlab chiqarishi mumkin.

Viruslarni etishtirish usullari

Viruslarni laboratoriya sharoitida etishtirish uchun quyidagi tirik ob'ektlardan foydalaniladi: 1) hujayra kulturalari (to'qimalar, organlar); 2) tovuq embrionlari; 3) laboratoriya hayvonlari.

Hujayra madaniyati

Eng keng tarqalganlari bir qavatli hujayra kulturalari bo'lib, ularni 1) birlamchi (birinchi navbatda tripsinizlangan), 2) yarim uzluksiz (diploid) va 3) uzluksiz bo'lish mumkin.

Kelib chiqishi bo'yicha ular embrion, o'simta va kattalar organizmlariga bo'linadi; morfogenez orqali- fibroblastik, epiteliy va boshqalar.

Asosiy Hujayra madaniyati - bu maxsus oziq moddasi bilan qoplangan plastik yoki shisha sirtda bir qatlam shaklida o'sish qobiliyatiga ega bo'lgan har qanday odam yoki hayvon to'qimalarining hujayralari. Bunday ekinlarning umri cheklangan. Har bir aniq holatda ular mexanik silliqlash, proteolitik fermentlar bilan ishlov berish va hujayralar sonini standartlashtirishdan keyin to'qimalardan olinadi. Maymun buyragidan, odam embrion buyragidan, inson amnionidan va tovuq embrionlaridan olingan birlamchi kulturalar viruslarni ajratib olish va toʻplash, shuningdek, virusli vaktsinalarni ishlab chiqarish uchun keng qoʻllaniladi.

Yarim teri bilan qoplangan (yoki diploid ) hujayra madaniyati - bir xil turdagi hujayralar, in vitroda 50-100 tagacha o'tishga bardosh bera oladi, shu bilan birga xromosomalarning dastlabki diploid to'plamini saqlaydi. Inson embrion fibroblastlarining diploid shtammlari virusli infektsiyalarni tashxislashda ham, virusli vaktsinalarni ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi.

Davomiy hujayra chiziqlari potentsial boqiylik va geteroploid karyotip bilan tavsiflanadi.

Transplantatsiya qilinadigan liniyalarning manbai birlamchi hujayra madaniyati bo'lishi mumkin (masalan, SOC, PES, BHK-21 - bir kunlik suriyalik hamsterlarning buyraklaridan; PMS - gvineya cho'chqasining buyragidan va boshqalar) alohida hujayralar. in vitroda cheksiz ko'payish tendentsiyasini ko'rsatadi. Hujayralarda bunday xususiyatlar paydo bo'lishiga olib keladigan o'zgarishlar majmui transformatsiya, uzluksiz to'qimalar kulturalari hujayralari esa transformatsiyalangan deb ataladi.

Transplantatsiya qilinadigan hujayra liniyalarining yana bir manbai malign neoplazmalardir. Bunday holda, hujayra transformatsiyasi in vivo sodir bo'ladi. Virusologik amaliyotda ko'pincha transplantatsiya qilingan hujayralarning quyidagi qatorlari qo'llaniladi: HeLa - bachadon bo'yni karsinomasidan olingan; Ner-2 - laringeal karsinomadan; Detroit-6 - o'pka saratoni metastazidan suyak iligiga; RH - inson buyragidan.

Hujayralarni etishtirish uchun ozuqaviy muhitlar talab qilinadi, ular maqsadlariga ko'ra o'sish va qo'llab-quvvatlovchi vositalarga bo'linadi. O'sish muhitida mono qatlam hosil qilish uchun faol hujayra ko'payishini ta'minlash uchun ko'proq ozuqa moddalari bo'lishi kerak. Qo'llab-quvvatlovchi vositalar faqat hujayradagi viruslarning ko'payishi paytida allaqachon shakllangan mono qatlamda omon qolishini ta'minlashi kerak.

Sintetik muhit 199 va Eagle mediasi kabi standart sintetik vositalar keng qo'llaniladi. Maqsaddan qat'i nazar, barcha hujayra madaniyati muhitlari muvozanatli tuz eritmasi yordamida tuzilgan. Ko'pincha bu Hanks yechimidir. Ko'pgina o'sish muhitining ajralmas qismi hayvonlarning qon zardobidir (buzoq, qoramol, ot), ularning 5-10% i bo'lmasa, hujayra ko'payishi va bir qatlam hosil bo'lmaydi. Sarum parvarishlash vositalariga kiritilmagan.

Hujayra kulturalarida viruslarni ajratib olish va ularni ko'rsatish usullari.

Bemordan turli yuqumli materiallardan viruslarni ajratib olishda (qon, siydik, najas, shilliq oqindi, organlarni yuvish) shubhali virusga eng sezgir bo'lgan hujayra madaniyati qo'llaniladi. INFEKTSION uchun hujayralarning yaxshi rivojlangan monoqatlami bo'lgan probirkalardagi kulturalar qo'llaniladi. Hujayralarni infektsiyalashdan oldin ozuqa muhiti chiqariladi va har bir probirkaga bakteriya va zamburug'larni yo'q qilish uchun antibiotiklar bilan oldindan ishlov berilgan tekshiriladigan materialning 0,1-0,2 ml suspenziyasi qo'shiladi. 30-60 daqiqadan so'ng. Virus hujayralar bilan aloqa qilgandan so'ng, ortiqcha moddalar chiqariladi, probirkaga qo'llab-quvvatlovchi vosita qo'shiladi va virusning ko'payishi belgilari aniqlanmaguncha termostatda qoldiriladi.

Infektsiyalangan hujayra madaniyatida virus mavjudligining ko'rsatkichi bo'lishi mumkin:

1) o'ziga xos hujayra degeneratsiyasining rivojlanishi - virusning sitopatik ta'siri (CPE), uchta asosiy turga ega: yumaloq yoki kichik hujayra degeneratsiyasi; ko'p yadroli gigant hujayralar - simplastlarning shakllanishi; hujayralarning bir necha qatlamlaridan tashkil topgan hujayra ko'payish o'choqlarining rivojlanishi;

2) ta'sirlangan hujayralar sitoplazmasi va yadrolarida joylashgan hujayra ichidagi qo'shimchalarni aniqlash;

3) ijobiy gemagglyutinatsiya reaktsiyasi (RHA);

4) ijobiy gemodsorbtsiya reaktsiyasi (RHAds);

5) blyashka hosil bo'lish hodisasi: virus bilan zararlangan hujayralarning monoqatlami neytral qizil indikator (fon - pushti) qo'shilishi bilan nozik bir agar qatlami bilan qoplangan. Virus mavjud bo'lganda, hujayralardagi pushti agar fonida rangsiz zonalar ("blyashka") hosil bo'ladi.

6) CPD yoki GA bo'lmasa, interferentsiya reaktsiyasi amalga oshirilishi mumkin: o'rganilayotgan madaniyat CPDni keltirib chiqaradigan virus bilan qayta infektsiyalanadi. Ijobiy holatda CPP bo'lmaydi (aralashuv reaktsiyasi ijobiy). Agar test materialida virus bo'lmasa, CPE kuzatiladi.

Tovuq embrionlarida viruslarni izolyatsiya qilish.

Virusologik tadqiqotlar uchun 7-12 kunlik tovuq embrionlari ishlatiladi.

Infektsiyadan oldin embrionning hayotiyligi aniqlanadi. Ovoskopiya paytida tirik embrionlar harakatchan bo'lib, qon tomir naqshlari aniq ko'rinadi. Havo xaltasining chegaralari oddiy qalam bilan belgilanadi. Tovuq embrionlari aseptik sharoitda, steril asboblar yordamida, havo bo'shlig'i ustidagi qobiqni yod va spirt bilan oldindan davolashdan so'ng infektsiyalanadi.

Tovuq embrionlarini yuqtirish usullari boshqacha bo'lishi mumkin: virusni chorion-allantoik membranaga, amniotik va allantoik bo'shliqlarga, sarig'i qopiga qo'llash. INFEKTSION usulini tanlash o'rganilayotgan virusning biologik xususiyatlariga bog'liq.

Tovuq embrionida virusni ko'rsatish embrionning o'limi, allantoik yoki amniotik suyuqlik bilan shishada ijobiy gemagglyutinatsiya reaktsiyasi va xorion-allantoik membranadagi fokal lezyonlar ("plakalar") bilan amalga oshiriladi.

III. Laboratoriya hayvonlarida viruslarni ajratib olish.

Laboratoriya hayvonlari viruslarni yuqumli materialdan ajratish uchun qulayroq tizimlardan (hujayra madaniyati yoki tovuq embrionlari) foydalanish mumkin bo'lmaganda foydalanish mumkin. Ular asosan yangi tug'ilgan oq sichqonlar, hamsterlar, gvineya cho'chqalari va kalamush kuchuklarini oladi. Hayvonlar virus sitotropizmi printsipiga ko'ra infektsiyalanadi: pnevmotrop viruslar intranazal, neyrotrop viruslar - intraserebral, dermatotrop viruslar - teriga yuboriladi.

