Вирустардың негізгі ерекшеліктері

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Қорқыт Ата  атындағы Қызылорда мемлекеттік  университеті

 

 

 

 

 

                  «Биология, география және экология»  кафедрасы

 

 

 

Мамандығы: «Биология-050113»

Тақырыбы: «Вирустар»

Орындаған: Ақжігітова Айгерім

Тобы: Б-09-1

Қабылдаған: Қосанов С.

 

 

 

 

Қызылорда, 2011 ж.

Жоспары:

 

I. Кіріспе......................................................................................3-4

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Вирустардың негізгі  ерекшеліктері...........................................5-6

2.2. Вирустардың пайда болу табиғаты............................................7-8

2.3. Вирусология тарихы.................................................................9-11

2.4. Вирустардың морфологиясы.....................................................12-13

2.5. Вирустардың көбеюі.................................................................14-16

2.6. Вирусқа қарсы иммунитет..........................................................17-18

 

ІІІ. Қорытынды.........................................................................19-20

 

Пайдаланылған әдебиеттер

Қосымшалар (суреттер, сызбалар)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Кіріспе

1886 жылы Н.Ф.  Гамалея оба ауруымен ауырған  бұзаудың қанын алып, Шамберлен  сүзгісімен сүзіп, онымен сау  бұзауды зақымдайдаса, олардың ауруға шалдығатынын тәжірибе жасап көрсеткен болатын.Бірақ бұл тәжірибе мен құнды пікір ескерілмей қалды. Вирустарды алғаш рет темекі теңбілін зерттеген орсы ғалымы Д.И.Ивановский ашқан болатын. Ол, өсімдікте кездесетін вирустардың ауру қоздыратын бактериялар өте алмайтын сүзгіден өтіп кететінін дәлелдеді.

Вируспен ауырған  темекі жапырағын ұнтақтап езіп, оның шырынын сүзгіден өткізген. Содан  соң осы сүзгіні сау темекіге енгізгенде, гның ауруға шалдығатынын дәлелдеді. Д.И. Ивановский өсімдіктер вирусын ашқаннан кейін, басқа ғалымдар ірі қараны зақымдайтын оба микробының, қойдың сіреспе ауруын, шошқаның оба ауруын қоздыратын микробтардың вирустарын тапты.

Қазіргі кезде  адам, жануарлар мен өсімдіктерде жұқпалы ауруларды қоздырғыштардың 600-ден астам вирустары табылды. Міне, осындай қыруар ғылыми еңбектің нәтижесінде, ғылымда вирусология деп аталатын саланың негізі қаланды. Қазір ол зор қарқынмен дамуда.

Вирустарда  ядро, цитоплазма, клетка қабықшасы  өзара жекеленбеген. Олардың шамасы  10-нан 350 мкм жатеді. Мәселен, аусыл вирусының шамасы – 10 мкм, құтыру вирусынікі 100-150 мкм, темекі теңбілінікі – 15 мкм болады.

Арнайы боялған  және өте үлкейтіп көрсететін микроскоппен қарағанда вирустар пішіні әр түрлі  және құрылысы күрделі екені анықталды.

Қазіргі кезде таяқша тәрізді, жіпше тәрізді, цилиндр тәрізді, түйреуіш тәрізділерін кездестіруге болады.

Вирустардың ерекше қасиеттерінің бірі – олардың  лабораторияда жасалған жасанды  қоректік ортада өспеуі. Олар тек тірі клеткада ғана тіршілік етеді. Тірі немесе структурасы бұзылған, ұнтақталған тканьдерде, тауық жұмыртқасында өніп-өсе алады. Кейбір вирустардың белгілі бір жағдайда кристалға айналдыратын да қасиеті бар.

Вирустардың бөлшегі  – вириондар нуклеин қышқылдары мен белоктан тұрады. ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) немесе РНҚ –дан (рибонуклеин қышқылы) тұратын нуклеин қышқылы спираль тәрізді және ол капсид деп аталатын белок молекулаларымен қоршалған болады. Капсидтердің өзі кейде белоктың бір немесе бірнеше молекуласынан құралған – капсомерлер деп аталады. Сонда белокты капсид пен нуклеин

-3-

қышқылы (ДНҚ  немесе РНҚ) қосылып нуклеокапсид деп  аталады.

Бактериялардың  көптеген вирсутарының (фагтар) құрылысы күрделі. Олардың басы және цилиндр  тәрізді құйрықшасы болады. Бактериялар  мен актиномицеттердің вирустарын тиісінше бактериофагтар және актинофагтар деп атайды.

Вирустар топырақта көбеймейді, бірақ ұзақ уақыт сақталуы мүмкін. Адам мен жануарлардың біраз вирустары топыраққа түскеннің өзінде бірнеше айлар бойына өзінің ауру қоздырғыштық қасиетін жоймай сақталады.

Бактерияларды зақымдайтын вирустар, яғни фагтар қоректік ортада себілген бактерияларды  қыратыны соншалы тіпті мөлдір яғни қырылған аймақтарды анық көруге болады. Сонда фагтарда бактерияларды ерітіп жіберетін қасиет болады екен. Ал актив  емес фагтар сол бактерия клеткасында бірнеше жылдар бойына зақымдалмай жата беретіні анықталды. Сонда әр фаг бактерияның тек жеке түрін ғана зақымдайды екен. Қазір микроорганизмдердің көптеген түрлерін зақымдайтын фагтар белгілі болды.

Вирустар тіршілік жағдайына тез бейімделіп; өзгеріп отырады. Мәне, осы қасиетін ескере отырып, олардан қазіргі кезде аса тиімді шипалық қасиеті бар вакциналар жасау игеріледі. Төменгі температурада вирустар тіршілігін жоймайды. Ал температура 90 градус ықтыққа көтерілгенде олар тез арада қырылып кетеді. Вирустарды құрғатқанда да ұзақ уақыт тіршілігін жоймайды. Ал ультракүлгін сәулеге олар төзімсіз. Бірқатар химиялық заттар: этил, метил спирттері, эфир және хлороформ вирустарды қырып жібереді. Мәселен, құтыру вирусына формалин, сулема және карбол қышқылымен әсер еткенде, олар тез арада қырылады. Олардың бұл қасиеті бактериологиялық практикада кеңінен қолданылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

-4-

ІІ. Негізгі  бөлім

2.1. Вирустардың  негізгі ерекшеліктері

Вирус (лат. Virus – у) дегеніміз  клеткасы жоқ, өзіне тән геномы бар және жоғары сатыдағы организм клеткаларының ішінде ғана тіршілік етіп, көбейе алатын арамтамақтар. Вирус – құрылысы өте қарапайым ғана жанды нәрсе.

Вирустардың негізгі ерекшеліктері:

1. Вирустың құрамында  тек бір нуклеин қышқылы ғана  бар: РНҚ (рибонуклеин қышқылы) немесе ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы). Сондықтан да вирустар құрамында РНҚ-лы немесе ДНҚ-лы бар вирустар болып бөлінеді. Ең негізгісі РНҚ-лы бар вирустардың барлық генетикалық аппараты осы РНҚ-да.

2. Вирустар тек  клетка ішінде ғана тіршілік ететін арамтамақтар, демек тек клетка ішінде ғана көбейеді.

3. Вирустардың көбею ерекшеліктерін «дисьюнктивтік» түрге жатқызады. Себебі, барлық жанды дүине екіге бөліну, бүршіктену, спора арқылы көбейсе, вирсутардың өсіп-өнуі одан да ерекше.

Вирустар клетка ішінде болады да жоғалып кетеді. Себебі вирус бөлшектерін, серологиялық не микроскоп әдістері арқылы клетка ішінде кездестіре алмаймыз, клетка ішінде белок пен нуклеин қышқылына бөлініп кетеді. Ал болашақ вирустың компоненттері клетканың әр жерінде пайда болады: нуклеин қышқылы – ядрода, цитоплазмада, белоктары – цитоплазмада, содан кейін барып вириондар құралады. Күрделі вирустардың өсіп жетілуі бұдан көп ерекше. Олар уақыт және кеңістікте бірнеше сатыға бөлінеді. Себебі олардың, көбеюі де бірнеше сатыдан тұрады.

4. Вирустардың  белок құрайтын жүйесі – рибосомдары  жоқ. Демек вирсутар өздері  белок құрай алмайды.

