Եթե տեսնում ես այս հաղորդագրությունը, նշանակում է՝ մեզ չի հաջողվում կայքում արտաքին ռեսուրսներ բեռնել։

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Հիմնական նյութ

Կենդանիներին և մարդկանց ախտահարող վիրուսներ

Կենդանիներին և մարդկանց ախտահարող վիրուսներ։ Բալթիմորի դասակարգում։ ՄԻԱՎ-ի կենսական ցիկլ։

Հիմնական դրույթներ

  • Մարդկանց և կենդանիներին վարակող վիրուսների շատ տարբեր տեսակներ կան։ Դրանցից որոշները առաջացնում են ծանր հիվանդություններ, իսկ մյուսները՝ ոչ։
  • Վիրուսները դասակարգվում են՝ ըստ Բալթիմորյան համակարգի, և մարդկանց վարակող վիրուսները պատկանում են դրա բոլոր 7 կատեգորիաներին։
  • Մարդու իմունային անբավարարության վիրուսը (ՄԻԱՎ), որն առաջացնում է ձեռքբերովի իմունային անբավարարության համախտանիշ (ՁԻԱՀ), ռետրովիրուս է։

Ներածություն

Երբևէ վարակվե՞լ ես գրիպով կամ ջրծաղիկով։ Եթե այո, ապա սերտ հանդիպում ես ունեցել վիրուսների հետ։ Անկախ նրանից՝ երազում ես հայտնաբերել ՁԻԱՀ-ի բուժումը, թե պարզապես աշխատում ես խուսափել այս տարվա հարբուխի համաճարակից, ամենայն հավանականությամբ տեղյակ ես, թե ինչ տանջանքներ կարող են առաջացնել վիրուսային վարակները (և ինչպես են պատվաստումներն ու բուժումը թեթևացնում դրանք)։
Մարդկանց վարակող վիրուսների մի քանի տեսակներ կան։ Դրանք մարդու օրգանիզմի վրա ունենում են շատ տարբեր ազդեցություններ։ Որոշներով վարակվելիս մենք մեկ կամ երկու օր մեզ թույլ ենք զգում և առողջանում ենք, իսկ որոշներն էլ մնում են մարդու օրգանիզմում մինչև կյանքի վերջը։ Կան վիրուսներ, որոնք պարզապես մի փոքր անհանգստացնում են մեզ, մինչդեռ այլ վիրուսներ, օրինակ՝ Ebola-ն, կարող են կյանքի համար սպառնալիք լինել։
Մեր առողջության և կյանքի որակի վրա ունեցած ազդեցության հիման վրա մարդկանց վարակող վիրուսները (կենդանիներին վարակող վիրուսները) մանրամասն ուսումնասիրվել են։ Եկեք դիտարկենք այս վիրուսներից մի քանիսը։

Ի՞նչ տեսք ունի կենդանիներին վարակող վիրուսը

Կենդանիներին վարակող վիրուսները ևս մյուս վիրուսների նման սպիտակուցների և նուկլեինաթթունների փոքրիկ փաթեթներ են։ Դրանք ունեն սպիտակուցային պատյան կամ կապսիդ և կապսիդի ներսում ներփակված գենետիկական նյութ՝ ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի տեսքով։ Կենդանական վիրուսները նաև կարող են պատված լինել լիպիդներից կազմված գնդաձև թաղանթով՝ պատյանով։
Կենդանական վիրուսների կապսիդները կարող են տարբեր ձևեր ունենալ։ Ebola վիրուսը ամենատարօրինակ տեսքն ունի (համենայն դեպս՝ ըստ իս)։ Այն ունի երկար թելի տեսք, որը, պտտվելով իր մյուս ծայրի հետ, առաջացնում է հանգույց։ Համեմատության համար ստորև ներկայացված է ավելի «ստանդարտ տեսք» ունեցող վիրուս՝ chikungunya-ն, որը նման է գնդի։ Բայց իրականում այն 20 կողմ ունեցող քսանանիստ է։
Երկու վիրուսները ճշգրիտ մասշտաբով չեն պատկերված (Ebola-ի մասնիկը շատ ավելի մեծ չափեր ունի, քան chikungunya-ի մասնիկը)։ Նկարի բնօրինակը՝ "Ebolavirus" և"Alphavirus," ըստ՝ ViralZone/Swiss Institute of Bioinformatics, CC BY-NC 4.0։
Կենդանական վիրուսների գենոմը կազմված է կա՛մ ՌՆԹ-ից, կա՛մ ԴՆԹ-ից, որը կարող է միաշղթա կամ երկշղթա լինել։ Ինչպես կտեսնենք ստորև, կենդանական վիրուսները կարող են տարբեր մեթոդներով պատճենել և օգտագործել իրենց գենետիկ նյութը (այդ թվում նաև որոշ զարմանալի և տարօրինակ մեթոդներով)։

Ինչպե՞ս են կենդանական վիրուսները վարակում բջիջներին

Կենդանական վիրուսները մյուս վիրուսների պես կախված են տեր բջջից՝ իրենց կյանքի փուլը ամբողջացնելու համար։ Բազմանալու համար վիրուսները պետք է վարակեն տեր բջիջը և վերածրագրավորեն այն՝ ավելի շատ վիրուսային մասնիկներ ստեղծելու համար։
Վարակման առաջին՝ առանցքային քայլը ճանաչումն է․ կենդանական վիրուսները իրենց մակերեսին ունեն հատուկ մոլեկուլներ, որոնցով դրանք կապվում են տեր բջջի թաղանթի ընկալիչներին։ Դրան ամրանալուց հետո կենդանական վիրուսները կարող են այդ բջջի մեջ ներթափանցել բազմաթիվ եղանակներով՝ էնդոցիտոզով (թաղանթի՝ դեպի բջջի ներս ներփքումով), տեր բջջի թաղանթում անցուղիներ առաջացնելով (որոնցով վիրուսը կարող է բջջի մեջ ներարկել իր ԴՆԹ-ն կամ ՌՆԹ-ն), իսկ պատյան ունեցող վիրուսները կարող են ձուլվել տեր բջջի թաղանթին՝ դրա մեջ արձակելով կապսիդը։
Տեր բջջում առկա պաշարներով վիրուսային նոր սպիտակուցներ և գենետիկական նյութ սինթեզելուց հետո վիրուսային մասնիկները հավաքվում և պատրաստվում են դուրս գալ բջջից։ Պատյան ունեցող կենդանական վիրուսները ձևավորվելուց հետո դուրս են գալիս բջջից բջջաթաղանթի բողբոջմամբ, հետևաբար՝ պատվելով վարակված բջջի թաղանթով։ Ի տարբերություն դրանց՝ պատյան չունեցող վիրուսները հավաքվում և մնում են վարակված բջջում այնքան ժամանակ, մինչև որ վերջինս պայթում կամ մահանում է՝ արձակելով վիրուսի մասնիկները։

Վարակման հետևանքները

Վիրուսները ասոցացվում են մարդկանց մոտ առաջացող բազմաթիվ հիվադությունների հետ։ Ստորև բերված տրամագրում ներկայացված են մարդու օրգանիզմի տարբեր օրգան համակարգերի վրա ազդող մի քանի տարածված վիրուսային վարակների օրինակներ։
Նկարի աղբյուրը՝ "Prevention and treatment of viral infections: Figure 1, ըստ՝ OpenStax College, Biology, CC BY 4.0։ Ձևափոխված բնօրինակի հեղինակ՝ Mikael Häggström։
Որոշ վիրուսային վարակներ ունեն դասական սուր հիվանդության ընթացք․ ախտանիշները կարճ ժամանակում վատթարանում են։ Բայց հիմնական դեպքերում մարդու իմունային համակարգը մաքրում է օրգանիզմը վիրուսից և հիվանդը առողջանում է։ Նկարագրված վարակների օրինակներ են մրսածությունը և հարբուխը։
Այլ վիրուսներ, օրինակ՝ hepatitis C վիրուսը, առաջացնում են երկարատև քրոնիկ վարակներ։ Որոշ վիրուսներ էլ, ինչպես, օրինակ՝ մարդու herpesvirus 6 և 7-ը, որոնք որոշ դեպքերում կարող են առաջացնել մանկահասակ տարիքի վարդացան հիվանդությունը, կարող են նաև առաջացնել պրոդուկտիվ վարակներ։ Վերջիններիս ժամանակ նոր վիրուսային մասնիկներ են առաջանում, և վարակված մարդը ախտանիշներ չի ունենում։ Այս դեպքերում ընդունված է ասել, որ հիվանդն ունի անախտանիշ վարակ։

Կենդանական վրուսների դասակարգումը

Կենդանական վիրուսները լինում են տարբեր տեսակի։ Դրանք տարբեր եղանակներով են ներթափանցում բջջի մեջ, ղեկավարում այն և հեռանում տվյալ բջջից։ Ինչպե՞ս կարող ենք վիրուսների այս խառնաշփոթը համակարգել իմաստալից և հետևողական ձևով։
Բալթիմորյան համակարգը խմբավորում է վիրուսները՝ ըստ դրանցում պարունակվող գենետիկական նյութի տեսակի և ըստ նրա, թե ինչպես է գենետիկական նյութը օգտագործվում, որպեսզի սինթեզվի ինֆորմացիոն ՌՆԹ (ի-ՌՆԹ)՝ առանցքային միջանկյալ նյութ վիրուսների սպիտակուցների և վիրուսների նոր հավաքակազմի ստեղծման համար։ Վիրուսի բալթմորյան խումբը կախված է․
  • Նրանից, թե ինչ մոլեկուլ է տվյալ վիրուսը օգտագործում որպես գենետիկական նյութ (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ)
  • Գենետիկական նյութը միաշղթա է, թե երկշղթա
  • Քայլերից, որոնցով վիրուսը ի-ՌՆԹ է սինթեզում։
Ըստ Բալթիմորյան համակարգի՝ վիրուսները բաժանվում են 7 խմբի։ Դու կարող ես ստորև տրված տրամագրում տեսնել յուրաքանչյուր խմբին պատկանող վիրուսների հիմնական հատկությունները՝ ներառյալ գենետիկական նյութը և ի-ՌՆԹ-ի սինթեզի մեխանիզմը։
Կանաչ սլաք = ի-ՌՆԹ-ի սինթեզ, կետավոր կանաչ սլաք = վիրուսի գենոմի անմիջապես օգտագործում որպես ի-ՌՆԹ։ Նկարը ձևափոխված է՝ "The Baltimore classification clusters viruses into families depending on their type of genome, ըստ՝ ViralZone/Swiss Institute of Bioinformatics, CC BY-NC 4.0։
Մարդկանց վարակող վիրուսները բաշխված են բալթիմորյան բոլոր 7 խմբերում, մինչդեռ բուսական և բակտերիալ վիրուսները բաշխված են խմբերի միայն մեկ ենթաբաժնում1։ Եթե ցանկանում ենք որևէ վիրուսի դեմ դեղամիջոց ստեղծել, ապա շատ կարևոր է տեղեկացված լինել տվյալ վիրուսի կյանքի փուլի՝ ներառյալ նաև դրա բալթիմորյան խմբի և կենսաբանական այլ ասպեկտների մասին։ Այդպես հաջողությամբ կարգելակենք տվյալ վիրուսի կյանքի փուլը։

