Viruslar

Virusların müxtəlifliyi

 Virus hüceyrəvi quruluşa malik olmayan submikroskopik həyat formasıdır. Virusların mövcudluğu haqqında ilk fikir rus alimi D. İ. İvanovskiyə məxsusdur. O, 1892-ci ildə tütün mozaikası xəstəliyinin törədicisini öyrənərkən bu xəstəliyin çox kiçik ölçülü bakterial filtrdən süzülə bilən infeksion agentlər tərəfindən törədildiyini müəyyənləşdirmişdir. 1898-ci ildə holland mikrobioloqu M. Beyerink D. İ. İvanovskinin tədqiqatlarını təkrarlayaraq,  eyni nəticələrlə üzləşmişdir. Buna görə də tütün mozaikası xəstəliyinin törədicisinə “filtrasiya olunan virus məhlulu” adı vermişdir. “Virus” sözü latınca “zəhər” deməkdir. Bu termini ilk dəfə L. Paster işlətmişdir.

Müasir zamanda viruslar demək olar ki, bütün insan, heyvan və bitki orqanizmlərində aşkar olunub. Laboratoriya şəraitində virusları toyuq embrionlarında, becərilmiş somatik hüceyrələrdə, orqan eksplantantlarında öyrənirlər. Viruslar bakteriyalar kimi əlverişli, qidalı mühitdə sərbəst yaşayıb çoxala bilmir. Bu da onları digər orqanizmlərdən fərqləndirir. Viruslar yalnız hüceyrə daxilində çoxala bilir. Onlar obliqat hüceyrədaxili parazit olmaqla, sərbəst metabolik sistemlərə malik deyillər.

Viruslar iki cür həyat sürür: hüceyrədən xaricdə və ya süst, yaxud hüceyrədaxili, reproduktiv həyat.

Virusların ümumi xüsusiyyətləri

Viruslar zülal və nuklein turşularından ibarət virion, nukleokapsid, virospor və virus korpuskulu formasında olan submikroskopik törəmələrdir. Virus hissəciklərinin ölçüsü 15 - 18 nm-dən 300 - 350 nm-ə qədər olur (1 nm = 10-9 m). Onları yalnız elektron mikroskop vasitəsilə görmək mümkündür.

                                                                              

                                                                       

Virusun sxematik strukturu (Pearson Education, 2004)

Virusun mərkəzində nuklein turşusu – DNT və ya RNT yerləşir. Nuklein turşusu kapsidlə əhatə olunmuşdur. Kapsid zülal mənşəli olub, bir neçə təbəqəli polipeptid zəncirlərdən ibarətdir. Bəzi virusların kapsidi qlikoproteid mənşəli əlavə membranla və ikiqat lipid qatı ilə əhatə olunub. Bu cür virus membranı super kapsid adlanır. Kapsidin funksional əhəmiyyəti virus genomunu (nuklein turşusu) zədələrdən qorumaqdır.

Viruslar genomdan və ya virus xromosomundan ibarətdir. Bu genomu müxtəlif formalı DNT və ya RNT təşkil edir. Məsələn, M13 və XI74 bakterial viruslarının genomu halqavari DNT molekulundan, parvovirusların (bunlara iri buynuzlu mal-qara, donuz, pişik, siçan virusları aiddir) genomu isə xətvari DNT molekulundan ibarətdir.

Tütün mozaikası virusunun, poliomielitin və bir sıra bakterial virusların genomu birzəncirli RNT molekulundan, reovirusların genomu isə ikizəncirli RNT molekulundan ibarətdir.

Viruslar sahibin orqanizmində bir neçə mərhələ keçərək inkişaf edir: virusların adsorbsiyası və hüceyrəyə daxil olması, virus nuklein turşularının replikasiyası üçün vacib olan zülalların sintezi, nuklein turşusunun replikasiyası, kapsid zülallarının sintezi, virusların yığılması və hüceyrədən hazır virus hissəciklərinin xaric olması.

Nuklein turşularının replikasiyası üçün DNT tərkibli virusların kapsidinin tərkibində fermentlər olur və yaxud genomda virus fermentlərinin sintezi barədə informasiya kodlaşır. Müxtəlif viruslarda fermentlərin sayı eyni olmur. Məsələn, bakterial virus olan T4-ün genomunda 30 fermentin sintez olunması barədə, bəzi iri virusların genomunda isə sahibin hüceyrələrinin nuklein turşularını məhv etmək kimi informasiya kodlaşıb.

