« რა არის ვირუსი? »

ავტორი: admin

თარიღი: 2020-12-09 13:10:56

• ვირუსი არის ინფექციური ნაწილაკი, რომელიც გასამრავლებლად მასპინძელ უჯრედს „იტაცებს“ და მის მექანიზმს იყენებს ახალი ვირუსების წარმოსაქმნელად.
• ვირუსი შედგება დნმ-ის ან რნმ-ის გენომისგან, რომელიც მოთავსებულია ცილოვან გარსში — კაფსიდში. ზოგიერთ ვირუსს აქვს დამატებითი გარე მემბრანა გარსის სახით.
• ვირუსები საკმაოდ მრავალფეროვანნი არიან. მათ აქვთ სხვადასხვაგვარი ფორმები და სტრუქტურები, სხვადასხვა ტიპის გენომები და ისინი განსხვავებულ მასპინძელ უჯრედებს აინფიცირებენ.
• გასამრავლებლად ვირუსები აინფიცირებენ მასპინძელ უჯრედებს და აპროგრამებენ მათ ისე, რომ ვირუსების მწარმოებელი „ქარხნები“ გახდნენ.

 

ვირუსის სტრუქტურა

 

სამყაროში მრავალი სხვადასხვა ტიპის ვირუსი არსებობს, ამიტომ ვირუსები მნიშვნელოვნად მრავალფეროვანნი არიან ზომის, ფორმისა და სასიცოცხლო ციკლის მიხედვით. თუკი გაინტერესებთ, ზუსტად რამდენად, გირჩევთ, მოინახულოთ ვებსაიტი ViralZone. შემთხვევითობის პრინციპით დააწკაპეთ რამდენიმე ვირუსს და ნახეთ, რამდენად უჩვეულო ფორმებსა და მახასიათებლებს აღმოაჩენთ!

მიუხედავად ამისა, ვირუსები იზიარებენ რამდენიმე საკვანძო მახასიათებელს. მათ შორისაა:

ცილის დამცავი გარსი, ანუ კაფსიდი

კაფსიდში „გამომწყვდეული“ ნუკლეინის მჟავის გენომი, რომელიც დნმ-ის ან რნმ-ისგან შედგება

მემბრანის შრე, რომელსაც გარეგანი გარსი ეწოდება (რაც აქვს ზოგიერთ ვირუსს, თუმცა არა — ყველას)

მოდით, უფრო დეტალურად განვიხილოთ ამ მახასიათებელთაგან თითოეული.

 

ვირუსთა კაფსიდები

 

ვირუსის კაფსიდი, ანუ ცილოვანი გარსი, ცილის მრავალი მოლეკულისგან შედგება (და არა — უბრალოდ ერთი, ღრუანი ცილისგან). ცილები ერთიანდებიან კაფსომერების წარმოსაქმნელად, რომლებიც ერთად ქმნიან კაფსიდს. კაფსიდის ცილები ყოველთვის ვირუსის გენომითაა დაშიფრული, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი შექმნის ინსტრუქციები ვირუსშია და არა — მასპინძელ უჯრედში. [უფრო მეტი კაფსომერებისა და კაფსიდების შესახებ]

კაფსიდები მრავალი ფორმის არსებობს, თუმცა ხშირ შემთხვევაში მათ ქვემოთ ჩამოთვლილი ფორმებიდან ერთ-ერთი (ან ამ ფორმათა სახესხვაობა) ახასიათებთ:

იკოსაედრული (ოცწახნაგა) — იკოსაედრულ კაფსიდებს ოცი წახნაგი აქვთ, სახელი კი ოცწახნაგა ფიგურის, იკოსაედრის, მიხედვით ეწოდათ.

ფილამენტური (ძაფისებრი) — ფილამენტურ კაფსიდებს სახელი თავიანთი ხაზოვანი, წვრილი, ძაფისებრი ფორმის გამო ეწოდათ. მათ ზოგჯერ ჩხირისებრს ან სპირალურსაც უწოდებენ.

კუდიანი (თავისა და კუდის სტრუქტურა) — ამგვარი კაფსიდები ფილამენტური და იკოსაედრული ფორმების ერთგვარ ჰიბრიდს წარმოადგენენ. ისინი მეტწილად შედგება ფილამენტური კუდისა და მასზე მიბმული იკოსაედრული თავისგან.

 

ვირუსთა გარსები

 

კაფსიდთან ერთად, ზოგ ვირუსს გარე ლიპიდური მემბრანა, გარსიც აქვს, რომელიც მთელ კაფსიდს ფარავს.

გარსიანი ვირუსები არ იძლევიან „ინსტრუქციებს“ გარსის ლიპიდების წარმოსაქმნელად. ამის ნაცვლად, ისინი მასპინძელი უჯრედის მემბრანის ნაწილს „იპარავენ“, როდესაც მას ტოვებენ. მიუხედავად ამისა, გარსები შეიცავს ისეთ ცილებს, რომლებიც ვირუსითაა განსაზღვრული, რაც ხშირად ვირუსულ ნაწილაკებს მასპინძელ უჯრედებთან მიბმაში ეხმარება.

