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

Վիրուսներ․ ներածություն

Ինչ է վիրուսը։ Վիրուսի կառուցվածքը, և ինչպես է այն ախտահարում բջիջը։

Հիմնական դրույթներ

  • Վիրուսը վարակիչ մասնիկ է, որը վերարտադրվում է՝ տեր բջջին կարգադրելով և վերջինիս մեխանիզմներով ավելի շատ վիրուսային մասնիկներ ստեղծելով։
  • Վիրուսի գենոմը կազմված է ԴՆԹ–ից կամ ՌՆԹ–ից, որը սպիտակուցային թաղանթի՝ կապսիդի ներսում է։ Որոշ վիրուսներ էլ ունեն արտաքին թաղանթային պատյան։
  • Վիրուսները բազմազան են։ Դրանք կարող են տարբերվել իրենց ձևով և կառուցվածքով, ունենալ տարբեր տեսակի գենոմներ և վարակել տարբեր տերերի։
  • Վիրուսները վերարտադրվում են՝ վարակելով տեր բջիջներին՝ վերածրագրավորելով և դրանց դարձնելով վիրուսներ արտադրող «գործարաններ»։

Ներածություն

Գիտնականները հաշվարկել են, որ մոլորակի վրա գոյություն ունեցող վիրուսների թիվը հասնում է 1031–ի։ Սա նշանակում է, որ մեկ թվին հաջորդում են 31 զրոներ։ Եթե դու որևէ կերպ կարողանայիր հավաքել ու իրար հետևից դասավորել 1031 վիրուսները, ապա քո վիրուսային սյունակը տիեզերքում կձգվեր 200 լուսային տարի։ Այլ կերպ ասած՝ Երկրի վրա գոյություն ունեցող վիրուսները տասը միլիոն անգամ ավելի շատ են, քան տիեզերքի բոլոր աստղերը2։
Արդյոք սա նշանակո՞ւմ է, որ 1031 վիրուսներ սպասում են, որ վարակեն մեզ։ Իրականում այս վիրուսների մեծ մասը տեղակայված է օվիկիանոսներում, որտեղ դրանք հարձակվում են բակտերիաների և այլ մանրէների վրա3։ Երևի թե տարօրինակ է թվում այն փաստը, որ վիրուսները կարող են վարակել բակտերիաներին, սակայն գիտնականները կարծում են, որ կենդանի օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակ տեր օրգանիզմ է նվազագույնը մեկ վիրուսի համար։

Ի՞նչ է վիրուսը

Վիրուսը փոքրիկ, վարակիչ մասնիկ է, որը կարող է վերարտադրվել՝ միայն տեր բջիջը վարակելով։ Վիրուսները «գրավում են» տեր բջիջը և օգտագործում դրա ռեսուրսները՝ արտադրելով բազմաթիվ այլ վիրուսային մասնիկներ։ Վերջիններս, վերածրագրավորելով բջիջները, դրանք վերածում են վիրուսային գործարանների։ Քանի որ վիրուսներն ունակ չեն ինքնուրույն վերարտադրվելու (առանց տեր բջջի), դրանք չեն համարվում կենդանի օրգանիզմներ։ Վիրուսները չունեն բջիջներ, դրանք չափազանց փոքր են, ավելի փոքր, քան կենդանի օրգանիզմների բջիջները։ Դրանք պարզապես նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների փաթեթներ են։
Սակայն վիրուսներն ու բջջային օրգանիզմներն ունեն մի շարք կարևոր ընդհանրություններ։ Օրինակ՝ նրանք պարունակում են նուկլեինաթթվային գենոմներ, որոնք հիմնված են միևնույն գենետիկ ծածկագրի վրա, որն օգտագործում են նաև քո բջիջները (ինչպես նաև բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջները)։ Ինչպես բջջային կենսաձևերում, այնպես էլ վիրուսներում հանդիպում են գենետիկ փոփոխականություններ, և երկուսն էլ կարող են զարգացում ապրել։ Այպիսով՝ չնայած վիրուսներն ամբողջովին չեն համապատասխանում կյանքի սահմանմանը, այնուամենայնիվ, դրանք «վիճահարույց» տիրույթում են (գուցե վիրուսներն իրականում անմահ են, ինչպես զոմբիները կամ վամպիրները)։