RNT tərkibli viruslar genomun replikasiyası üçün əks-transkripsiya mexanizmindən istifadə edir. Əks-transkriptaza virus fermenti (revertaza) RNT virusunun matrisində bir DNT zənciri sintez edir. Sonra sintez olunmuş DNT zəncirinə komplimentar olaraq ikinci zənciri qurur. Beləliklə, ikizəncirli DNT molekulu əmələ gəlir. Sonra bu molekul hüceyrə bölünməsi zamanı hüceyrənin xromosomuna daxil olur və RNT viruslarının molekulunun sintezi üçün matriks rolunu oynayır. Bu RNT tərkibli genomlar nüvədən xaric olur və hüceyrə sitoplazmasında yeni hüceyrələri yoluxdurmağa hazır olan virus hissəcikləri şəklində yığılıb qalır. Bu cür RNT tərkibli viruslar retroviruslar (“retro” latınca “geriyə qayıtmaq” deməkdir) adlanır. Retroviruslara qazanılmış immun çatışmazlığı sindromunu (QİÇS) yaradan immun çatışmazlığı virusu aiddir.

Virusların təsnifatı mürəkkəb və ziddiyyətlidir. Buna baxmayaraq, DNT və RNT tərkibli virusları müxtəlif fəsilələrə ayırırlar. Məsələn, heyvan DNT tərkibli virusları parvoviruslar (siçan, pişik və s. heyvan virusları), papovaviruslar (insan ziyili virusu, poliomalar və s.), adevoviruslar (faringit, konyuktivit, məməlilərin virusları), poksviruslar (insan və heyvanlarda çiçək virusu), herpes virusu (herpes virusu, insanda kəmərləyici dəmrov, quşlarda larinqotraxeit və s.), iridoviruslar (donuzlarda çiçək xəstəliyi və s.) fəsilələrinə bölürlər.

RNT tərkibli virusları pikornaviruslar (insan rinovirusu, insan poliomielit virusu, heyvanların poliovirusları və s.), reoviruslar (toyuq tendosinovit virusu və s.), miksoviruslar (qrip, qızılca, quduzluq, quş taunu virusu və s.), arboviruslar (gənə və yapon ensefalitləri virusları, sarı qızdırması virusu və s.) fəsilələrinə bölünür.

Heyvan, bitki və bakteriya virusları

İnsan və heyvan virusları digər növlərin viruslarına nisbətən daha çox öyrənilib. Onlar çətin müalicəyə tabe olan xəstəliklər törədir. Bu xəstəliklərin çoxu ölümlə nəticələnir. Ən çox yayılmış virus xəstəliklərinə qrip, poliomielit, quduzluq, çiçək, gənə ensefaliti və s. aiddir. Ev heyvanlarının viruslarına misal olaraq quduzluq, dabaq, quş taunu, çiçək, ensefalomielit və s. virus xəstəliklərini göstərmək olar. İnsan və heyvan viruslarının quruluşu müxtəlifdir. Ümumiyyətlə isə, onlar oval quruluşlu, bir neçə nanometr ölçüsü olan törəmələrdir. Virusların reproduksiyası yalnız diri hüceyrələrdə gedir. Həmçinin, hüceyrələrdə virus hissəciklərinin nuklein turşuları və zülalları sintez olunur.

Yoluxma zamanı virus infeksiyası insan və ya heyvan hüceyrəsinin sitoplazmatik membranı ilə əlaqəyə girərək, endositoz vasitəsilə hüceyrənin daxilinə keçir. Hüceyrənin daxilində (nüvədə və yaxud sitozolda) virusun nuklein turşusu kapsiddən azad olur. Məsələn, insan herpesi virusu nüvədə kapsiddən azad olur. Orada da yeni nukleokapsidlər əmələ gəlir. Əksinə, RNT tərkibli viruslar sitozolda kapsiddən azad olur.

Bəzi viruslar tədricən hüceyrəni tərk edir, buna görə də hüceyrə zədələnmir və yeni virus hissəciklərini sintez etməkdə davam edir. Hüceyrələrin yoluxmasından sonra virusların genetik materialı hüceyrənin genomuna qoşularaq uzun müddət aktiv vəziyyətdə qala bilər. Bu vaxt virus özünü latent (gizli) infeksiya kimi aparır.

Bəzi viruslar onkoloji xəstəliklərin yaranmasına təkan verir. Bu cür viruslara həm DNT, həm də RNT tərkibli viruslar (retroviruslar) aiddir. Bunlara onkogen viruslar deyilir.

DNT tərkibli onkogen virusların bədxassəli şiş yaratma xüsusiyyəti virus DNT-nin hüceyrənin xromosomuna olan münasibətindən asılıdır. Virus DNT-si plazma hüceyrələrində avtonom vəziyyətdə qalaraq xromosom hüceyrələri ilə birgə bölünür və hüceyrənin bölünmə requlyasiyasına (nizamına) mane olmur. Lakin DNT tərkibli virus sahibin bir və ya bir neçə xromosom hüceyrəsinə daxil olur. Bu zaman hüceyrələrin bölünmə nizamı pozulur. Onkogenlər hüceyrə DNT-ni aktivləşdirir, hüceyrələrdə S-fazanın başlanmasına gətirib çıxarır və hüceyrələrin bölünmə nizamı itir. Onlar kontrolsuz bölünüb çoxalmağa başlayır. Başqa sözlə, DNT virusu ilə yoluxmuş hüceyrələr xərçəng hüceyrələrinə çevrilir.