მართალია, გარსები ხშირია, განსაკუთრებით ცხოველთა ვირუსებში, მაგრამ ისინი ყველა ვირუსში არ გვხვდება (ანუ ისინი ვირუსთა უნივერსალურ მახასიათებელს არ წარმოადგენენ).

 

ვირუსების გენომები

 

ყველა ვირუსს აქვს გენეტიკური მასალა (გენომი), რომელიც ნუკლეინის მჟავისგან შედგება. თქვენ, სხვა უჯრედული სიცოცხლის მსგავსად, გენეტიკური მასალის სახით დნმ-ს იყენებთ. ვირუსებს, მეორე მხრივ, საამისოდ შეუძლიათ რნმ-ის ან დნმ-ის (ორივე ნუკლეინის მჟავის ტიპს წარმოადგენს) გამოყენება.

დნმ ხშირად ორჯაჭვიანი წარმოგვიდგენია, რნმ კი — ერთჯაჭვიანი, ვინაიდან ისინი სწორედ ამ ფორმებით გვხვდებიან ჩვენს უჯრედებში. მიუხედავად ამისა, ვირუსებს ჯაჭვიანობისა და ნუკლეინის მჟავის ტიპის ყველა შესაძლო კომბინაცია აქვთ (ორჯაჭვიანი დნმ, ორჯაჭვიანი რნმ, ერთჯაჭვიანი დნმ, ერთჯაჭვიანი რნმ). ვირუსული გენომები გამოირჩევიან ფორმების, ზომებისა და ვარიანტების მრავალფეროვნებით, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი უჯრედული ორგანიზმების გენომებზე ბევრად უფრო მცირე ზომისანი არიან. [რამდენად უფრო მცირე ზომისანი?]

აღსანიშნავია, რომ დნმ-ისა და რნმ-ის შემცველი ვირუსები იმავე გენეტიკურ კოდს იყენებენ, როგორსაც ცოცხალი უჯრედები. ასე რომ არ ყოფილიყო, ისინი ვერ მოახერხებდნენ თავიანთი მასპინძელი უჯრედების გადაპროგრამებას!

 

რა არის ვირუსული ინფექცია?

 

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჩვენ ვირუსული ინფექციები წარმოგვიდგენია არასასიამოვნო სიმპტომების კოლექციად, რომელიც ვირუსის შეყრისას ვლინდება, მაგალითად, გრიპის ან ჩუტყვავილას დროს. მაგრამ ზუსტად რა ხდება თქვენს სხეულში, როდესაც ვირუსი გაქვთ?

მიკროსკოპულ მასშტაბში თუ ვისაუბრებთ, ვირუსული ინფექცია გულისხმობს, რომ მრავალი ვირუსი იყენებს თქვენს უჯრედებს ვირუსთა უფრო მეტი ასლის წარმოსაქმნელად. ვირუსის სასიცოცხლო ციკლი არის წყება იმ საფეხურებისა, რომელთა განმავლობაშიც ვირუსი პოულობს მასპინძელ უჯრედს და იჭრება მასში, „აპროგრამებს“ მას ვირუსული დნმ-ისა თუ რნმ-ის ინსტრუქციების მიცემით და იყენებს მასპინძლის რესურსებს, რათა უფრო მეტი ვირუსული ნაწილაკი წარმოქმნას (ვირუსული „პროგრამის“ შედეგი).

ტიპური ვირუსის სასიცოცხლო ციკლის დაყოფა ხუთ დიდ საფეხურად შეგვიძლია (თუმცა ამ საფეხურთა დეტალები განსხვავებულია თითოეული ვირუსისთვის):

1. მიბმა. ვირუსი ამოიცნობს და ებმის მასპინძელ უჯრედს მის ზედაპირზე არსებული რეცეპტორი მოლეკულის მეშვეობით. 
2. შესვლა/შეჭრა. ვირუსი ან მისი გენეტიკური მასალა იჭრება უჯრედში. 
3. გენომის რეპლიკაცია და გენის ექსპრესია. ვირუსული გენომი კოპირდება, მისი გენები კი ექსპრესირდებიან ახალი ვირუსული ცილების წარმოსაქმნელად. 
4. აწყობა. გენომის ასლებითა და ვირუსული ცილებით ახალი ვირუსული ნაწილაკები იწყობა. [უფრო მეტი აწყობის შესახებ]
5. გამოთავისუფლება/გამოსვლა. დასრულებული ვირუსული ნაწილაკები გამოდიან უჯრედიდან და მათ უკვე შეუძლიათ სხვა უჯრედების დაინფიცირება. 

ზემოთ მოცემული დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება, ეს საფეხურები განხორციელდეს ერთჯაჭვიანი რნმ-გენომის მქონე ვირუსის შემთხვევაში. ვირუსთა სასიცოცხლო ციკლების რეალური მაგალითების სანახავად იხილეთ სტატიები ბაქტერიოფაგებისა (ბაქტერიების დამაინფიცირებელი ვირუსებისა) და ცხოველთა ვირუსების შესახებ.