Вирустар –  генетикалық деңгейдегі арамтамақтар. Вирустар жасанды орталарда (ЕПА,ЕПС) өспейді. Себебі оларда ассимиляция, диссимиляция, тыныс алу деген жоқ, қоректенбейді, ештеңе бөлмейді. Вирустардың көбеюі үшін тек қана тірі клетка керек, тек клетканың ішінде ғана, клетка материалын пайдаланып қана көбейе алады.

5. Вирустар өзінің геномымен (РНҚ не ДНҚ) клетка геномына әсер етіп белгілі бір байланысқа түседі. Осылайша клетка бірге жұмыс істейтін күйге түседі, мысалы рак ауруының вирустары. Осының салдарынан торшаның өлуі де мүмкін, себебі, торша геномы зақымданады, сондықтан торшаның РНҚ-лы құрылмай, вирус

 

-5-

геномы рибосомға  еніп, оны жеңіп шығуы мүмкін.

Осындай зақымға  ұшыраған клеткаларда вирсутар көбейе бастайды. Демек вирустар клетканың  генетикалық аппаратына «өз дегенін» істетіп көндіреді.

6. Вирустардың ендігі бір ерекшелігі ол өте ұсақ. Олар нанометрмен өлшенеді. 1 нм – метрдің миллиардтан бір бөлігі 1/1000000000 м.

Мысалы, ең ірі  деген шешек ауруы вирусының  мөлшері жөнінен бактерияға жақындайды. Үлкендігі 250-350 нм. Ең кіші вирустың ірілігі (мысалы, аусыл ауруын қоздыратын вирус) 20-30 нм. Осындай өте ұсақ вирусты  тек электрондық микроскоппен ғана көруге болады. Себебі ондай микроскоп 200000-500000, не 1-2 млн есе үлкейтіп көрсетеді. Вирустардың осындай ұсақ болуына байланысты оларды зерттеу үшін сүзгіден өткізу тәсілдері қолданылады. Сондықтан да уақытында «сүзгіден өтетін вирус» деген ұғым, ал қазір «вирус» деген атау қолданылады.

7. Вирустардың  тағы бір ерекшелігі – олар  кристалл ретінде де кездеседі.  Мұндай қасиет тек өлі дүниеде  ғана болады (минералдарда). Темекі  жапырақтарының ауруын қоздыратын  вирусты кристалл түріндегі вирусты америкалық ғалым – биохимик, вирусолог Уэнделл Стенли алған еді. Оған сол үшін Нобель сыйлығы берілді.

1955 жылы полиомиелит  (балалардың сал ауруы) вирусының  кристталл түрі алынды. Вирустардың  кристалл түрін жай микроскоппен  де көруге болады. Бір кристалда бірнеше миллион вирус болады. Кристалдар оншақты жыл бойы сақталуы мүмкін. Дегенмен кез келген уақытта олардың өсіп-өніп миллиондап көбейіп кетуі де мүмкін.

8. Вирустардың  кейбір түрлері торша ішінде  «денешіктер», «қосылыстар» ретінде  кездесуі ммкін және олар торшада өздері өсіп көбейген жерде ғана болады. Мысалы: құтырық жұқтыратын вирус – цитоплазмада, аденовирустар – ядрода болады.

Вирустардың тағы бір айта кететін ерекше қасиеті  бар – ол тек белгілі органдар клеткаларында және клетка ішінде органеллаларда өніп-өседі. Демек, вирустар клетка ішіндегі ядрода, ядрошықтар мен рибосомдарда, митохондрияларда кездеседі.

 

 

 

 

-6-

2.2. Вирустардың  пайда болу табиғаты

Вирустарды  жай, майда торша ретінде қарауға  болмайды. Вирустар – клеткаға дейін  пайда болған нәрселер. Оларды организм ретінде де қарауға болмайды. Себебі организм дегеніміз (А.Львовтың айтуы бойынша) – өзімен-өзі байланысып жатқан кейбір ерекше құрамдар мен қосылыстар. Мысалы, ит – жүреді, үреді, тірі т.б. Оның  денесі өзара байланысқан құрама қосылыстардан тұрады. Бұл – организмдер. Бір торшадан тұратын қарапайымдылар (амебалар) – организмге жатады, ал торша ішіндегі органеллалар (хромосомдар, митохондриялар) организмге жатпайды. Себебі, олар өздігінше тіршілік ете алмайды. Демек, вирустарды организм деуге болмайды. Өйткені, олар өздігінен тіршілік етпейді, олардың өсіп өнуіне клетка керек.

