ულტრაბგერითი ვირუსების კვლევაში

ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს

კორონავირუსი

ტერმინი კორონავირუსი მოიცავს ვირუსის ოჯახის ხის მთელ ტოტს, მათ შორის დაავადების გამომწვევი პათოგენების მიღმა SARS (მძიმე მწვავე რესპირატორული სინდრომი), MERS (შუა აღმოსავლეთის რესპირატორული სინდრომი) სხვა რამდენიმე ვარიანტს შორის. „კორონავირუსზე“ საუბარი და სახიფათო ვირუსულ შტამზე საუბარი შეიძლება შევადაროთ „ძუძუმწოვრების“ თქმას, როცა ნიშნავს „გრიზლი დათვს“. ტექნიკურად სწორია, მაგრამ ძალიან არასპეციფიკური.

ვირუსები

ვირუსი არის პატარა ინფექციური ნაწილაკი, რომელსაც სჭირდება მასპინძელი უჯრედი საკუთარი თავის გამრავლებისთვის. ვირუსები შეიჭრება ორგანიზმის ცოცხალ უჯრედებში, დაწყებული ცხოველებიდან და მცენარეებიდან მიკროორგანიზმებამდე, მათ შორის ბაქტერიებსა და არქეებში.

ვირუსის ფორმები, ზომები და ტიპები

ზოგადად, ვირუსები ბევრად უფრო მცირეა, ვიდრე ბაქტერიები. დღემდე შესწავლილი ვირუსების უმეტესობას აქვს დიამეტრი 20-დან 300 ნანომეტრამდე. ვინაიდან ვირუსების უმეტესობა ასეთი წვრილი ნაწილაკებია, ოპტიკურ მიკროსკოპს არ აქვს საკმარისი გადიდება მათი ხილვისთვის. ვირუსების სანახავად და შესასწავლად საჭიროა სკანირების და გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპები (SEM და TEM, შესაბამისად).

ვირიონის შემადგენლობა

ვირუსის სრულ ნაწილაკს ვირიონი ეწოდება. ასეთი ვირიონი შედგება ნუკლეინის მჟავის შიდა ბირთვში, რომელიც შეიძლება იყოს რიბონუკლეინის ან დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა (რნმ ან დნმ). ნუკლეინის მჟავა გარშემორტყმულია დამცავი გარე ცილოვანი გარსით, რომელსაც ეწოდება კაფსიდი. კაფსიდი შედგება იდენტური ცილის ქვედანაყოფებისგან, რომელსაც კაპსომერები ეწოდება. ვირიონის ბირთვი იძლევა ინფექციურობას, ხოლო კაფსიდი უზრუნველყოფს ვირუსის სპეციფიკას. პრიონები არის ინფექციური ცილის მოლეკულები, რომლებიც არ შეიცავს ვირუსულ დნმ-ს ან რნმ-ს.

შიშველი ვირუსების წინააღმდეგ

ვირუსებს, რომლებსაც აქვთ ლიპიდური გარსი, ცნობილია როგორც მოცულობითი ვირუსი. ეგრეთ წოდებული კონვერტი არის ლიპიდური საფარი, რომელიც გარს აკრავს ცილის კაფსიდს. ვირუსები იღებენ კონვერტს მასპინძელი უჯრედის მემბრანიდან კვირტის პროცესში. გარე ვირუსების მაგალითებია SARS-CoV-2, აივ, HSV, SARS ან ჩუტყვავილა.
შიშველ ვირუსებს არ აქვთ ეს კონვერტი, რადგან ისინი უჯრედიდან გამოდიან მისი ლიზირებით. თუმცა, ზოგიერთ ვირუსს შეუძლია შექმნას „კვაზი-კონვერტი“, რომელიც მთლიანად მოიცავს ვირუსულ კაფსიდს, მაგრამ თავისუფალია ვირუსული გლიკოპროტეინებისგან. შიშველი ვირუსების მაგალითებია პოლიოვირუსი, ნოდავირუსი, ადენოვირუსი და SV40.