Virusni ko'rsatish hayvonlarda kasallik belgilarining paydo bo'lishiga, ularning o'limiga, to'qimalar va organlarda patomorfologik va patohistologik o'zgarishlarga, shuningdek, organlardan olingan ekstraktlar bilan ijobiy gemagglotinatsiya reaktsiyasiga asoslanadi.

Ikkilik bo'linish orqali amalga oshirilmaydi. O'tgan asrning 50-yillarida ko'payish ko'payish usuli (ingliz tilidan tarjima qilingan reproduktsiya - nusxa ko'chirish, ko'paytirish), ya'ni nuklein kislotalarni ko'paytirish, shuningdek, oqsil sintezi bilan amalga oshirilishi aniqlangan. virionlarning keyingi to'plami. Bu jarayonlar xost hujayra deb ataladigan turli qismlarida (masalan, yadro yoki sitoplazmada) sodir bo'ladi. Virusni ko'paytirishning bu ajratilgan usuli dis'yunktiv deb ataladi. Aynan shu narsaga biz maqolamizda batafsilroq to'xtalamiz.

Reproduksiya jarayoni

Bu jarayon virusli ko'payishning o'ziga xos xususiyatlariga ega va ma'lum bosqichlarning ketma-ket o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Keling, ularni alohida ko'rib chiqaylik.

Fazalar

Hujayradagi viruslarning ko'payishi bir necha bosqichda sodir bo'ladi, ular quyida tavsiflanadi:

1. Birinchi bosqich - bu virusga sezgir bo'lgan hujayra yuzasida yuqorida muhokama qilingan virusning adsorbsiyasi.
2. Ikkinchisi - virusning viropexys usuli bilan xost hujayralariga kirib borishi.
3. Uchinchisi - virionlarning "echinishi", kapsid va superkapsiddan nuklein kislotaning chiqarilishi. Bir qator viruslarda nuklein kislota hujayralarga virion konverti va mezbon hujayraning birlashishi orqali kiradi. Bunday holda, uchinchi va ikkinchi bosqichlar bittaga birlashtiriladi.

Adsorbsiya

Virusli ko'payishning ushbu bosqichi virusli zarrachaning hujayralarga kirib borishini anglatadi. Adsorbsiya hujayra yuzasida hujayrali va virusli retseptorlarning o'zaro ta'siri orqali boshlanadi. Lotin tilidan tarjima qilingan "retseptorlar" so'zi "qabul qiluvchi" degan ma'noni anglatadi. Ular tirnash xususiyati beruvchi maxsus sezgir shakllanishlardir. Retseptorlar hujayralar yuzasida joylashgan molekulalar yoki molekulyar komplekslar bo'lib, shuningdek, ma'lum kimyoviy guruhlarni, molekulalarni yoki boshqa hujayralarni tanib olish va ularni bog'lash qobiliyatiga ega. Eng murakkab virionlarda bunday retseptorlar tashqi qobiqda boshoqsimon o'simta yoki villus shaklida joylashgan bo'lsa, oddiy virionlarda ular odatda kapsid yuzasida joylashgan.

Sezuvchan hujayra yuzasida adsorbsiya mexanizmi retseptorlarning "xost" hujayraning komplementar retseptorlari bilan o'zaro ta'siriga asoslangan. Virion va hujayra retseptorlari sirtda joylashgan ba'zi o'ziga xos tuzilmalardir.

Adenoviruslar va miksoviruslar bevosita mukoprotein retseptorlarida, arboviruslar va pikornaviruslar esa lipoprotein retseptorlarida adsorbsiyalanadi.

Miksovirus virionida neyraminidaza mukogfotein retseptorini yo'q qiladi va galaktoza va galaktozaminni o'z ichiga olgan oligosakkariddan N-atsetilneuraminik kislotalarni ajratadi. Ushbu bosqichda ularning o'zaro ta'siri teskari bo'ladi, chunki ular harorat, atrof-muhitning reaktsiyasi va tuz tarkibiy qismlaridan sezilarli darajada ta'sirlanadi. Virionning adsorbsiyasini salbiy zaryadga ega bo'lgan geparin va sulfatlangan polisaxaridlar oldini oladi, lekin ularning inhibitiv ta'sirini sulfatlangan polisaxaridlardan manfiy zaryadni neytrallaydigan ba'zi polikarionlar (ekmolin, DEAE-dekstran, protamin sulfat) olib tashlaydi.