Вирустардың табиғаты ерекше. Оларда әрі тірі жануар дүниесінің қасиеттері бар, яғни көбейеді, нәсілдік және өзгеру қасиеттері де бар. Ал сонымен  бірге вирустарды тірі жандар дүниесінде жоқ қасиеттер де кездеседі: вирустардың кристалл ретінде болуы, көбеюінің ерекшеліктері, нуклеин қышқылының бір түрінің ғана кездесуі. Тіпті вирустар қоектенбейді, қозғалмайды, тыныс алмайды, ештеңе бөлмейді. Осының бәрі вирустардың өлі және тірі дүние арасында тұратынын дәлелдейді. Вирустарды тірі дүниеге жатқызуға 1915-1917 жылдардағы бактериофагтың – бактериялар вирусының ашылуы әсер етті (ағылшын ғалымы бактериолог Туорт пен канадалық микробиолог Д`Эррель).

Демек, бактерия клеткасының ішінде тіршілік ететін тірі арамтамақ бар екені дәлелденді. Сонан соң да көптеген деректер белгілі болды. Сөйтіп, вирус қоздыратын темекі ауруының бар екені, бактерияны құртатын бактериофагтың ашылуы, адам және жануарлар дүниесінің жұқпалы аурулардың қоздырушылары – вирустармен байланысты екені анықталды.

Вирустарды өсімдіктер вирустары; жануарлар вирустары; бактериялар вирустары – деп үш топқа бөлуге болады.

Осы вирустардың  бәрін бір категорияға жинап, «Vira» әлемі деп атауға болады. Себебі олардың жерімізде алатын орны ерекше. Демек, вирустар организмдер емес, тіршіліктің ерекше бір түрі және олар жер бетіндегі органикалық дүниенің эволюция заңына бағынады.

Вирустардың пайда  болуы жөнінде бірнеше болжам бар.

1. Қайта (кері) айналу теориясы, яғни эволюцияның кері өзгеруі, өте жетілген түрден жай, қарапайым түрге көшу. Бұл теория бойынша бактериядан, бір клеткалы организмнен шыққан содан клетка ішінде тіршілік

-7-

 етуге бейімделіп, бірте – бірте формасы мен  қасиеттерін жоғалтып, бір ғана  нуклеин қышқылы қалған.дегенмен бұл теория вирустардың нәсілдік генетикалық материалының көптігін, дисьюнктивтік көбею жолын түсіндіре алмайды.

2. Басқа бір  болжам – вирустардың клеткалы  дүние пайда болғанға дейінгі  тіршілік түрлері, содан кейін  бірте-бірте торшалық, бертін келе – күрделі организмдер пайда болған.  Бұл болжам да алдыңғы болжам сияқты бірнеше сұрақтарға жауп бере алмайды.

3. Келесі болжам  – вирустар клетка ішіндегі  денелерден шыққан. Бұл болжам  кейде «құтырынған гендер» деп  аталынады. Негізі клеткада 3 түрлі генетикалық (нәсілдік) заттар бар. Олар: 1) хромосомдағы ДНҚ; 2) бактериялық плазмидтік ДНҚ; 3) митохондриялық ДНҚ.

Соңғы болжам бойынша  вирустар плазмидтен пайда болған. Вирустардың клетканың нәсілдік элементтерінен шығуы мүмкін. Себебі, табиғат вирустарда ДНҚ мен РНҚ-ның әрбір түрін жаттығып көргеннен кейін клеткаларда олардың ең керекті түрін: екі жіптен тұратын ДНҚ мен бір жіптен тұратын РНҚ-ны ғана қалдырған болуы керек. Яғни, осының арқасында мынандай болжам пайда болған:  әртүрлі вирсутар түрлі мерзімдерде клетканың әр түрлі нәсілдік элементтерінен шыққан болуы керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-8-

2.3. Вирусология  тарихы

Вирусологияның  тарихын үш кезеңге бөлуге болады.

І-кезең –  бүкіл өткен өмірден 1892 жылға  дейін.

ІІ-кезең –  вирусология ғылымының 1892 жылдан 1950 жылға дейінгі қалыптасу кезеңі.