Ինչո՞վ են վիրուսները տարբերվում բակտերիաներից

Չնայած որ երկուսի պատճառով էլ կարող ենք հիվանդանալ, այնուամենայնիվ բակտերիաները և վիրուսները կենսաբանական մակարդակում տարբերվում են միմյանցից։ Բակտերիաները չափազանց փոքր են և միաբջիջ, սակայն վերարտադրման համար այս օրգանիզմները տեր բջջի կարիք չունեն։ Հենց այս տարբերությունների պատճառով էլ բակտերիալ և վիրուսային հիվանդությունները տարբեր կերպ են բուժվում։ Օրինակ՝ հակաբոտիկները կարող են ազդել միայն բակտերիաների վրա, իսկ վիրուսների վրա՝ ոչ։
Բակտերիաները վիրուսների համեմատ ավելի մեծ են։ Սովորական վիրուսի տրամագիծը տատանվում է 20 - 300 նանոմետրի միջև (1 նմ = 10-9 մ)4։ Սա անհամեմատ ավելի փոքր է, քան E. coli բակտերիայի տրամագիծը՝ մոտ 1000 նմ։ Գնդասեղի գլխիկի վրա կարող են տեղավորվել տասնյակ միլիոնավոր վիրուսներ։

Վիրուսների կառուցվածքը

Աշխարհում գոյություն ունեն բազմաթիվ, տարբեր վիրուսներ։ Այսպիսով՝ վիրուսները տարբերվում են իրենց չափերով, ձևով և կենսացիկլով։ Եթե դու շատ ես հետաքրքրված այս ամենով, ապա խորհուրդ կտամ խաղալ ViralZone։ Պատահականորեն ընտրիր վիրուսների անվանումներից մի քանիսը և ծանոթացիր դրանց արտառոց ձևերին ու հատկություններին։
Այնուամենայնիվ, բոլոր վիրուսներին միավորում են մի քանի առանցքային հատկություններ։ Դրանք ներառում են․
  • Սպիտակուցային պաշտպանիչ պատյանը կամ կապսիդը
  • Նուկլեինաթթվային գենոմը՝ կազմված ԴՆԹ–ից կամ ՌՆԹ–ից, որը շրջապատված է կապսիդով
  • Թաղանթային շերտ, որը կոչվում է պատյան (բայց ոչ բոլոր վիրուսներն ունեն այս շերտը)
Արի ավելի մանրամասն ուսումնասիրենք այս հատկանիշները։
Նկարը ձևափոխվել է "Scheme of a CMV virus." ըստ՝ Emmanuel Boutet, CC BY-SA 2.5. Ձևափոխված նկարի արտոնագիրն է՝ CC BY-SA 2.5 license։

Վիրուսային կապսիդներ

Վիրուսի կապսիդը կամ սպիտակուցային պատյանը կազմված է սպիտակուցների բազմաթիվ մոլեկուլներից։ Դրանք միանում են իրար՝ կազմելով կապսոմերներ, որոնք էլ ձևավորում են կապսիդը։ Կապսիդային սպիտակուցները հիմնականում կոդավորված են վիրուսի գենոմում, ինչը նշանակում է, որ հենց ինքը վիրուսն է (ոչ տեր բջիջը) կարգավորում դրա արտադրման համար անհրաժեշտ հրահանգները։
Կապսիդների տեսակները բազմաթիվ են, սակայն դրանք հիմնականում ունենում են ներքոնշյալ ձևերից որևէ մեկը (կամ այս ձևերի փոփոխված տարբերակները)։
  1. Քսանանիստ։ Քսանանիստ կապսիդները կազմված են քսան նիստերից և իրենց անվանումը ստացել են քսան նիստ ունեցող երկրաչափական մարմնից՝ քսանանիստից։
  2. Պարուրաձև։ Պարուրաձև կապսիդներն իրենց անունը ստացել են գծային, բարակ, թելանման տեսքի պատճառով։ Դրանց կոչում են նաև ցուպիկաձև։
  3. Գլխիկ-պոչային։ Այս տեսակի կապսիդները կարծես պարուրաձև և քսանանիստ ձևերի հիբրիդային տեսակը լինեն։ Դրանք կազմված են քսանանիստ գլխիկից և դրան միացած պարուրաձև պոչից։
    Նկարը ձևափոխված է՝ "Non-enveloped icosahedral virus," "Non-enveloped helical virus," և "Head-tail phage," ըստ՝ Anderson Brito, CC BY-SA 3.0։ Ձևափոխված նկարի արտոնագիրն է՝ CC BY-SA 3.0։

Վիրուսային պատյաններ

Բացի կապսիդից՝ որոշ վիրուսներ ունեն նաև արտաքին լիպիդային թաղանթ՝ պատյան, որը շրջապատում է ամբողջ կապսիդը։
Պատյաններ ունեցող վիրուսները չեն կոդավորում պատյանի համար անհրաժեշտ լիպիդները։ Փոխարենը տեր բջջի բջջաթաղանթից դրանք «պարտքով» վերցնում են մի փոքրիկ հատված։ Սակայն պատյաններն իրենց վրա կրում են վիրուսի կողմից հստակ որոշված սպիտակուցներ, որոնք օգնում են վիրուսային հարուցիչներին միանալու տեր բջիջներին։
Նկարը ձևափոխված է՝ "Enveloped icosahedral virus," ըստ՝ Anderson Brito, CC BY-SA 3.0. Ձևափոխված նկարի արտոնագիրն է՝ CC BY-SA 3.0։
Չնայած շատ վիրուսներ ունեն պատյաններ, սակայն պատյաններն ավելի տարածված են կենդանական վիրուսների շրջանում։ Սա նշանակում է, որ այս հատկանիշը վիրուսների համար համընդհանուր չէ։

