VIRUSLARNING STRUKTURASI
Reja:
1. Spid virusi
2. Gripp viusi
3. Har xil guruhga mansub viruslar
Hayvonlar hujayrasidagi viruslarda PHK yoki DNK uchraydi.
Masalan, poliomielit virusi PHK va oqildan iborat, gripp virusi PHK,
oqsil, lipid va uglevodlardan iborat.
Gripp virusida fermentlar topilgan. Bu virus eritrotsitlarga
adsorbsiyalanib agglyutinatsiya reaksiyasi yo’qolishiga sabab
bo’ladi. Bunda eritrotsitlarga viruslardagi neyraminidaza fermenti
ta’sir etadi. Bakteriofaglarning dum qismida o’z xo’jayini bo’lgan
bakteriyaning, ya’ni echerichia coli ning hujayra po’stini eritadigan
lizotsim fermenti topilgan.
Virus virionlari noqulay faktorlarga ancha chidamlidir.
Masalan, kartoshka o’simligining Y-virusi ph - 4,5 da
inaktivatsiyaga uchrasa, tamaki o’simligining virusi hatto ph-2 dan
past bo’lsa ham chiday oladi, virionlarning temperaturaga
chidamliligi ph ga bog’liq. Masalan, tamaki mozaikasi virusining
qozoq shtammi ph-7 bo’lganda 82° C da parchalansa, tomat
shtammi 96-980 C issiqlikdagina aktivligini yo’qotadi, eng
chidamli bo’lgan no’xatning S-1 virusi 108°C da qisman
inaktivatsiyaga uchraydi.
Ko’pchilik viruslar past temperaturaga h+am chidamli bo’ladi.
Masalan, gripp virusi - 70° S da 6 oy, psitakoz virusi bir yilgacha
chidasa, xona temperaturasida bir necha kun ichida nobud
bo’ladi.
Agar juda tez (vakuumda) quritilsa, ko’pchilik viruslar uzoq
muddat chidamli bo’ladi. Masalan, ensefalit virusini vakuumda
quritib besh yil saqlash mumkin, lekin ultrabinafsha nurlar
viruslarga salbiy ta’sir etadi, chunki nuklein kislotalar bu nurlarni
ko’p yutadi.
Viruslar shunchalik kichikki, ular oddiy bakteriyalarni tutib
qoluvchi chinnidan yasalgan filtrdan ham oson o’ta oladi. Ularning
kattaligi nanometr bilan o’lchanadi.
1935 yilda amerikalik olim Stenli birinchi bo’lib tamakida
chiporlanish kasalligini vujudga keltiruvchi virusning sof
preparatini olish va viruslarni kimyoviy va fizikaviy usullar bilan
tekshirish mumkin ekanligani aniqladi. Fizikaviy va kimyoviy
usullarni qo’llanish esa, o’z navbatida, viruslarning hajmi, shakli
hamda virus zarrasining molekulyar qurilishi haqida ko’pgana
ma’lumotlar berdi.
Viruslarning kattaligani o’lchash uchun h+ar xil usullardan
foydalaniladi. Ulardan biri viruslarni teshiklarining kattaligi,
avvaldan ma’lum kallodiy pardalari orqali o’tkazish yo’li bilan
aniqlash bo’lsa, ikkinchisi - yuqori tezlik bilan (bir minutda 30 - 60
ming marta) aylanuvchi sentrifugalarda, virus zarralarini
cho’ktirish yo’li bilan aniqlashdir. Bir necha ming marta katta qilib
ko’rsatish qobiliyatiga ega, elektron mikroskopning kashf etilishi,
virus zarrasining kattaligi, formasi va nozik qismlarin ko’rish va
virus zarrasining tashqil topishi h+aqida ma’lumot olish imkonini
beradi.
Viruslarning kimyoviy tuzilishini o’rganish, ularning asosan
nuklein kislota, oqsil va kul elementlaridan tashqil topganligini
ko’rsatdi. Bu uch qism hamma viruslarga ham xos bo’lib, lipidlar
va uglevodlar esa faqat murakkab viruslar tarkibida uchraydi.
Oqsil, nuklein kislota va kul elementlaridan tashqil topgan
viruslar oddiy va minimal viruslar deb ataladi. Ularga o’simlik
viruslari hamda ba’zi bir hayvon va hasharot viruslari kiradi.
Ammo kiyoviy jihatdan oddiy viruslarga yaqin bo’lgan
bakteriofaglarning tuzilishi juda murakkabdir.
Tarkibida yuqorida aytilgan uch qismdan tashqari lipid va
uglevodlar uchraydigan viruslar murakkab viruslar deyiladi. Bu
guruhga kiruvchi ko’pgina viruslar odam va hayvonlarda kasallik
tug’diradi.
Agar viruslar murakkabliligiga qarab, bir qatorga joylashtirilsa,
ular jonsiz organik materiya bilan jonli bir hujayrali organizmlar
orasidagi bo’sh joyni egallaydi. Bu qatorda, oddiy va murakkab
viruslar bilan birga, xlamidozoolar ham turadi. Xlamidazoolarda,
xuddi hujayrali organizmlardagi kabi, nuklein kislotaning ikkala
tipi uchraydi, bu guruhning eng oxirida rikketsiy turadi.
Rikketsiylar viruslar bilan bakteriyalar orasida turuvchi
organizmlardir. Ular sintetik apparatlarining yo’qligi va hujayrada
parazitlik k,ilishi bilan viruslarga yaqin bo’lsada, morfologiyasi,
ko’payishi,
kimyoviy
tuzilishining
murakkabligi
bilan
bakteriyalarga yaqin turadi.
Viruslar o’lchami juda kichik, ya’ni 20 nm dan 300 (350) nm
gacha bo’ladi.
Ular sferik (sharsimon), ko’p qirrali, tayoqchasimon, o’qsimon,
ipsimon, to’g’nog’ichsimon shakllarga ega bo’lishi mumkin.
Tuzilishi bo’yicha oddiy (qobiqsiz) va murakkab (qobiqli) viruslar
farqlanadi. Ikkalasining ham markazida nuklein kislota (DNK yoki
PHK) molekulasi joylashadi va uni oqsil qobiq – kapsid o’rab turadi.
Bunday tuzilma – nukleokapsid deb nomlanadi.
Oddiy viruslar ichki oqsil bilan birikkan nuklein kislota va
kapsiddan tashkil topgan, ya’ni nukleokapsiddan iborat.
Murakkab viruslarda
nukleokapsid virionning o’zagi
hisoblanib, ustki qismida superkapsid – tashqi qobiq bilan
o’ralgan.
Membrananing ikki lipidli qavatida virusga xos bo’lgan oqsil –
glikoproteinlar joylashgan bo’lib, o’simtalar ko’rinishda tashqariga
chiqib turadi. Bu glikoproteinlar - gemagglyutininlar,
neyraminidaza, qo’shiluvchi oqsil va boshqalardan iborat bo’lib,
virionning hujayra retseptorlariga birikishiga va hujayraga
kirishiga javobgar hisoblanadi. Ular antigenlik xususiyatiga ega
(protektiv antigenlar). Ko’plab murakkab viruslar superkapsidiga
ichkaridan matriks oqsil qavati birikadi (M-qavat), ayrim viruslar
boshqa qo’shimcha tuzilmalarga ham ega.
Oddiy va murakkab viruslarni tuzilish sxemasi.
Himoya oqsil qobig’i – kapsid
bir xildagi oqsil
subbirliklaridan tuzilgan. Kapsidning bunday tuzilishi kichik
genomga ega viruslar uchun katta biologik ahamiyatga ega,
chunki bunda genetik axborot kam sarflanadi. Viruslar kapsidi
oqsil subbirliklarining joylashishiga bog’liq holda spiralsimon yoki
kubsimon simmetriya tipida tuzilgan.
Spiralsimon simmetriya tipida
vintsimon joylashgan
nuklein kislota atrofida virus nuklein kislotasini mustahkam o’rab
turuvchi, ovalsimon struktur oqsil subbirliklari (protomerlar)
joylashadi. Bunday simmetriya tipida ko’p oqsil sarflanadi, lekin
tuzilma o’zining mustahkamligi bilan ajralib turadi. Shakllangan
nukleokapsid tayoqchasimon yoki ipsimon shaklida bo’ladi. Aynan
shunday shaklga spiralsimon simmetriya tipidagi oddiy viruslar
ega bo’ladi, masalan: tamaki mozaika virusi – tayoqchasimon,
ayrim bakteriofaglar – ipsimondir. Odam va umurtqali hayvonlarni
zararlovchi viruslar orasida spiralsimon simmetriyali oddiy viruslar
uchramaydi, bu viruslar asosan o’simliklarda uchraydi.
Spiralsimon simmetriya tipidagi murakkab viruslar (orto-;
paramiksoviruslar va boshqalar) superkapsid bilan o’ralgan zich
spiral yoki yumaloq ko’rinishdagi nukleokapsidga ega bo’ladi,
shuning uchun virion doimo sferik shaklga ega bo’ladi.
Kubsimon simmetriya tipida tuzilgan viruslar ko’p qirrali -
ikosaedr (yigirma qirrali) ko’rinishini hosil qiladi.
Kubsimon simmetriyada kapsid sharsimon, ba’zida
prizmasimon shakllarga ega kapsomerlardan tuzilgan. Har bir
kapsomer besh (pentomer) yoki olti (seksomer) struktur oqsil
birliklaridan tashkil topadi. Kubsimon simmetriya asosida,
kapsomerlar hosil qiladigan teng tomonli uchburchak
kombinatsiyasi yotadi. Bu esa, katta ichki bo’shliqli yopiq sferik
yuzaning shakllanishiga olib keladi.
Kubsimon
simmetriyadagi
kapsidda
spiralsimon
simmetriyadagiga nisbatan oqsil kam sarflanadi, natijada u
mustahkam bo’lmaydi va nuklein kislotani to’liq himoya qila
olmaydi.
Virus kapsidlari turli sondagi kapsomerlardan iborat, lekin bir
turdagi viruslar uchun kapsomerlar soni doimiy bo’ladi. Masalan:
poliomielit virusi kapsidi 32 ta kapsomerdan, gepatit V virusi
kapsidi 180 ta kapsomerlardan iborat.
Kubsimon simmetriyali oddiy viruslar ko’p qirrali shaklda,
superkapsid bilan o’ralgan murakkab viruslar esa, asosan sferik
shaklga ega bo’ladi. Lekin murakkab viruslarning o’qsimon,
ipsimon, ovalsimon va parallelepiped (chechak virusi) shakllarga
ega turlari ham bor. Viruslarda kapsidning simmetriyali tuzilishi
ularning hujayradagi reproduksiyasi jarayonida virionning
yig’ilishiga sharoit yaratadi.
Viruslar shunchalik kichikki, ular oddiy bakteriyalarni tutib
qoluvchi chinnidan yasalgan filtrdan ham oson o’ta oladi. Ularning
kattaligi millimikronlar nanometr (nm 0,000000-0,01) bilan
o’lchanadi (millimikron (mmk) millimetrning milliondan bir
ulushidir. Ya’ni: 1 millimetr - 1000 mikron, 1 000 000 millimikron
yoki mikrometr (mkm)dir.
Viruslarning kattaligini o’lchash uchun har xil usullardan
foydalaniladi. Ulardan biri viruslarni teshiklarining kattaligi,
avvaldan ma’lum kallodiy pardalari orqali o’tkazish yo’li bilan
aniqlash bo’lsa, ikkinchisi-yuqori tezlik bilan (bir minutda 30-60
ming marta) aylanuvchi tsentrifugalarda virus zarralarini
cho’ktirish yo’li bilan aniqlashdir. Bir necha ming marta katta qilib
ko’rsatish qobiliyatiga ega, elektron mikroskopning kashf etilishi
virus zarrasining kattaligi, formasi va nozik qismlarin ko’rish va
virus zarrasining tashkil topishi haqida ma’lumot olish imkonini
beradi (16-jadval).
16-jadval.
Bakteriya, rikketsiy, virus va oqsil molekulasining
solishtirma kattaliklari.
Mikroorganizmlar
Eni x bo’yi yoki
diametri (mkm)
Bakteriya
750
Rikketsiy
475
Uchuq virusi
150
Gripp
115
Bakteriofag T2
60 x 80
Bakteriofag T3
45
Tamaki mozaika virusi
18 x 300
YaShur
20
Gemoglobin molekulasi
3 x 15
Viruslarning kimyoviy tuzilishini o’rganish ularning asosan
nuklein kislota, oqsil elementlaridan tashkil topganligini ko’rsatdi.
Bu uch qism hamma viruslarga ham xos bo’lib, lipidlar va
uglevodlar esa faqat murakkab viruslar tarkibida uchraydi.
Oqsil, nuklein kislota elementlaridan tashkil topgan viruslar
oddiy va minimal viruslar deb ataladi. Ularga o’simlik viruslari
hamda ba’zi bir hayvon va hasharot viruslari kiradi. Ammo
kimyoviy
jihatdan
oddiy
viruslarga
yaqin
bo’lgan
bakteriofaglarning tuzilishi juda murakkabdir.
Tarkibida yuqorida aytilgan uch qismdan tashqari lipid va
uglevodlar uchraydigan viruslar murakkab viruslar deyiladi. Bu
guruhga kiruvchi ko’pgina viruslar odam va hayvonlarda kasallik
tug’diradi.
Agar viruslar murakkabliligiga qarab bir qatorga
joylashtirilsa, ular jonsiz organik materiya bilan jonli bir hujayrali
organizmlar orasidagi bo’sh joyni egallaydi. Bu qatorda, oddiy va
murakkab viruslar bilan birga xlomidozoolar ham turadi.
Xlomidozoolarda xuddi hujayrali organizmlardagi kabi nuklein
kislotaning ikkala tipi uchraydi, bu guruhning eng oxirida rikketsiy
turadi. Rikketsiylar viruslar bilan bakteriyalar orasida turuvchi
organizmlardir. Ular sintetik apparatlarining yo’qligi va hujayrada
parazitlik qilishi bilan viruslarga yaqin bo’lsada, morfologiyasi,
ko’payishi,
kimyoviy
tuzilishining
murakkabligi
bilan
bakteriyalarga yaqin turadi.
Viruslar tabiatda, hujayradan tashqari (“vibrion”) va hujayra
ichida (“vegetativ” virus formasida) uchraydi.
Viruslarning murakkabligi va xususiyatlariga ko’ra, olimlar
(Atabekov, 1970) ularni shartli ravishda bir necha guruhlarga
bo’ladi.
1. Tayoqchasimon viruslar. Bu guruhga kiruvchi viruslar
to’g’ri, bukilmaydigan, mo’rt, tsilindir formasida bo’lib, ular tamaki
chiporlanish kasalligi viruslari guruhi deyiladi. Bu guruhga uzunligi
130-300 millimikron, eni 20 millimikronga yaqin viruslar kiradi.
2. Ipsimon viruslar. Ipsimon viruslarning zarrachalari oson
bukuluvchan, elastik va bir biri bilan matashishi xususiyatiga ega
bo’ladi. Ipsimon viruslarning eni 10 millimikron atrofida bo’lib,
uzunligi 1 mikronga yetishi mumkin.
Viruslarning ipsimon formasi faqat o’simlik virusiga xos deb
hisoblanar edi. Ammo keyingi vaqtlarda DNK va RNK tutuvchi
bakteriofag viruslarining ham ipsimon formalari topildi.
3. Sharsimon viruslar. Bu guruhga juda ko’p hayvon,
o’simlik, hashorot, zamburug’, suv o’tlari va bakteriofag viruslar
kiradi. Sharsimon virus zarralari ko’p qirrali sferoidga o’xshaydi.
Bu xil virus zarralarining diametri 20 millimikrondan 130
millimikrongacha yetishi mumkin. Bu guruhga bakteriya, o’simlik,
hayvon va odamlarda kasallik tug’diruvchi viruslar kiradi.
4. Tuxumsimon viruslar. Bu guruhga kiruvchi viruslardan
beda chiporlanish virusini (20 x 60 mmk) ko’rsatish mumkin.
5.
Murakkab viruslar.
Bu guruhga biologiyasi va
morfologiyasi juda xilma xil, yuqorida keltirilgan viruslardan
o’zining murakkab tuzilishi bilan farq qiluvchi viruslar kiradi.
Miksoviruslar (gripp, OITS virusi, qushlar o’lati virusi va boshqalar)
shu guruhga kirib, ancha katta (100-250 millimikron) va kompleks
struktura hosil qiladi. Miksoviruslarga xos xususiyatlardan biri
polimorfizm va virus zarrachasi ishida spiral strukturasiga ega
nukleoproteid ipining borligidir.
Kolbasimon viruslar ham murakkab viruslar guruhiga kirib,
virus zarrasida ikki morfologik qism- bosh va dum qismi borligi
bilan xarakterlanadi. Bu guruhga ko’pgina bakteriya, aktinomitset,
chechak va ba’zi hayvon viruslari kiradi. Virus zarrachalarining
o’ziga xos tuzilishi uning asosiy funksiyasi - o’ziga o’xshash
zarrachalarni hosil qilish vazifasini bajarish imkoniyatini beradi.
Nuklein kislotasi virusining genetik funksiyasini bajarsa, oqsil
qismi nuklein kislotani tashqi muhitdan to’la muhofaza qilib, virus
zarrasining avtonomligini ta’minlaydi va uning turg’unligini
oshiradi.
Insonlar ichki organlarida bakteriyalar bilan simbiotik
munosabatlar qadimdan paydo bo’lib, natijada odamlar turli
kasalliklarga nisbatan kuchli immunitet hosil qilib kelgan.
Bunda kuchli enzimatik apparatlar faoliyati tufayli moddalar
va energiyani to’plash, iste’mol qilish jarayonlari kuchayishi
insonlarni ko’proq yashashini ta’minlagan.
Bu jarayonni, ayniqsa, inson organizmida yashovchi
saprofit bakteriyalar va ichak tayoqchasi guruhiga kiruvchi
bakteriya bilan simbiotik munosabatlarda yaqqol
ko’rinadi.
Ma’lum bo’lishicha bu kuchli jarayonni turli
antibiotiklarni qo’llash tufayli simbiotik munosabatlarni
buzish juda og’ir oqibatlarga olib keladi.