Virionning xost hujayra ichiga kirishi

Virusni unga sezgir hujayraga kiritish yo'li har doim ham bir xil bo'lmaydi. Ko'pgina virionlar pinotsitoz orqali hujayralarga kirishi mumkin, bu yunoncha "ichish" yoki "ichish" degan ma'noni anglatadi. Ushbu usul yordamida pinotsitotik vakuola virionni to'g'ridan-to'g'ri hujayra ichiga tortadi. Boshqa virionlar hujayra ichiga bevosita uning membranasi orqali kirishi mumkin.

Neyraminidaza fermentining hujayra mukoproteinlari bilan aloqasi miksoviruslar orasida virionlarning hujayra ichiga kirishiga yordam beradi. Oxirgi tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatadiki, virionlarning DNK va RNKlari tashqi qobiqdan ajratilmagan, ya'ni virionlar pinotsitoz yoki viropeksis orqali sezgir hujayralarga to'liq kirib boradi. Bugungi kunga kelib, bu chechak virusi, vaccinia virusi va hayvonlarni yashash joyi sifatida tanlaydigan boshqa viruslar uchun tasdiqlangan. Agar faglar haqida gapiradigan bo'lsak, ular hujayralarni nuklein kislotasi bilan yuqtiradilar. INFEKTSION mexanizmi hujayra vakuolalaridagi virionlarning fermentlar (lipazlar, proteazlar) ta'sirida gidrolizlanishiga asoslanadi, bunda DNK fag qobig'idan ajralib chiqadi va hujayra ichiga kiradi.

Tajribani o'tkazish uchun ba'zi viruslardan ajratilgan nuklein kislotasi yordamida hujayra infektsiyalangan va virion ko'payishning bitta to'liq tsikliga sabab bo'lgan. Biroq, tabiiy sharoitda, bunday kislota yordamida infektsiya sodir bo'lmaydi.

Parchalanish

Virusli ko'payishning navbatdagi bosqichi parchalanishdir, bu kapsid va tashqi qobiqdan NKning chiqishi. Virion hujayralarga kirgandan so'ng, kapsid ba'zi o'zgarishlarga duchor bo'lib, hujayra proteazasiga sezgirlikni oladi, keyin u yo'q qilinadi va bir vaqtning o'zida NKni chiqaradi. Ba'zi bakteriofaglarda erkin NK hujayralarga kiradi. Fitopatogen virus hujayra devoridagi shikastlanish orqali kirib boradi va keyin NKning bir vaqtning o'zida chiqarilishi bilan ichki hujayra retseptorlarida adsorbsiyalanadi.

RNK replikatsiyasi va virusli oqsil sintezi

Virusli ko'payishning navbatdagi bosqichi bu virusga xos protein sintezi bo'lib, u messenjer RNKlar deb ataladigan ishtirokida sodir bo'ladi (ba'zi viruslarda ular virionlarning bir qismidir, ba'zilarida esa ular faqat infektsiyalangan hujayralarda to'g'ridan-to'g'ri sintezlanadi. virion DNK yoki RNK matritsasi). Virusli NK replikatsiyasi sodir bo'ladi.

RNK viruslarining ko'payish jarayoni hujayra ichiga nukleoproteinlar kirgandan so'ng boshlanadi, bu erda RNKni ribosomalar bilan murakkablashtirish natijasida virusli polisomalar hosil bo'ladi. Shundan so'ng, hujayra metabolizmining repressorlari, shuningdek, ota-ona RNK molekulasi bilan tarjima qilingan RNK polimerazalarini o'z ichiga olgan erta oqsillar sintezlanadi. Eng kichik viruslarning sitoplazmasida yoki yadroda virusli ikki zanjirli RNK ota-ona plyus zanjirini ("+" - RNK zanjiri) yangi sintez qilingan, shuningdek, uni to'ldiruvchi minus zanjir bilan birlashtirish orqali hosil bo'ladi. -” - RNK zanjiri). Nuklein kislotaning ushbu zanjirlarining ulanishi replikativ shakl deb ataladigan faqat bitta zanjirli RNK tuzilishining shakllanishiga olib keladi. Virusli RNK sintezi replikatsiya komplekslari tomonidan amalga oshiriladi, ularda RNKning replikativ shakli, RNK polimeraza fermenti va polisomalar ishtirok etadi.