RNT tərkibli viruslar da onkogen təsirə malikdir. Onların onkogen təsiri DNT tərkibli virusların onkogen təsirindən fərqlidir. Sahib-hüceyrələrin genomunda RNT tərkibli virusların protoonkogen şəklində homoloqları var. RNT tərkibli viruslar hüceyrələri yoluxdurduqda onlar öz genomuna protoonkogenləri daxil edir, bu protoonkogenlərə hüceyrə bölünməsinin nizamlanmasında iştirak edən DNT zəncirinin ardıcıllığı, zülal sintezinin kontrolu daxildir.

İİV (insanın immun çatışmazlığı virusu) QİÇS (qazanılmış immun çatışmazlığı sindromu) yarada bilər, hansı ki, insan orqanizmi üçün çox təhlükəlidir və ölümlə nəticələnir. Bu virus T-helper hüceyrələrini məhv edərək orqanizmin immun sistemini zədələyir. Virus immun hüceyrəyə yapışır, kapsidi atır (zülal örtüyü) və içəri daxil olur. Sonra virusun genomu xromosomun içinə provirus kimi daxil olur. Provirusun təsiri altında sintez olunan zülal yoluxmuş T-hüceyrələrin sağlam T-hüceyrələrlə birləşməsinə imkan yaradır. Nəticədə, hər ikisi məhv olur. Adi halda insan orqanizmi üçün təhlükəli olmayan mikroorqanizmlər ölümlə nəticələnən infeksiyaların inkişafına səbəb olur. İİV ilk dəfə 1959-cu ildə Zairdə tapılmışdır. Bundan sonra 1969-cu ildə ABŞ-da onun bir neçə ştammı müəyyən edilmişdir.

Təbiətdə bitki virusları da geniş yayılmışdır. İlk dəfə aşkar olunan bitki virusu tütün mozaikası virusudur. Tütün mozaikasında əlavə tütün nekrozu, sarı turp mozaikası və s. bitki virusları mövcuddur.

Bitki viruslarının forması, adətən, çubuqşəkilli və dəyirmi olur. Çubuqşəkilli virusların ölçüsü 300-480 x 15 nm, dəyirmi virusların ölçüsü isə 25 - 30 nm olur. Bitki virusları fiziki kontaktla, yoluxmuş peyvəndlərlə, torpaq vasitəsilə, bəzi hallarda həşəratlarla bitkilərə yoluxur. Bitkilərin virus xəstəlikləri kənd təsərrüfatına ciddi ziyan vurur.

Bakteriya virusları və ya bakteriofaqlar müxtəlif sistematik qruplara aid olan bakteriyaları zədələyir. T-qrup bakteriofaqlar çubuq formasında olub, ölçüləri 100x25 nm-ə qədərdir. Bakteriofaqlar DNT tərkibli olur. Bunlar virulent faqlar sayılır. Faqlarla yoluxmuş bakteriya hüceyrəsi məhv olduqdan sonra hüceyrədən çoxlu miqdarda yeni sintez olunmuş faqlar xaric olur.

Zəif təsirə malik faqlar da mövcuddur. Bu cür faqların tipik nümayəndəsi lambda-faqlardır. Onlar molekulyar genetikada eksperimental model kimi istifadə olunur. Lambdafaqın iki əhəmiyyətli xüsusiyyəti var. Virulent faqlar kimi o da bakteriya hüceyrələrini yoluxdura bilir. Bu faqın DNT-si bakteriyanın xromosomuna yalnız profaq şəklində daxil ola bilir. Bu zaman bakteriyaların lizogenizasiyası baş verir. Tərkibində profaq olan bakteriyalar isə lizogen bakteriyalar adlanır. Profaqlar lizogen bakterial hüceyrələrin daxilində uzun müddət qala bilir. Hər hansı bir amilin təsiri altında (UF şüaları və s.) lizogen bakteriyalar lizisə uğraya bilər.

Virusların mənşəyi

Ən çox mübahisə doğuran suallardan biri virusların nə vaxt yaranmasıdır. Çünki virusların nə ribosomu, nə də ATF-i var. Nəzərə alsaq ki, viruslar hüceyrədən xaricdə yaşaya bilmir, belə güman etmək olar ki, onlar hüceyrədən sonra əmələ gəlib.