Վիրուսի գենոմը

Բոլոր վիրուսներն ունեն ժառանգականության նյութ (գենոմ), որը կազմված է նուկլեինաթթուներից։ Դու, ինչպես նաև այլ բջջային օրգանիզմներ, որպես ժառանգականության նյութ օգտագործում են ԴՆԹ–ն։ Վիրուսները կարող են պարունակել ՌՆԹ կամ ԴՆԹ, որոնցից յուրաքանչյուրը նուկլեինաթթուների տեսակներ են։
Մենք հաճախ մտածում ենք, որ ԴՆԹ–ն երկշղթա է, իսկ ՌՆԹ–ն՝ միաշղթա, սակայն սա գործում է, երբ մենք դիտարկում ենք մեր սեփական բջիջները։ Մինչդեռ վիրուսները կարող են ունենալ շղթաների քանակների և նուկլեինաթթուների տեսակների բոլոր հնարավոր տարբերակները (երկշղթա ԴՆԹ, երկշղթա ՌՆԹ, միաշղթա ԴՆԹ կամ երկշղթա ՌՆԹ)։ Վիրուսային գենոմները տարբերվում են նաև իրենց ձևով, չափերով և փոփոխականություններով, սակայն դրանք սովորաբար ավելի փոքր են, քան բջջային այլ օրգանիզմների գենոմները։
Հատկանշական է, որ և՛ ԴՆԹ, և՛ ՌՆԹ պարունակող վիրուսները և կենդանի բջիջները միշտ օգտագործում են միևնույն գենետիկ կոդը։ Եթե վերջինս համընդհանուր չլիներ, ապա վիրուսները հնարավորություն չէին ունենա վերածրագրավորելու տեր բջիջները։

Ի՞նչ է վիրուսային վարակը

Առօրյա կյանքում մենք հակված ենք մտածելու, որ վիրուսային վարակը տհաճ ախտանիշերի ամբողջություն է, օրինակ՝ հարբուխ կամ ջրծաղիկ։ Սակայն ի՞նչ է իրականում տեղի ունենում մեր մարմնում, երբ վարակվում ենք վիրուսով։
Մանրադիտակային մակարդակում վիրուսային վարակը նշանակում է, որ վիրուսներն իրենց պատճենները ստեղծելու համար օգտագործում են քո բջիջները։ Վիրուսային կենսափուլը այն քայլերի ամբողջությունն է, որի ընթացքում վիրուսը ճանաչում և թափանցում է տեր բջիջ, «վերածրագրավորում» տիրոջը՝ վիրուսային ԴՆԹ ու ՌՆԹ ձևավորելու համար, ապա օգտագործում բջջի ռեսուրսները՝ արտադրելով վիրուսային բազմաթիվ հարուցիչներ (վիրուսային «ծրագրի» վերջնարդյունքը)։
Ցանկացած վիրուսի կենսափուլը կարելի է բաժանել հինգ հիմնական քայլերի (չնայած այս քայլերը յուրաքանչյուր վիրուսի համար կարող են տարբեր լինել)․
  1. Ամրացում։ Վիրուսը տեր բջջի մակերևույթի ընդունող մոլեկուլների շնորհիվ կարողանում է ճանաչել և միանալ դրան։
  2. Թափանցում։ Վիրուսը կամ նրա գենետիկ նյութը մուտք է գործում բջիջ։
  3. Գենոմի կրկնապատկում և գենի էքսպրեսիա։ Վիրուսային գենոմը կրկնապատկվում է, վերջինիս գեների էսքպրեսիայի արդյունքում ստեղծվում են վիրուսային սպիտակուցները։
  4. Հավաքում։ Գենոմի պատճեններից և վիրուսային սպիտակուցներից ձևավորվում են վիրուսային նոր մասնիկներ։
  5. Ելք։ Նոր ձևավորված վիրուսները դուրս են գալիս բջջից և կարող են վարակել այլ բջիջների։
Վերոնշյալ տրամագիրը ցույց է տալիս այն քայլերը, որոնք տեղի են ունենում միաշղթա ՌՆԹ գենոմ ունեցող վիրուսում։ Դու կարող ես ծանոթանալ վիրուսային կենսափուլերի իրական օրինակների Բակտերիոֆագեր (բակտերիային վարակող վիրուս) և Կենդանական վիրուսներ հոդվածներում։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

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