RNK polimerazalarining 2 turi mavjud. Bularga quyidagilar kiradi: to'g'ridan-to'g'ri plyus zanjirli shablonda replikativ shakl hosil bo'lishini katalizlovchi RNK polimeraza I, shuningdek replikativ tipdagi shablonda bir ipli virusli RNK sintezida ishtirok etuvchi RNK polimeraza II. Kichik viruslarda nuklein kislotalarning sintezi sitoplazmada sodir bo'ladi. Gripp virusiga kelsak, yadroda ichki oqsil va RNK sintezlanadi. Keyin RNK yadrodan ajralib chiqadi va sitoplazmaga kirib boradi, u erda ribosomalar bilan birgalikda virus oqsilini sintez qila boshlaydi.

Virionlar hujayralarga kirgandan so'ng, nuklein kislotaning sintezi, shuningdek hujayra oqsillari bostiriladi. Matritsada ko'payish jarayonida i-RNK ham yadroda sintezlanadi, u oqsil sintezi uchun ma'lumotni olib yuradi. Virusli oqsil sintezi mexanizmi hujayra ribosomasi darajasida amalga oshiriladi va qurilish manbai aminokislotalar hovuzi bo'ladi. Aminokislotalarning faollashuvi fermentlar tomonidan amalga oshiriladi, mRNK yordamida ular to'g'ridan-to'g'ri ribosomalarga (polisomalarga) o'tkaziladi, ular allaqachon sintezlangan oqsil molekulasida joylashgan.

Shunday qilib, infektsiyalangan hujayralarda nuklein kislotalar va virion oqsillarining sintezi ma'lum mexanizmlar tizimi bilan tartibga solinadigan replikativ-transkriptiv kompleksning bir qismi sifatida amalga oshiriladi.

Virion morfogenezi

Virionlarning hosil bo'lishi faqat tizimli virusli polipeptidlarning, shuningdek, ularning NK ning qat'iy tartibli kombinatsiyasi bilan sodir bo'lishi mumkin. Va bu NC yaqinidagi oqsil molekulalarining o'z-o'zidan yig'ilishi bilan ta'minlanadi.

Virion shakllanishi

Virionning shakllanishi hujayrani tashkil etuvchi ba'zi tarkibiy qismlarning ishtirokida sodir bo'ladi. Sitoplazmada gerpes, poliomielit va vaksiniya viruslari, yadroda esa adenoviruslar hosil bo'ladi. Virusli RNKning sintezi, shuningdek, nukleokapsidning hosil bo'lishi bevosita yadroda, gemagglutinin esa sitoplazmada hosil bo'ladi. Shundan so'ng, nukleokapsid yadrodan sitoplazmaga o'tadi, unda virion qobig'i hosil bo'ladi. Nukleokapsid tashqi tomondan virus oqsillari bilan qoplangan, virionga gemagglyutininlar va neyraminidazalar kiradi. Shunday qilib nasl, masalan, gripp virusi hosil bo'ladi.

Virionning xost hujayradan chiqishi

Virus zarralari "xost" hujayradan bir vaqtning o'zida (hujayra nobud bo'lganda) yoki asta-sekin (hujayra nobud bo'lmasdan) chiqariladi.

Aynan shu shaklda viruslar ko'payadi. Virionlar hujayralardan odatda ikki yo'l bilan chiqariladi.

Birinchi usul

Birinchi usul quyidagilarni nazarda tutadi: to'g'ridan-to'g'ri hujayra ichidagi virionlarning mutlaq etukligidan so'ng, ular yumaloqlanadi, u erda vakuolalar hosil bo'ladi, so'ngra hujayra membranasi buziladi. Ushbu jarayonlar tugagandan so'ng, virionlar bir vaqtning o'zida va butunlay hujayralardan (pikornaviruslar) chiqib ketadi. Bu usul odatda litik deb ataladi.

Ikkinchi usul

Ikkinchi usul sitoplazmatik membranada (miksoviruslar va arboviruslar) 2-6 soat davomida etuk bo'lgan virionlarni chiqarish jarayonini o'z ichiga oladi. Hujayradan miksoviruslarning chiqishi hujayra membranasini buzadigan neyraminidazalar tomonidan osonlashtiriladi. Ushbu usulda virionlarning 75-90% o'z-o'zidan madaniy muhitga chiqariladi va hujayralar asta-sekin nobud bo'ladi.