Ուլտրաձայնային հետազոտություն վիրուսների հետազոտության մեջ

Փաստեր, որոնք արժե իմանալ

կորոնավիրուս

The term coronavirus comprises an entire branch of the virus family tree including the disease-causing pathogens behind SARS (severe acute respiratory syndrome), MERS (Middle Eastern respiratory syndrome) amongst other several variants. Speaking of the “կորոնավիրուս” and referring to a dangerous viral strain can be compared to saying “mammal” when meaning “grizzly bear”. It is technically correct, but very unspecific.

վիրուսներ

Վիրուսը փոքր վարակիչ մասնիկ է, որն իրեն վերարտադրելու համար հյուրընկալ բջիջի կարիք ունի: Վիրուսները ներխուժում են օրգանիզմի կենդանի բջիջներ՝ սկսած կենդանիներից և բույսերից մինչև միկրոօրգանիզմներ, այդ թվում՝ բակտերիաներ և արխեաներ։

Վիրուսների ձևերը, չափերը և տեսակները

Ընդհանուր առմամբ, վիրուսները զգալիորեն ավելի փոքր են, քան բակտերիաները: Մինչ օրս ուսումնասիրված վիրուսների մեծ մասը ունեն 20-ից 300 նանոմետր տրամագիծ: Քանի որ վիրուսների մեծ մասը նման մանր մասնիկներ են, օպտիկական մանրադիտակը չունի բավականաչափ խոշորացում՝ դրանք տեսանելի դարձնելու համար: Վիրուսները տեսնելու և ուսումնասիրելու համար անհրաժեշտ են սկանավորող և փոխանցման էլեկտրոնային մանրադիտակներ (համապատասխանաբար SEM և TEM):

Վիրիոնի կազմը

Վիրուսի ամբողջական մասնիկը կոչվում է virion: Նման վիրուսը բաղկացած է նուկլեինաթթվի ներքին միջուկից, որը կարող է լինել կամ ռիբոնուկլեինային կամ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ՌՆԹ կամ ԴՆԹ): Նուկլեինաթթուն շրջապատված է պաշտպանիչ արտաքին սպիտակուցային թաղանթով, որը կոչվում է կապսիդ: Կապսիդը կազմված է միանման սպիտակուցային ստորաբաժանումներից, որոնք կոչվում են կապսոմերներ: Վիրիոնի միջուկը տալիս է վարակիչություն, մինչդեռ կապսիդը հատուկ է վիրուսին: Պրիոնները վարակիչ սպիտակուցի մոլեկուլներ են, որոնք չեն պարունակում վիրուսային ԴՆԹ կամ ՌՆԹ։

Ծրարված ընդդեմ մերկ վիրուսների

Վիրուսները, որոնք ունեն լիպիդային ծրար, հայտնի են որպես ծածկված վիրուս: Այսպես կոչված ծրարը լիպիդային ծածկույթ է, որը շրջապատում է սպիտակուցի կապսիդը: Վիրուսներն ընդունում են ծրարը հյուրընկալող բջջային թաղանթից բողբոջման գործընթացում: Ծրարով վիրուսների օրինակներ են SARS-CoV-2, ՄԻԱՎ, HSV, SARS կամ ջրծաղիկ:
Naked viruses do not have this envelope because they exit the cell by lysing it. However, some viruses can develop a “quasi-envelope” that completely encloses the viral capsid but is free from viral glycoproteins. Examples for naked viruses are poliovirus, nodavirus, adenovirus, and SV40.

Վիրուսների մորֆոլոգիա

Առանձնացվում են չորս հիմնական մորֆոլոգիական վիրուսի տեսակներ՝ պարուրաձև, իկոսաեդրալ, պրոլատ և ծրար: Բացի այդ, կան այսպես կոչված բարդ վիրուսային մորֆոլոգիաներ:
Վիրուսի մորֆոլոգիան որոշվում է կապսիդով և նրա ձևով: Կապսիդը կառուցված է վիրուսային գենոմի կողմից կոդավորված սպիտակուցներից: Կապսիդի ձևը մորֆոլոգիական տարբերակման հիմքն է: Վիրուսային կոդավորված սպիտակուցային ստորաբաժանումները, որոնք կոչվում են կապսոմերներ, ինքնուրույն հավաքվում են՝ ձևավորելով կապսիդ, որը սովորաբար պահանջում է վիրուսի գենոմի առկայությունը:
Պտուտակային վիրուսներ. Պտուտակաձև վիրուսներն ունեն կապսիդային ձև, որը կարելի է բնութագրել որպես թելիկ կամ ձողաձև: Պտուտակաձևն ունի կենտրոնական խոռոչ, որի մեջ պարփակված է նուկլեինաթթուն։ Կախված կապսոմերի դասավորությունից՝ պտուտակաձևը վիրուսին տալիս է կապսիդի ճկունություն կամ կոշտություն։
Icosahedral վիրուսներ. Icosahedral վիրուսի կապսիդը բաղկացած է միանման ենթամիավորներից (կապսոմերներ), որոնք կազմում են հավասարակողմ եռանկյուններ, որոնք իրենց հերթին դասավորված են սիմետրիկ ձևով։ Սիկոզաեդրային ձևն ապահովում է շատ կայուն կապսիդային ձևավորում, որն առաջարկում է շատ տեղ նուկլեինաթթվի համար:
Prolate վիրուսներ. Բռունցքի ձևը իկոսաեդրային ձևի տարբերակ է և հանդիպում է բակտերիոֆագներում:
Ծածկված վիրուսներ. Some viruses have an envelope made from phospholipids and proteins. To assemble the envelope, the virus uses portions of its host’s cell membrane. The envelope functions as a protective coat of the capsid and helps thereby protecting the virus from the host’s immune system. The envelope may also have receptor molecules which enable the virus to bind with host cells and facilitate the infection of cells. One the one hand, a viral envelope facilitates the infections of cells; on the other hand, the viral envelope makes the virus more susceptible to inactivation by environmental agents, such as detergents (e.g., soap) that disrupt the lipid building blocks of the envelope.
Համալիր վիրուսներ. Բարդ վիրուսը որոշվում է կապսիդի կառուցվածքով, որը ոչ զուտ պտուտակաձև է, ոչ էլ զուտ իկոսահեդրա: Ավելին, բարդ վիրուսները կարող են ունենալ լրացուցիչ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են սպիտակուցի պոչերը կամ բարդ արտաքին պատը: Շատ ֆագային վիրուսներ հայտնի են իրենց բարդ կառուցվածքով, որը միավորում է իկոսաեդրային գլուխը պտուտակաձև պոչով։

Վիրուսային գենոմ

Վիրուսային տեսակներն ունեն գենոմային կառուցվածքների հսկայական բազմազանություն: Վիրուսի տեսակների խումբը պարունակում է ավելի շատ կառուցվածքային գենոմային բազմազանություն, քան բույսերը, կենդանիները, արխեաները կամ բակտերիաները: Կան միլիոնավոր տարբեր տեսակի վիրուսներ, թեև մինչ այժմ մանրամասն նկարագրված է ընդամենը մոտ 5000 տեսակ։ Սա հսկայական տարածություն է թողնում ապագա վիրուսների հետազոտության համար: