Mavzu: kirish. Mikrobiologiya fani va uning vazifasi

Viruslar reproduksiyasi (ko’paytirish)
Viruslar qat’iy hujayra ichida yashovchi parazitlar bo’lib, organizmdan tashqarida to’qima elementlari bo’lmagan sun’iy oziq muhitlarda o’lmaydi (Karrel to’qima kulturalari, Meydlan Tirode zardobli to’qima bo’laklari, Sinsser Tirode zardobli agari va boshqalar). Viruslarning xo’jayin hujayrasi bilan ta’sirlashuvi ko’p bosqichli murakkab jarayon hisoblanadi. Bu ta’sirlashuv natijasida produktiv, abortiv, intefativ jarayon rivojlanadi. Produktiv shaklda virus reproduksiyasi kuzatiladi, abortiv ko’payish jarayoni amalga oshmay, virus chiqarib yuborilishi mumkin, integrativda virusning nuklein kislotasi hujayra genomiga biriktiriladi.
Viruslarning ko’payishi bakteriyalarning ko’payishidan tubdan farq qiladi. Ularning ko’payishi disyunktiv (lotincha disjunctus -alohida ajralgan holda) tipda amalga oshadi. Bunda virusning tarkibiy qismlari (nuklein kislota, virus oqsili va boshqalar) hujayrada, virus nuklein kislotasida kodlangan axborotga binoan alohida-alohida sintez qilinadi va keyin virion yig’iladi.
Virus reproduksiyasini shartli ravishda ikki fazaga bo’lish mumkin. Birinchi fazada virusning hujayraga adsorbsiyasi va uning ichiga kirishi, nuklein kislotasining oqsillardan xalos bo’lishi va infeksiya qo’zg’atishi uchun modifikasiya qilinishi yotadi. Binobarin, bu faza 3 bosqichdan tashkil topgan: 1) virusning hujayraga adsorbsiya qilinishi; 2) hujayra ichiga kirishi; 3) virusning hujayrada "yechinishi". Bu bosqichlar virusning unga moyil hujayraga kirishi va uning ichki komponentiiing himoya qobiqparidan xalos bo’lishiga qaratilgan. Birinchi faza tamom bo’lishi bilan reproduksiyaning ikkinchi fazasi boshlanadi. Bu fazada quyidagi bosqichlar mavjud: 1) transkrinsiya; 2) a-RNK ning uzatiliigi; 3) genom replikasiyasi; 4) virus komponentlarining yig’ilishi.
Reproduksiyaning oxirgi bosqichida virus hujayradan chiqadi. Birinchi bosqich- adsorbsiya. Virionlar hujayra membranasidagi neyramin kislotani tutuvchi glikoprotein tabiatli reseptorlarga birikadi. Bunday reseptorlar organizmdagi ko’pgina hujayralarda mavjud, eritrositlar shu jumlaga kiradi. Sial kislotasini tutuvchi (gangliozitlar) orto- va paramikroviruslar uchun, hujayra membranasidagi oqsil glikolipidlar va lipidlar esa boshqalar uchun maxsus reseptorlar hisoblanadi.
Kapsid va superkapsidlar tarkibidagi oqsillar viruslarning resetorlari sifatida xizmat qiladi. Ular (adenoviruslarning kiprikchalari) yoki tikanak (orto- va paramikso-, rabdo-, areno- va bunyaviruslarning tashqi qobiqdagi glikoproteinlar) ko’rinishida bo’ladi. Adsorbsiyaning birinchi bosqichi molekulalar o’rtasidagi tortilish kuchlari hisobiga, ikkinchisi virusga moyil hujayralar reseptorlarining tuzilishidagi gomologiya (o’xshashlik) yoki komplementarlik hisobiga amalga oshadi.
Ikkinchi bosqich-virusning hujayra ichiga kirishi. Bu jarayon reseptorli endositoz (virbpeksis) va membranalarning qo’shilishi natijasida ro’y beradi. Viropeksisda plazmatik membraning reseptor tutuvchi invaginasiya qilingan qismiga virus birikadi. Keyin virus atrofida vakuola hosil bo’ladi va undai virus o’zaga sitoplazmaga chiqadi. Bunday yo’l adenovirus, gripp virusi va boshqalarga xos. Ikkinchi bosqichda virus qobig’i va hujayra membranasi qo’shiladi, natijada virion o’zagi sitoplazma ichiga; agar yadro membrana bilan qo’shilsa, hujayra yadrosiga kiradi.
Uchinchi bosqich- virionlarning "yechinishi". Bunda virusning nuklein kislotasi superkapsid va kapsiddan xalos bo’lishi lozim.Virionning "yechinishi" uning hujayra reseptorlariga birikkanidan boshlanib, lizosomalardagi proteolitik fermentlar va yadro membranasiga qo’shlayotgan davrlarigacha amalga oshadi.
To’rtinchi bosqichda virus genomining transkripsiya va replikasiyasi amalga oshadi. Ikki ipli DNK tutuvchi viruslarda transkripsiya Hujayra genomidagi mexanizm bo’yicha kechadi: DNK a-RNK- oqsil. Bunda faqat DNK-bog’liq RNK-polimerazani kelib chiqishi bo’yicha farq qiladi. Masalan, xo’jayin hujayraning sitoplazmasida transkripsiya amalga oshiradigan viruslarda (chechak virusi) o’zining virus maxsus RNK-polimerazasi bo’ladi. Genomlarini hujayra yadrosida transkripsiya qiladigan viruslar (adenoviruslar, gerpes viruslari) bu jarayonda hujayraning RNK-polimerazasini ishlatadi. RNK tutuvchi viruslar genomining transkripsiyasi bir necha usulda amalga oshadi.
1. Manfiy-ipli genom tutuvchi viruslar (orto-, paramikso- va rabdoviruslar) o’z tarkibida virus maxsus RNK-polimeraza yoki transkriptaza tutadi. Ular a-RNK ni, genom RNKsi matrisasida sintez qiladi. Bunday ferment virus bilan zararlangan hujayralarda sintez qilinadi, ammo u normal hujayralarda bo’lmaydi.
2. Musbat genomli (musbat ipli) viruslarda (pikorno-, togoviruslar
va bovdqalar) a-RNK vazifasi genomini o’zi bajaradi va axborotni xo’jayin hujayrasida translyasiya qiladi. RNK-tutuvchi retroviruslar tarkibida qayta transkriptaza yoki revertaea mavjud bo’lib, bu ferment axborotni RNK dan DNK ga uzatadi. Bu jarayon qayta transkripsiya deb nomlangan. Transkripsiya hujayra va virusning maxsus mexanizmlari yordamida nazorat qilinadi. Bunda axborot biriichi "erta", keyin "kechki" genlardan o’qiladi. Birinchi genlarda transkripsiya va replikasiyada qatnashuvchi virus maxsus fermentlar to’g’risidagi axborot joylashgan bo’lsa, ikkinchilarida kapsid oqsillarining sintezi to’g’risidagi axborotni tutadi. Virus maxsus axborot xo’jayin hujayrasi ribosomalariga uzatiladi va virus maxsus polisomalarda yig’iladi.
Be sh i n ch i b o s q i ch - virionning yig’ilishi. Bu jarayonda birinchi bo’lib nukleokapsid yig’iladi. Birusning nuklein kislota va oqsillari hujayraning har xil joylarida sintez qilingani uchun ular Birus yig’iladigan joyga yetkazilishi kerak. Virusning oqsil va nuk.lein kislotalari bir-birini taniydi va o’z-o’zidan bir-biriga birikadi. Viruslar, asosan, endoplazmatik retikulum va Golji apparati membranalarida yig’iladi.
Oltinchi bosqich- virus zarrachalarining hujayradan chiqishi. Bu jarayon ikki xil usulda amalga oshiriladi. Superkapsidi yo’q oddiy viruslar, masalan, pikorno-, adenoviruslar va boshqalar hujayrani parchalab (rus. distruksiya) tashqariga tushadi. Ular lipoproteid tabiatli tashqi qobiqqa ega. Viruslar esa kurtavshanish yo’li bilan hujayradan chiqadi. Bu jarayonda virus kurtaklanish joyidagi hujayra membranasi komponentlarini o’ziga tashqi qobiq tuzishda ishlatadi, shuning uchun bunday viruslar odam organizmida uzoq vaqggacha sakdanib qoladi. Bitga virus zarrachasida bir siklda 10², 3 ta sikldan so’ng 10⁶ virionlar hosil bo’ladi. Virionlarni ko’paytirish uchun tripsin bilan ishlov berib tayyorlangan bir qavatli kulturalar keng qo’llaniladi. Tripsin hujayralar orasidagi biriktiruvchi to’qimalarga ta’sir etib, hujayralarni bir-biridan ajratadi. Hujayra kulturalari klinik letallik holatidagi odamning normal to’qimasidan va abort qilingan embrion hujayralaridan, hayvonlarning ichki a’zolaridan, har xil xavfli o’sma to’ksmalaridan (Hela, Ner-1, Ner-2, KV va boshqalar) tayyorlanadi. Masalan, Hela hujayra qulturasi (bachadon raki hujayralari) 1950 yildan beri o’stirib kelinasi va bu hozirgacha butun dunyodagi virusologik laboratoriyalarda ishlatiladi.
Hujayralarning hayot faoliyatini saklab turish uchun tarkibida hujayraning odam organizmidan tashqarida yashashi uchun kerak bo’lgan moddalar to’plami, aminokislota, uglevod, vitamin va boshqalar hamda ma’lum bir tuzlar tuguvchi va rN ga ega bo’lgan oziq muhitlardan (199, igla va boshqa muhitlar) foydalaniladi. Hujayra kulturalarini kuchli nazorat ostida, standart oziq muhitlar va toza biologik modsalardan foydalanib o’stiriladi
Yuqtirilgan hujayra kulturasida viruslarning reproduksiyasini ularning hujayraga sitopatogen ta’sir (SPT) etishi bo’yicha aniqyaash mumkin. Virusning hujayraga patogen ta’siri natijasida morfologiyasi keskin o’zgaradi, ya’ni yadrolarda piknoz yuzaga kelib, simplastlar (yirik, ko’p yadroli hujayralar) va kiritmalar hosil bo’ladi.
Qizil neytral bo’yoq qo’shilgan kulturada viruslarning SPT ni pilakchalar hosil bo’lishidan bilish mumkin. Viruslar ko’paygan joyda degenerasiyaga uchragan hujayralar hosil qilgan pilakchalar qizil fonda yaltiroq, dog’ shaklida ko’rinib turadi. Bundan tashqari, viruslar yuqtirilgan hujayra kulturasida gemadsorbsiya qilishlik xususiyati (RGads), ya’ni bu hujayralarning o’ziniig ustiga eritrositlarni biriktirishi va gemaglyutinasiya qilishi oshadi. Infeksiyaning surunkali latent shakllaridan virusni ajratib olish uchun: 1) birga o’stirish usuli, bunda bemordan yoki murdadan olingan to’qima biopsiyasiga tripsin qo’shiladi va yaxshilab silkitiladi. Hosil bo’lgan hujayra aralashmasi virusga moyil undiriluvchi hujayraning bir qavatli kulturasida o’stiriladi; 2) shikastlangan a’zolarning to’qimasini o’stirish usuli, buning uchun ulardan birlamchi hujayra kulturasi tayyorlanadi. Natijada ko’paygan virus kultural suyuqlikka ajralib chiqadi.
Patologik o’zgarishlarni aniqlash uchun shikastlangan a’zolardan kesmalar tayyorlanib gistologik tekshirishlar o’tkaziladi. Viruslarni tovuk embrionida ko’paytirish keng tarqalgan usullardan hisoblanadi. Buning uchun virus tutuvchi materialni amnionga, allantois bo’shlig’iga, tuxum sarig’i qopchasiga yuboriladi. Tovuq embrioshtaridaga maxsus o’zgarish o’chokdi shikastlanish, qobiqning diffuz xiralashishi, ko’pgina yaralar bilan birga shish, nekroz bo’lgan joylar, qon quyilishi, pustula va pufakchalar ko’rinishida namoyon bo’ladi. Tovuq embrionlaridagi viruslar reproduksiyasini gemaglyutinasiya reaksiyasi yordamida aniqlanadi. Viruslarni ularga moyil bo’lgan laboratoriya hayvonlarining organizmida ham ko’paytirish mumkin, bunda ularga hujayra kulturalarida va tovuq embrionida ko’paymaydigan viruslar yuqtiriladi. Ko’paytirish usuli virusning turiga qarab tanlanadi. Ajratib olingan viruslar umumiy qabul qilingan usullar bilai identifikasiya qilinadi (turlarga ajratiladi).