ვირუსის მორფოლოგია

განასხვავებენ ვირუსის ოთხ ძირითად მორფოლოგიურ ტიპს, ესენია: ხვეული, იკოსაედრული, პროლატე და კონვერტი. გარდა ამისა, არსებობს ეგრეთ წოდებული რთული ვირუსის მორფოლოგია.
ვირუსის მორფოლოგია განისაზღვრება კაფსიდით და მისი ფორმით. კაფსიდი აგებულია ვირუსული გენომის მიერ კოდირებული ცილებისგან. კაფსიდის ფორმა არის მორფოლოგიური განსხვავების საფუძველი. ვირუსულად კოდირებული ცილის ქვედანაყოფები, სახელწოდებით კაფსომერები, იკრიბებიან კაფსიდის შესაქმნელად, რაც ჩვეულებრივ მოითხოვს ვირუსის გენომის არსებობას.
სპირალური ვირუსები: სპირალურ ვირუსებს აქვთ კაფსიდური ფორმა, რომელიც შეიძლება შეფასდეს, როგორც ძაფისებრი ან ღეროს ფორმის. ხვეული ფორმის აქვს ცენტრალური ღრუ, რომელშიც ნუკლეინის მჟავა არის ჩასმული. კაფსომერის განლაგებიდან გამომდინარე, ხვეული ფორმა აძლევს ვირუსს კაფსიდის მოქნილობას ან სიმტკიცეს.
იკოსაედრული ვირუსები: იკოსაედრული ვირუსის კაფსიდი შედგება იდენტური ქვედანაყოფებისგან (კაპსომერები), რომლებიც ქმნიან ტოლგვერდა სამკუთხედებს, რომლებიც თავის მხრივ განლაგებულია სიმეტრიულად. იკოსაედრული ფორმა უზრუნველყოფს ძალიან სტაბილურ კაფსიდის ფორმირებას, რაც უამრავ ადგილს სთავაზობს ნუკლეინის მჟავას.
პროლატის ვირუსები: პროლატის ფორმა არის იკოსაედრული ფორმის ვარიანტი და გვხვდება ბაქტერიოფაგებში.
გარეული ვირუსები: ზოგიერთ ვირუსს აქვს ფოსფოლიპიდების და ცილებისგან დამზადებული კონვერტი. კონვერტის ასაწყობად ვირუსი იყენებს მასპინძლის უჯრედის მემბრანის ნაწილებს. კონვერტი ფუნქციონირებს როგორც კაფსიდის დამცავი საფარი და ამით ეხმარება ვირუსის დაცვას მასპინძლის იმუნური სისტემისგან. კონვერტს ასევე შეიძლება ჰქონდეს რეცეპტორული მოლეკულები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ვირუსს დაუკავშირდეს მასპინძელ უჯრედებს და ხელი შეუწყოს უჯრედების ინფექციას. ერთის მხრივ, ვირუსული კონვერტი ხელს უწყობს უჯრედების ინფექციას; მეორეს მხრივ, ვირუსული კონვერტი ვირუსს უფრო მგრძნობიარეს ხდის გარემოს აგენტების მიერ ინაქტივაციის მიმართ, როგორიცაა სარეცხი საშუალებები (მაგ. საპონი), რომლებიც არღვევენ კონვერტის ლიპიდურ სამშენებლო ბლოკებს.
რთული ვირუსები: კომპლექსური ვირუსი განისაზღვრება კაფსიდური სტრუქტურით, რომელიც არც წმინდა ხვეულია და არც წმინდა იკოსაედრა. გარდა ამისა, კომპლექსურ ვირუსებს შეიძლება ჰქონდეთ დამატებითი კომპონენტები, როგორიცაა ცილის კუდები ან რთული გარე კედელი. ბევრი ფაგის ვირუსი ცნობილია თავისი რთული სტრუქტურით, რომელიც აერთიანებს იკოსაედრულ თავს და ხვეული კუდს.

ვირუსის გენომი

ვირუსულ სახეობებს აქვთ გენომური სტრუქტურების გიგანტური მრავალფეროვნება. ვირუსის სახეობების ჯგუფი შეიცავს უფრო მეტ სტრუქტურულ გენომურ მრავალფეროვნებას, ვიდრე მცენარეები, ცხოველები, არქეები ან ბაქტერიები. არსებობს მილიონობით სხვადასხვა ტიპის ვირუსი, თუმცა ჯერჯერობით მხოლოდ 5000-მდე სახეობაა დეტალურად აღწერილი. ეს უზარმაზარ ადგილს ტოვებს მომავალი ვირუსის კვლევისთვის.