Virusların mənşəyi haqqında çox fərziyyələr mövcuddur. İlk zamanlar onların somatik hüceyrələrə daxil olub degenerativ formaya çevrilmiş bakteriya olduğunu düşünürdülər (somatik hüceyrələr – çoxhüceyrəli orqanizmlərin bədənini (soma) təşkil edən və cinsi çoxalmada iştirak etməyən, başqa sözlə, qametdən başqa yerdə qalan bütün hüceyrələrdir). Lakin molekulyar biologiya inkişaf etdikcə viruslar haqqında fikirlər də dəyişdi. Virusların yaranmasının ilk əlaməti replikasiya qabiliyyəti və DNT zəncirinin ardıcıllığıdır. Bu molekulyar hadisələr isə plazmidlərdən öncə əmələ gəlib. Belə güman olunur ki, bakterial viruslar bakterial plazmidlərlə eyni vaxtda yaranıb. Plazmid - bir sıra bakteriyaların hüceyrələrində bakterial xromosomun tərkibində olan DNT molekulundan əlavə və sərbəst şəkildə çoxalan xromosomdan kənar halqaşəkilli DNT molekuludur.

Zəif faqlar kimi plazmidlər də sitoplazmada avtonom replikasiya edir və xromosoma daxil olur. Plazmidlər bakterial viruslar kimi eyni nuklein turşularından ibarətdir. Onların metabolizmləri sahib hüceyrədən asılıdır. Bakterial viruslar plazmidlərlə müqayisədə daha inkişaf etmiş strukturlardır. Çox güman ki, ilk bakterial virus plazmidlərdə kapsid zülalını kodlaşdıran gen yaranan zaman əmələ gəlmişdir. Bakterial viruslarla plazmidlər arasında mühüm fərqlər mövcuddur. Plazmidlər bakteriyaların tərkibində olarkən bakteriyaların üzərində xüsusi strukturların sintezinə nəzarət edir. Bakterial viruslarda bu xüsusiyyət yoxdur. Plazmidlər hüceyrəvi kontakt nəticəsində hüceyrədən hüceyrəyə keçir. Bakteriyaların virusla yoluxma üsulu isə tam fərqli olur və yoluxmuş bakterial hüceyrənin faqolizisi ilə yekunlaşır. Plazmidlər bakterial xromosomu bir hüceyrədən digər hüceyrəyə keçirə bilir. Bakterial viruslar bu xüsusiyyətə malik deyil. Faqlar bakteriyaları lizisə uğradır. Plazmidlərdə isə bu xüsusiyyət yoxdur. İnsan, heyvan və bitki viruslarının mənşəyi məlum deyil. Lakin bəzi fərziyyələrə görə onları da plazmidlərlə əlaqələndirirlər. Viruslar parazitlik etdikləri bütün orqanizmlərin təkamülünə təsir göstərir.

Faq ilə ona həssas olan hüceyrə arasındakı əlaqə çox mürəkkəb olub hər zaman hüceyrənin lizisi (parçalanması) və faqın orada çoxalması ilə nəticələnmir. Bakteriofaqların bəziləri çox spesifik olub yalnız bir mikroorqanizmin (monofaqlar), digərləri isə müxtəlif növ mikroorqanizmlərin hüceyrələrini lizisə uğradır. Hüceyrənin məhvi və onun daxilində faqın çoxalması ilə nəticələnən bu tip infeksiyaya nəzər salaq:

  1. Bakteriofaqın mikrob hüceyrəsinin səthinə yapışması;
  2. Faq hissəciyi başlığının tərkibinin (nuklein turşusu) mikrob hüceyrəsinin daxilinə nüfuz etməsi;
  3. Faqın hüceyrə daxilində inkişafı nəticəsində yeni faq hissəciklərinin yaranması;
  4. Hüceyrənin lizisi və oradan yeni faqların çıxışı.

Hüceyrənin faqla yoluxması anından onun lizisə uğradığı an arasındakı vaxt latent və ya gizli period adlanır. Bu dövr müxtəlif faqlar üçün fərqli olub ətraf mühitin temperaturundan, mühitin tərkibindən və s. amillərdən asılı olaraq 15 – 40 dəqiqədən 5 saat və daha çox intervalda dəyişir. Aşağı temperatur latent dövrün uzunluğunu artırır.




    • Bioloji müxtəliflik həyatından..

    • Grand opening of Stoilensky’s pelletizing plant

      Burda xəbər başlığı olmalıdır

    • Burda xəbər başlığı olmalıdır

      Burda xəbər başlığı olmalıdır

    • Burda xəbər başlığı olmalıdır

      Burda xəbər başlığı olmalıdır

    • Burda xəbər başlığı olmalıdır

      Burda xəbər başlığı olmalıdır

    • Burda xəbər başlığı olmalıdır

      Burda xəbər başlığı olmalıdır