HIV-1 ռետրովիրուսը

Բալթիմորյան VI խմբում դասակարգված ռետրովիրուսներն ունեն յուրօրինակ և զարմանահրաշ կյանքի փուլ։ Դրանք մեզ համար հատուկ կարևորություն ունեն, քանի որ ձերքբերովի իմունային անբավարություն համախտանիշ կամ ՁԻԱՀ առաջացնող վիրուսը՝ մարդու իմունային անբավարարության վիրուսը (ՄԻԱՎ), ռետրովիրուս է։
Ռետրովիրուսի գենոմը կազմված է միաշղթա ՌՆԹ-ից։ Յուրաքանչյուր վիրուսային մասնիկ պարունակում է ՌՆԹ-ի երկու պատճեն։ ՌՆԹ-ն պետք է հետադարձ տրանսկրիպտազ ֆերմենտով փոխակերպվի երկշղթա ԴՆԹ-ի՝ այդպիսով շրջելով բջիջներում տեղեկույթի բնականոն՝ ԴՆԹ-ՌՆԹ-սպիտակուց հոսքը։
Երկշղթա ԴՆԹ-ն մտնում է տեր բջջի բջջակորիզի մեջ և ինտեգրազ ֆերմենտի միջոցով ներմուծվում է տիրոջ գենոմում։ Վիրուսի ԴՆԹ-ն դառնում է տիրոջ գենոմի մշտական մասը և կոչվում է պրովիրուս։ Վերջինիցս տրանսկրիպցիայի միջոցով սինթեզվում է ի-ՌՆԹ։ Տրանսլյացիայի արդյունքում ի-ՌՆԹ-ից կարող են սինթեզվել վիրուսի սպիտակուցներ կամ կարող են պահպանվել և հայտնվել նոր առաջացած վիրուսային մասնիկներում՝ որպես գենոմ։ Վիրուսային մասնիկները այնուհետև հավաքվում են և պատռելով բջիջը՝ դուրս են գալիս դրանից։
Ստորև տրված տրամագրում ցուցադրված են HIV-1 վիրուսի կյանքի փուլերը։ Վերջինս ՄԻԱՎ վարակի հիմնական հարուցիչն է։
Նկարը ձևափոխված է՝ "Prevention and treatment of viral infections: Figure 4," ըստ՝ OpenStax College, Biology (originally from NIAID, NIH), CC BY 4.0։
ՄԻԱՎ-ի դեմ պայքարող դեղամիջոցները ՄԻԱՎ-ի պարբերաշրջանի տարբեր փուլերում արգելակում են վիրուսի ռեպլիկացիան։ Նշված դեղամիջոցները ներառում են․
  • Միաձուլման արգելակիչներ․ արգելակում են ՄԻԱՎ-ի պատյանի միաձուլումը տեր բջջի բջջաթաղանթի հետ։
  • Հետադարձ տրանսկրիպտազ ֆերմենտի արգելակիչներ․ արգելակում են ՌՆԹ պարունակող գենոմի փոխարկումը երկշղթա ԴՆԹ-ի։
  • Ինտեգրազ ֆերմենտի արգելակիչներ․ արգելակում են վիրուսային ԴՆԹ-ի ներմուծումը տեր բջջի գենոմում։
  • Պրոտեազ ֆերմենտի արգելակիչներ․ արգելակում են վիրուսի սպիտակուցների մշակումը։
Տարբեր դեղամիջոցներ պարունակող «կոկտեյլները» սովորաբար վարակի աճի կանխման և վիրուսի տարածման մակարդակը ցածր պահելու համար ամենաարդյունավետ միջոցներն են։ Կարող ես սովորել, թե ինչու է դա պատահում Վիրուսների էվոլյուցիա հոդվածում։
ՄԻԱՎ-ի և ՁԻԱՀ-ի ախտանշանների, բուժման և կանխարգելման մասին ավելի շատ տեղեկույթ ստանալու համար տե՛ս ՄԻԱՎ և ՁԻԱՀ առողջության և բժշկության բաժինը։

Բացահայտի՛ր «Քան» ակադեմիայից դուրս

Ցանկանու՞մ ես ավելին իմանալ ՄԻԱՎ-ի կյանքի փուլի մասին։ Անցիր LabXchange-ի այս ինտերակտիվ հղումով։
LabXchange-ն օնլայն գիտակրթական անվճար հարթակ է՝ ստեղծված Հարվարդի համալսարանի արվեստի և գիտության ֆակուլտետի կողմից, և աջակցվում է Amgen հիմնադրամի կողմից։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: