30.Фолдинг туралы түсінік.Ақуыз биосинтезі процесіндегі шаперондардың рөлі.

Полипептидтік тізбектің α спиралының β құрылымының және құрылымсыз участоктарының кеңістікте глобула болып жинақталып,табиғи құрылымының түзілуі – фолдинг үдерісі деп аталады.Фолдингтің қосымша белоктары 2 топқа бөлінеді:

1. Фолдинг ферменттері-белок молекуласындағы дисульфидтік байланыстың түзілуін не үзілуін катализдейді.

2. Шаперондар(температуралық шок белоктары)-барлық эукариоттық клеткалада кездеседі.Олар клеткада барлық уақытта синтезделеді.Бірақ стресс жағдайында,дене тем-расы көтерілгенде олардың синтезделуі қарқынды жүреді.

Шаперонның қызметі:

1. Жаңадан синтезделген бел-ң фолдингін қамтамасыз ету

2. Белок рефолдингін бақылау,яғни белок денаттурацияланған жағдайда қайтадан фолдингтауын қамтамасыз ету.

3. Белоктың клетка ішілік тасымалдануына қатысу

4. Кейбір белоктың белгілі бір конформациясында болуын қамтамасыз ету.

Дәріс тезистері Репликация – дегеніміз ядроішілік маңызды процесс. Бұл өзін-өзі көшіруге қабылетті, ДНҚ санының екі еселенуіне алып келеді. Репликация екі комплементарлық тізбектен тұратын, ДНҚ молекуласының химиялық ұйымы ерекшелігінің нәтижесінде болады. Репликация процессінде аналық ДНҚ молекуласының әрбір полинуклеотидті тізбегінде оған комплементарлы тізбек синтезделінеді. Нәтижесінде, екі спиральді ДНҚ-ң біреуінен, екі ұқсас қос спираль пайда болады. Бұндай екіеселену жолындағы әрбір – жаңа молекула бір аналық және бір жаңа синтезделген тізбектен тұрады және жартылай консервативті (сақтаушы, негізгі қалпын сақтау) деп аталады. Репликация механизмі Тізбекте репликация жүзеге асырылу үшін, бастапқы ДНҚ тізбектері бір-бірінен ажыратылады және матрицаға айналады. Әрбір матрицаға жаңа тізбектің комплементарлы синтезделінуі жүреді. ДНҚ спиралінің тарқатылуы, жеке аймақтарда геликаза ферментінің көмегімен жүреді. Құрастырылған біртізбектік бөліктер арнайы тұрақтылықты бұзушы (дестабилизирлеуші) ақуыздармен байланысады. Бұл ақуыздар молекулалары, азотты негізді нуклеоплазмадағы орналасқан комплементарлы нуклеодиттермен байланысуына себебін тигізеді. Репликациядағы полипептидті тізбектің ажырау аймағы репликациялық вилка (аша) деп аталады. Синтезделу процессінде репликациялық вилка барлық жаңа аймақты қоршай, аналық тізбектің бойымен жылжиды. Нәтижесінде, репликация процессінің соңында, ДНҚ-ң екі молекуласы пайда болады. Оның нуклеотидті бір ізділігі бастапқы екі спиральмен бірдей. Прокариот және әукариоттарда репликацияның бір ізділігінің болуы ұқсас, бірақ ДНҚ-ң синтезделу жылдамдылығы прокариоттарда жоғары (1000 нуклеотидтер /сек), ал эукариоттарда төмен (100 нуклеотидтер /сек). Репликацияның жоғарғы жылдамдылығының болуы ферменттер жүйесінің қатысуымен жүреді: геликазалар, топоизомеразалар, тұрақтылықты бұзушы (дестабилизирлеуші) ақуыздар, ДНҚ-полимеразалар және т.с.с. Репликацияның басталу нүктесінен оның біткенге дейінгі ДНҚ бөлігі – репликон деп аталады. Прокариоттағы сақиналы ДНҚ жеке репликоннан тұрады. Сондықтан ДНҚ-молекуласының екіеселенуі эукариоттарда бірнеше нуктелерден басталады. Әрбір репликондарда екіеселену әртүрлі уақытта немесе біруақытта болуы мүмкін.  ДНҚ тізбегінің ұзаруы - немесе оның жеке фрагменті (үзіндісі), әрқашан 5 ^/ соңынан 3 ^/ соңы бағытында жүреді, яғни нуклеотидтер өсуші тізбектің 3^/ соңына қосылады. Өйткені ДНҚ молекуласындағы комплементарлық тізбектер антипараллельді, сосын өсуші тізбекте матрицалыққа антипараллельді, 3 ^/ → 5 ^/ соңына қарай оқылады. Фрагменттік комплекстердің функциялануы келесі түрде жүреді: екі синтезделетін тізбектің біреуі басқасымен салыстырғанда алдына оза шығып өседі, сондықтан алғашқы тізбек – жетекші деп, ал екіншісі кешеулдейтін тізбек деп аталады. Жетекші тізбек ұзын үздіксіз фрагмент түрінде болады, (сперматогоний үшін – бұл 1млн. 600 мың нуклеотидтер). Кешеулдейтін тізбек қысқа фрагмент түрінде болады (1500 мың нуклеотидтерге дейін). Бұл Оказаки фрагменттері. Прокариот клеткасында Оказаки фрагменттері 1000-2000 нуклеотидтерден, ал эукариотта 100-200 нуклеотидтерден тұрады. Әрбір осындай фрагменттің синтезделу кезінде ұзындығы шамамен 10 нуклеотидтен тұратын бастаушы РНҚ-пайда болады. Жаңадан пайда болған фрагмент. ДНҚ-лигазалар ферменті көмегімен алдында болып өткен оның бастаушы-РНҚ-ны алып тастағаннан кейінгі (Бастаушы-РНҚ, ДНҚ-полимеразаның ДНҚ-ны синтездейтін негізгі ферменттерінің жұмысы үшін қажет). Ферментті комплекстің компоненттері Репликация процессіне 15-20 ақуыздар қатысады. Барлық бұл ақуыздарды 3 топқа бөлеміз: 1. Ата-аналық ДНҚ-ны репликацияға дайындайтын ақуыздар Арнаулы танитын ақуыздар, негізде (жиі А-Т) ерекше бір ізділікпен байланысады (бұл ақуыздар модификация нәтижесінде пайда болады деп санайды). Бұл репликацияның басталу нүктесі. Бұндай ақуыздар, ДНҚ-репликациялаушы комплекс құрамында ДНҚ-мен көшіріледі. Бұл топтың алғашқы ферментігеликаза – ол репликативті вилка (аша) аумағында екі спиральді ДНҚ-ң тарқатылуын қамтамасыз етеді. Бірақ, спиральдің тарқатылуы бұл бөлік алдында супершиыршықтың пайда болуына алып келеді, яғни ДНҚ кейбір жерлерде ядролы матрикске жазылып қойылған және еркін айнала алмайды. Сондықтан, бұл бөліктерде супер орамдардың пайда болуын ескертетін топоизомераза ферменті жұмыс істейді.  2. Полимеризация ферменттері.  Арнайы ақуыз, праймазалар активаторы қызметін атқарады, содан соң праймаза ДНҚ- бөлігінде қысқа РНҚ –бастаушы немесе праймерді синтездейді. ДНҚ – полимеразалар нуклеотидтердің жаңа ДНҚ тізбегінде қосылу бір ізділігін, ата-аналық тізбектегі нуклеотидтерге комплементарлы болуын жүзеге асырады. 3. ДНҚ – репликациясын аяқтайтын ферменттер. Жоғарыда айтылған ферменттердің әсері нәтижесінде, әрбір жаңа синтезделінген тізбектер бір-біріне жанасатын бөліктерден тұрады. Көршілес бөліктерді тұтастырып тігуге лигаза (Л) қатысады, ол нуклеотидтер аралығында фосфодиэфирлі байланыстың пайда болуына қатысады. Сонымен, ДНҚ репликациясы аяқталды (оның соңы немесе теломерлік бөліктер репликациясынан басқа). ДНҚ репликациясы процессіне қатысушы, ақуыздар.

1. ДНҚ –геликаза- полинуклеотидтік тізбекті айырып, ДНҚ-ның екі спиральін тарқатады.

2. Дестабилизирлеуші (тұрақтылықты бұзушы) ақуыздар- ДНҚ тізбегіндегі бөлікті түзетеді (жазады).

3. ДНҚ-топоизомераза- ДНҚ - полинуклеотидті тізбектегі спиральдің тарқатылуынан болатын күшті алып тастай отырып, фосфодиэфирлі байланыстың біреуін үзеді.

4. РНҚ – праймаза – жаңадан пайда болған тізбек үшін немесе Оказаки фрагменттері үшін, бастаушы-РНҚ немесе праймерді синтездейді.

5. ДНҚ –полимераза – жетекші тізбектегі үздіксіз синтезді және кешеулдейтін тізбектегі Оказаки фрагменттерінің синтезделуін қамтамасыз етеді.

6. ДНҚ-лигаза –бастаушы-РНҚ-ны алып тастағаннан кейін, Оказаки фрагменттерін тігеді.

!!! ДНҚ –полимераза басынан «нольден» бастай алмайды (ол ДНҚ-синтезіне жауап береді), ал РНҚ – полимераза бұндай ерекшелікке ие, сондықтанда ол РНҚ-ң бір ізділігі бойынша ДНҚ – фрагменттерін жасай бастайды. Теломердің қызметі. 1. Механикалық - Теломерлер хромосомалардың ядро матрицасына қосылуына қатысады, бұл ядрода хромосоманың дұрыс бағытта болуы үшін және мейоздық бөліну үшін өте маңызды, бірдей (сестринские) хроматидтердің соңдары бір-біріне жалғанады. 2. Стабилизаторлық (тұрақтандырушы) – Үзілген хромосомалар соңының тұрақтануы, хромосоманың жабысып қалуынан немесе қосылуынан, және деградациядан қорғайды. 3. Гендердің экспрессияға әсер етуі. Теломерлердің жанында орналасқан гендер белсенділігінің әсер ету жағдайы жазаланылған немесе төмендеген –сайленсинг деп аталады. Ол ядро мембранасына жақындауын немесе белгілі ақуыздардың әсерін қамтамасыз ететін – транспозондар үшін тән.  Транспозон – (геном немесе бөлшек ) – жылжымалы генетикалық элемент. Геномда өз орнын ауыстыра беретін ДНҚ фрагменті. 4. «Есептеуші» қызметі. Теломерлер, клетка бөлінуінің санын санауға қабылетті, яғни әрбір бөлінуде теломерлер 50-65 жұп нуклеотидтерге қысқарады. Ұзындығы, өте қысқарған кезде теломерлер көптеген қызметтерін жоғалтады, клеткалық цикл бұзылады және клетка өледі. Теломердің қартаю теориясын А.М.Оловников ұсынды. Қаралған репликация механизмі ДНҚ құрылымының көшіруі жоғарғы дәлме-дәлділігімен өзгешеленеді. ДНҚ –екі еселенуі кезінде комлементарлық негіздер жұбында орташа 1∙10⁶ жиілікті қателер пайда болады. Репликацияның жоғарғы дәлділігін ұстап тұрушы ролін ДНҚ –полимера атқарады, ол ядро шырынында (сок) болатын қажетті нуклеотидтерді сұрптайды, және де ДНҚ –матрицалық тізбегіне олардың дәл қослуын және жаңадан құрылған өсуші тізбекке қосуды қамтамасыз етеді. Дұрыс емес нуклеоидтердің қосылу жиілігі, бұл кезең 1∙10^-5 жұп негізді құрайды. ДНҚ полимеразалардың жұмысындағы бұндай қателер «заңсыз жұптың» - (А-Г, Т-Т) пайда болуымен байланысты.  Нәтижесінде, өсуші тізбекте өзін-өзі қалпына келтіру (самокоррекция) механизмі қосылады, оны ДНҚ-полимераза немесе хабарлаушы (редактирлеуші)эндонуклеаза жүзеге асырады. Өзін-өзі қалпына келтіру (самокоррекция), ДНҚ тізбегіне қате енгізілген, яғни матрицаға сай келмейтін нуклеотидті жұлып алып тастау. Бірақ, коррекцияның эффективтілігіне қарамастан репликация барысында, ДНҚ екі еселенуінен кейін де, тізбекте қателер кездеседі. Ол репарация механизмінің арқасында бастапқы ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтік тізбектің қалпына келуі жүзеге асырылады (молекулярлық қайта қалпына келу). Репарация механизмі ДНҚ молекуласындағы екі комплементарлық тізбектердің болуына негізделген. Нуклеотидтердің бір ізділігінің бұзылуы ферменттермен анықталынып, бұл бөлік қиылып алынады, ДНҚ-ң екінші комплементарлы тізбегіндегі жаңа синтезделген фрагментпен ауыстырылады. Бұндай репарация –эксцизиондық (немесе кесіп тастау) деп аталады. Ол репликацияның келесі цикліне дейін жүзеге асырылады және репликацияға дейінгі репарация деп аталады. Егер эксцизионды репарация жүйесі, ДНҚ-ң бір тізбегінде пайда болған бұзылысты қалпына келтірмесе, репликация барысында бұл бұзылыстың фиксациясы жүзеге асады және ол ДНҚ-ң екі тізбегіне өтеді.  Нәтижесінде, комплементарлы нуклеотидтердің бір жұбын екіншіге алмастыру, немесе бұзылған бөліктерге қарсы жаңа тізбекте үзілістердің пайда болуына алып келеді. ДНҚ –қалыпты құрылымының қалпына келуі репликациядан кейін де жүзеге асырылады. Оны пострепликациялық репарация деп атаймыз. Пострепликациялық репарация – жаңадан түзілген ДНҚ-ң екі бірдей спиралінде рекомбинация (фрагменттермен алмасу) процессі арқылы жүзеге асырылады.

. Вирустардың негізгі ерекшеліктері 1. Вирустың қүрамында тек бір нуклеин қышқылы ғана бар: РНҚ (рибонуклеин қышқылы) немесе ДНҚ (дезо-ксирибонуклеин қышқылы).  Сондықтан да вирустар құрамында РНҚ-лы немесе ДНҚ-лы бар вирустар болып бөлінеді. Ең негізгісі РНҚ-лы бар вирустардың барлық генетикалық ақпараты осы РНҚ-да. Мұндай жағдай биологияда тіпті де кездеспейді. 2.   Вирустар тек клетка ішінде ғана тіршілік ететін арамтамақтар, демек тек клетка ішінде ғана көбейеді. 3.  Вирустардың көбею ерекшеліктерін "дисьюнктивтік" түрге жатқызады. Себебі барлық жанды дүние екіге бөліну, бүршіктену, спора арқылы көбейсе, вирустардың өсіп-өнуі одан да ерекше. Вирустар клетка ішінде болады да жоғалып кетеді. Себебі вирус бөлшектерін, серологиялық не микроскоп әдістері арқылы клетка ішінен кездестіре алмаймыз, клетка ішінде белок пен нуклеин қышқылына бөлініп кетеді. Ал болашақ вирустың компоненттері клетканың әр жерінде пайда болады: нуклеин қышқылы — ядрода, цитоплазмада, белоктары — цитоплазмада, содан кейін барып вириондар кұралады. Күрделі вирустардың өсіп-жетілуі бұдан көп ерекше. Олар уақыт және кеңістікте бірнеше сатыға бөлінеді. Себебі олардың, көбеюі де бірнеше сатыдан тұрады.  4.  Вирустардың белок құрайтын жүйесі — рибосомдары жоқ. Демек вирустар өздері белок құрай алмайды. 5.  Вирустар — генетикалық деңгейдегі арамтамақтар. Вирустар жасанды орталарда (ЕПА, ЕПС) өспейді. Себебі оларда ассимиляция, диссимиляция, тыныс алу деген жоқ, қоректенбейді, ештеңе бөлмейді. Вирустардың көбеюі үшін тек қана тірі клетка керек, тек клетканың ішінде ғана, клетка материалдарын пайдаланып қана көбейе алады. Вирустар өзінің геномымен (РНҚ не ДНҚ) клетка геномына әсер етіп белгілі бір байланысқа түседі. Осылайша клетка бірге жұмыс істейтін күйге түседі, мысалы, рак ауруының вирустары. Осының салдарынан торшаның өлуі де мүмкін, себебі торша геномы зақымдалады, сондықтан торшалық РНҚ-лы құралмай, вирус геномы рибосомға еніп, оны жеңіп шығуы мүмкін. Осындай зақымға ұшыраған клеткаларда вирустар көбейе бастайды. Демек вирустар клетканың генетикалық аппаратына "өз дегенін" істетіп көндіреді. 6.  Вирустардың ендігі бір ерекшелігі ол өте ұсақ. Олар нанометрмен өлшенеді. 1 нм — метрдің миллиардтан бір бөлігі 1/1000000000 м. Демек 1 метрде - 1 000 000 000 нм, ал 1 мм - 1 000 000 нм, 1 мкм - 1 000 нм, 1 нм - 10 А°. Мысалы, ең ірі деген шешек ауруы вирусының мөлшері жөнінен бактерияға жақындайды. Үлкендігі 250 — 350 нм. Ең кіші вирустың ірілігі (мысалы, аусыл ауруын қоздыратын вирус) 20 — 30 нм. Осындай өте ұсақ вирусты тек электрондық микроскоппен ғана көруге болады. Себебі ондай микроскоп 200000 — 500000, не 1 — 2 млн рет үлкейтіп көрсетеді. Вирустардың осындай ұсақ болуына байланысты оларды зерттеу үшін сүзгіден өткізу тәсілдері қолданылады. Сондықтан да уақытында " Сүзгіден өтетін вирус" деген ұғым пайда болды. Қазіргі кезде "Вирус" деген ұғым ғана қолданылады. 7. Вирустардың тағы бір ерекшелігі — олар кристалл ретінде де кездеседі. Мұндай қасиет тек өлі дүниеде ғана болады (минералдарда). Темекі жапырақтарының ауруын қоздыратын вирусты кристалл түріндегі вирусты американдық ғалым — биохимик, вирусолог Уэнделл Стенли алған еді. Оған сол еңбегі үшін Нобель сыйлығы берілді. 1955 жылы полиомиелит (балалардың сал ауруы) вирусының кристалл түрі алынды. Вирустардың кристалл түрін жай микроскоппен де көруге болады. Бір кристалда бірнеше миллион вирус болады. Кристалдар оншақты жыл бойы сақталуы мүмкін. Дегенмен кез келген уақытта олардың өсіп-өніп миллиондап көбейіп кетуі де мүмкін. 8. Вирустардың кейбір түрлері торша ішінде "денешіктер", "қосылыстар" ретінде кездесуі мүмкін және олар торшада өздері өсіп көбейген жерде ғана болады. Мысалы: құтырық жұқтыратын вирус — цитоплазмада, аденовирустар — ядрода болады. Вирустардың тағы бір айта кететін ерекше қасиеті бар — ол тек белгілі органдар клеткаларында және клетка ішіндегі органеллаларда өніп-өседі. Демек, вирустар клетка ішіндегі ядрода, ядрошықтар мен рибосомдарда, митохондрияларда кездеседі. Осы айтқандардан нендей шешімге келуге болады? Вирус дегендер қандай заттар? Оларды тірі организмге жатқызуға бола ма немесе олардың табиғаты қандай? Вирустардың пайда болу табиғаты Вирустарды жай, майда торша ретінде қарауға болмайды. Вирустар — клеткаға дейін пайда болған нәрселер. Оларды организм ретінде де қарауға болмайды. Себебі организм дегеніміз (А. Львовтың айтуы бойынша) — өзімен-өзі байланысып жатқан кейбір ерекше құрамдар мен қозғалыстар. Мысалы, ит — жүгіреді, үреді, тірі; құрбақа — секіреді, құрылдайды, тірі. Олардың денесі өзара байланысқан құрама қозғалыстардан тұрады. Бұл — организмдер. Бір торшадан тұратын қарапайымдылар (амебалар)—организмге жатады, ал торша ішіндегі органеллалар (хромосомдар, митохондриялар) организмге жатпайды. Себебі олар өздігінше тіршілік ете алмайды. Демек, вирустарды организм деуге болмайды. Өйткені, олар өздігінен тіршілік етпейді, олардың өсіп-өнуіне торша керек. Сонда вирустарды қайда жатқызуға болады: жануарлар әлеміне ме немесе жансыздар әлеміне ме? Вирустардың табиғаты ерекше. Оларда әрі тірі жануар дүниесінің қасиеттері бар, яғни көбейеді, нәсілдік және өзгеру ерекшеліктері тағы бар. Ал сонымен бірге вирустарда тірі жандар дүниесінде жоқ қасиеттер де кездеседі: вирустардың кристалл ретінде болуы, кебеюінің ерекшеліктері (дисьюнктивті түрі), нуклеин қышқылының бір түрінің ғана кездесуі. Тіпті вирустар қоректенбейді, қозғалмайды, тыныс алмайды, ештеңе бөлмейді. Осының бәрі вирустардың өлі және тірі дүние арасында тұратынын дәлелдейді. Вирустарды тірі дүниеге жатқызуға 1915-1917 жылдардағы бактериофагтың — бактериялар вирусының ашылуы әсер етті (ағылшын ғалымы бактериолог Туорт пен канадалық микробиолог Д'Эррель). Демек бактерия клеткасының ішінде тіршілік ететін тірі арамтамақ бар екені дәлелденді. Содан соң да көптеген деректер белгілі болды. Сөйтіп, вирус қоздыратын темекі ауруының бар екені, бактерияны құртатын бактериофаттың ашылуы, адам және жануарлар дүниесіндегі жұқпалы аурулардың қоздырушылары — вирустармен байланысты екені анықталды. Вирустарды өсімдіктер вирустары; жануарлар вирустары; бактериялар вирустары — деп үш топқа бөлуге болады. Осы вирустардың бәрін бір категорияға жинап, "Урга" әлемі деп атауға болады. Себебі олардың планетада алатын орны ерекше. Демек, вирустар организмдер емес, тіршіліктің ерекше бір түрі және олар жер бетіндегі органикалық дүниенің эволюция заңына бағынады.

ВИРУСТАРДЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ ТIРШIЛIК ПРОЦЕСТЕРI

Вирустар – клеткасыз организмдер. Олар негiзiн құрайтын ДНҚ немесе РНҚ және оны қоршап тұрған белокты капсидтен тұрады. Вирустар бактериялардан миллион есе кiшi және оны 40000 есе үлкейтетiн электрондық микроскоп арқылы көруге болады.

Көптеген зерттеушiлер, вирустарды тiрi организмдер емес, олар тек күрделi құрылысты химиялық заттар деп есептейдi. Бiрақ вирустың ДНҚ молекулалары өзiн-өзi өндiре алады, бұл қасиет ДНҚ тән, сондықтан вирустық РНҚ генетикалық информацияның көзi және РНҚ өзi бола алады. Зақымданған клеткада вирустың нуклеин қышқылдарының бағдарламасы бойынша, иесiнiң рибосомаларында спецификалық вирусты ақуыздар синтезделедi және нуклеин қышқылдарынан жаңа вирустың бөлiмдерi түзiледi.

Осы топтың барлық түрi сияқты қызылша вирусы өзiн-өзi өмiрлiк қажеттiлiкпен қамтамасыз ете алмайды. Ол тiрi организмнiң клеткаларын бағындырып, көптеген вирусты бөлiмдерiн тудырады. Бiрнеше уақыт өткеннен кейiн вирустық клетка өледi де, вирустар басқа жаңа клеткаларды зақымдайды.

Тұмау вирусының көптеген түрлерi бар. Вирустар бiрте-бiрте өзгерiп жаңа қасиеттерге ие болады, сондықтан ғалымдар вирустың жаңа түрлерiн анықтауда. Микроскоптың көмегiмен тұмау вирустарын зерттеп, ғалымдар адамдарды аурудан сақтайтын арнайы препараттарды шығаруда. Бұл препараттар вакцина деп аталады.

Адам организмiнде мұрны мен тамағының сiлекейлi қабықшасын зақымдайтын суық тигiзетiн вирустар бар.

Ең қауiптi вирус, бұл қанның ақ түйiршiктерiн Т-лимфоциттердi зақымдайтын СПИД немесе ВИЧ вирусы. Организм антидене түзу және ауруларға қарсы тұру қабiлетiнен айырылады.

Қазiргi уақытта СПИД вирусы адамзатқа үлкен қауiп туғызады, себебi осы вирусты тасымалдаушылардың саны күннен – күнге өсуде. Суретте үлкейтiлген Т лимфоцитi көрсетiлген, қызыл түспен ВИЧ вирусы боялған.

ВИРУСТАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРI

Вирустар – бұл көлемi шамамен 20 нм – ден 300 нм – ге дейiн болатын өте ұсақ тiрi организмдер; орташалап алғанда олар бактериялардан 50 есе кiшi. Жоғарыда айтылғандай вирустарды жарықтық микроскоптың көмегiмен көру мүмiн емес (себебi олардың көлемi жарық толқынының жартылайұзындығынан кiшi) және олар бактерия клеткаларын ұстап қалатын сүзгiштен өтiп кетедi.

“Вирустар тiрi ме?” деген сұрақтар жиi қойылады. Егер тiрi деп, генетикалық материалдары (ДНҚ немесе РНҚ) бар және өзiн — өзi өндiру қабiлетi бар құрылымды есептесек, вирустарды тiрi деуге болады. Ал егерде тiрi деп, клеткалық құрылымды есептесек, жауап керi болу керек. Тағы да айта кететiн жәйт, вирустар қожайын-клеткасыз өмiр сүре алмайды. Олар өзiн-өзi тек қана тiрi клетканың iшiнде өндiре алады, сондықтан олар облигатты паразиттер болып табылады. Әдетте олар аурудың айқын белгiлерiн көрсетедi. Қожайын клетканың iшiне кiрген соң, олар қожайынның ДНҚ-ын “жойып” және өзiнiң ДНҚ немесе РНҚ пайдаланып, клеткаға вирустың жаңа көшiрмелерiн түзуге бұйрық бередi. Вирустар клеткадан клеткаға инерттi бөлшектер ретiнде жеткiзiледi. Вирустың құрылымы өте қарапайым. Олар вирустың өзегiн құрайтын генетикалық материалдан ДНҚ немесе РНҚ және оны қоршап тұрған капсид деп аталатын қорғаныс белок қабықшасынан тұрады. Толығымен қалыптасқан инфекциялық бөлшек вирион деп аталады. Герпес немесе грипп вирустары сияқты кейбiр вирустарда, қожайын – клетканың плазмалық мембранадан пайда болған қосымша қабықшалары болады. Басқа барлық организмдерден айырмашылығы, вирустарда клеткалық құрылым болмайды.

Жиi вирустың қабықшасы ұқсас қайталанатын субъбiрлiктер – капсомерлерден құралады. Капсомерлер де кристалдануға қабiлеттi, симметрияның жоғары дәрежесi бар жүйелер құрылады. Бұл рентгендiк сәулелердi қолдануға негiзделген, кристаллографикалық әдiстермен электрондық микроскопия көмегiмен, олардың құрылымы туралы мағлұмат алуға мүмкiндiк бередi. Қожайын клеткасында вирустың субъбiрлiгi пайда болысымен, олар бүтiн вирусты түзуге қабiлеттерi көрiнiс табады. Өзiн-өзi түзеу басқа да көптеген биологиялық жүйелерге тән, бұл биологиялық құбылыстарда iргелi маңызы бар.

Мысалға аденовирусында, полиома вирусында (папилломалар, полиомелит вирусы) икосаэдролар мен додекаэдрлар. Икосаэдраның 20 үшбұрышты қыры, 12 шыңдары және 30 қабырғасы бар. Аденовирустың әр 20 қыры бiрқатар капсомерлерден тұрады. Қосындысында капсомерлер саны 252 (240 алтыбұрышты және 12 бесбұрышты, икосаэдраның шыңдарында). Әртүрлi вирустарда бұл сандар өзгерiп тұрады. Мысалы: рХ174 бактерияларында 12-ге тең, герпес вирусында – 162, полиома вирусында – 42. Бұл вирустардың барлығында 12 бесбұрышты капсомерлер бар, соның өзiнде бактериофагта алтыбұрышты капсомерлер мүлдем жоқ және додекаэдр деп аталатын жүйе құрылады.

Спиральдi симметрияның ең жақсы суреттемесi болып РНҚ құрамдас темекi теңбiлi болып табылады. 2130 бiркелкi белок субъбiрлiктерi РНҚ мен қоса бүтiн жүйе – нуклеокапсидтi құрайды. Мысалы грипп вирусында нуклеокапсид қабықшамен қапталған.

ВИРУСТАРДЫҢ  ШЫҒУ ТЕГI

Ең шынайы және қолайлы гипотеза болып вирустың “қашқын” нуклеин қышқылынан пайда болуы, яғни нуклеин қышқылының өзi шыққан клеткадан тәуелсiз репликациялануға қабiлеттенуi, бiрақ мұндай ДНҚ осы немесе басқа клеткаларды пайдалануымен (паразиттiк) репликацияланады. Сол себептен вирустар клеткалық организмдерден шыққан болу керек, және оларды клеткалық организмдердiң ата-тегi деп қарастыруға болмайды.

Бұл “өркендердi” қаншалық қарапайым екендiгiн бiлу тым қиын, бiрақ генетиканың жетiстiктерi, паразиттiк нуклеин қышқылдарының басқа түрлерiн вирус себепшi, соған қарамастан кейбiр гүл өсушiлер бұл қызғалдақтың ерекше сорты деп сатады. Өсiмдiк вирустары РНҚ-құрамдас вирустарға жатады.

Вирустық және бактериялық аурулардың берiлу жолдары.

Вирустық және бактериялық аурулардың берiлу жолдары бiрдей болғандықтан, бұл сұрақты бiрге қарастыру ыңғайлы.

Тамшылы инфекция – респираторлық аурулардың ең әдеттi таралу жолы (әдiсi). Жөтелу және түшкiру кезiнде ауаға миллиондаған кiшкентай сұйықтық тамшылары шашырайды. Iшiнде тiрi микроорганизмдерi бар бұл тамшыны, адамдар көп жиналған әсiресе ауа желдетiлмейтiн жерлерде жұтып алуы мүмкiн. Тамшылы инфекциядан сақтанудың гигиеналық тәсiлi-бет орамалдармен дұрыс пайдалану және бөлмелердi уақтылы желдетiп тұру.

БАКТЕРИОФАГТАР

Бактериофагтар (фагтар) – бактерия вирустарының ерекше тобы. Фагтар бактериальды клеткаға енiп, оны жоя алады. Iшек таяқша фагының денесi бас бөлiмнен және ақуызбен қапталған iшi қуыс таяқшадан тұрады. Таяқша алты жiпшеден тұратын тақташамен аяқталады. Бас бөлiмiнде ДНҚ орналасқан. Бактериофаг өсiндiлерi арқылы iшек таяқшасына бекiнедi, түйiскен ферменттiң әсерiнен ДНҚ таяқша каналы клеткаға кiредi. 10 – 15 минуттан соң, осы ДНҚ әсерiнен бактериальды клетканың метаболизмi түгел өзгерiп, ол өзiнiң емес, бактериофагтың ДНҚ синтездеудi бастайды. Бұл процесс 200 – 1000 жаңа фагтiк бөлшектiң пайда болуымен және клетканың жойылуымен аяқталады.

1892 жылы орыс ботанигi Д.И.Ивановский алғаш рет темекi өсiмдiгiнен инфекциялық экстрактын алды. Осындай экстракт, бактерияларды ұстап қалатын сүзгiден өткен, инфекциялық қасиетке ие болды. 1898 жылы голландық ғалым Бейеринк кейбiр сүзгiден өткен сұйықтықтың инфекциялық табиғатын белгiлеу үшiн “вирус” терминiн енгiздi.

Жоғары тазаланатын вирустың сынамаларын алуда үлкен жетiстiктерге жеткенiмен және химиялық табиғаты жағынан нуклеопротеиндер (ақуызбен байланысқан нуклеин қышқылдары) екенi анықталғанына қарамастан бөлшектердiң өзi ұстатпайтын, өте ұсақ жұмбақты болып қала бердi, себебi оларды өте ұсақ болғандықтан жарықтық микроскоп арқылы көру мүмкiн емес.

Сондықтан да вирустар, 30 жылдары ашылған электронды микроскоппен бiрiншi болып анықталған биологиялық құрылымдардың бiрi болды.

ЖАНУАРЛАР МЕН АДАМ АУРУЛАРЫН ТУДЫРУШЫ ВИРУСТАР

Вирустық және бактериялық аурулардың берiлу жолдары бiрдей болғандықтан, бұл сұрақты бiрге қарастыру ыңғайлы.

Тамшылы инфекция – респираторлық аурулардың ең әдеттi таралу жолы (әдiсi). Жөтелу және түшкiру кезiнде ауаға миллиондаған кiшкентай сұйықтық тамшылары шашырайды. Iшiнде тiрi микроорганизмдерi бар бұл тамшыны, адамдар көп жиналған әсiресе ауа желдетiлмейтiн жерлерде жұтып алуы мүмкiн. Тамшылы инфекциядан сақтанудың гигиеналық тәсiлi-бет орамалдармен дұрыс пайдалану және бөлмелердi уақтылы желдетiп тұру.