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. Mavjud adabiyotlarda insonlar tanasi va ichki organlar uchun eng foydali boshqa bakteriyalar (ichak tayoqchasi) haqida ma’lumotlar juda kam. Hozirgi zamonda biolog, mikrobiolog mediklarimiz zamonaviy antibiotiklar sulfanilamid preparatini qo’llashdan ehtiyot bo’lishlari lozim. Har ehtimolga qarshi mikroorganizmlar bilan, mikroorganizmlar orasidagi simbiotik munosabatlarga putur etishi inson ichki organlarida zarur fermentlar yo’qolishi muhim biologik jarayonlarni buzilishiga olib keladi. Ikkinchi tomondan bunday gomeostazni paydo bo’lishi, turli xil yangi kasalliklarni paydo bo’lishiga olib keladi. Insonlar qon – tomirlarida yurak qon fibrinogenlarni darhol eritib yuboradigan ferment «Streptokinaza» faqat ichak tayoqchasi guruhiga kiruvchi – bakteriyalar sintezlay oladi. Insonlar tanasida fibrinolitik bakteriya doimo aktiv fibrinogeni parchalovchi bakteriya gemolitik streptokokklardir. Bu organizmlardan boshqa bakteriyalar streptokinaza fermentini hosil qila olmaydi. A.M.Xavina bergan ma’lumotlariga ko’ra, pentsilin antibiotiklari ishlab chiqarilguniga qadar streptokokklarda gemolitik fermentlariga nisbatan antitelolar nisbati (200-500 AE ml) tashkil etar edi. Yana shuni ham ta’kidlab o’tish kerakki, mikroorganizmlar bilan gemolitik streptokokklar hosil qiladigan ekosistema qadimdan odamlarni qadimgi avlodi maymunsimon odamlarda β-gemolitik streptokokklarning, A-guruhi faqat odamlar uchun xarakterlidir. Bir necha million avlodlar ishtirokida hosil qilingan simbiotik ekosistema oxirgi bir necha o’n yillikda barbod qilindi. Hozirgi davrga kelib antitelo–streptokinaza-streptokokk-0 orasidagi nisbat 20- 50 AE/ml tushib qoldi. Qariyib o’n baravar kamaydi. Insonlar yurak-qon tomirlaridagi gemolitik streptokokk-A guruhini yo’qotib, o’z o’rnini million yillar davomida hosil qilingan ekosistemani buzib, maxsus ekologik muhit ekologik antibiotikka turg’un virulent bakteriyalar egalladi. Jumladan, boshqa streptokokklar, ya’ni tanasida metobolitik jarayonda stafilokoogulyatsiya hosil qiluvchi qon ivish jarayonini tezlatuvchi mikrobiologik fermentlar paydo qilindi. Ana shu ma’lumotlardan kelib chiqib, quyidagi xulosaga kelish mumkin. Aynan shu jarayonlar mikroorganizmlar bilan ular orasidagi ekologik bog’lanish buzilib, viruslar tarkibidagi DNK va RNK eritish xususiyatlarini yo’qotdi. Balki, bu xususiyat aynan SPID kasalini qo’zg’ovchi (VICH)ga ta’lluqlidir. Fanda isbotlanishicha gemolitik streptokokklarni-A guruhiga ko’p miqdorda DNK- aza (4 turi) va RNK-aza (3 turi)da turli xil rN-da viruslar DNK va RNKsini gidrolizlaydi. Virusologiyani davolash usullari Izlanishlarda viruslar maxsus bakteriyalari hujayrasining eritish xususiyatini yo’qotish uchun olingan (modda yoki vaksina) antibiotiklar tartibiga kirishi.