Poliomyelitis, kichaa cha mbwa, ndui, malengelenge, ugonjwa wa Upungufu wa Kinga ya binadamu unaopatikana hujulikana kwa kila mtu magonjwa ambayo husababishwa na vimelea vya magonjwa maalum sana. Viumbe vinavyosimama kwenye mpaka kati ya wanaoishi na wasio hai, hulazimika (lazima) vimelea vya seli - virusi. Mofolojia, fiziolojia na uwepo wao kwenye sayari huzua maswali mengi leo.
Virology: Kuanza
Tukio ni maabara ya Bustani ya Mimea ya Nikitsky katika Chuo cha Sayansi cha Urusi, ambapo mwanabiolojia Dmitry Iosifovich Ivanovsky (1864-1920) anasoma ugonjwa wa ajabu wa mosaic wa tumbaku. Kisababishi cha ugonjwa katika mmea hupitia kwenye vichujio vidogo zaidi vya bakteria, haikui kwenye vyombo vya habari vya virutubisho na haitoi dalili wakati mimea yenye afya imeambukizwa na filtrates kutoka kwa magonjwa.
Ilikuwa wakati huo, mnamo 1892, ambapo mwanasayansi alihitimisha kuwa haikuwa bakteria. Na anaita virusi vya pathojeni (kutoka kwa virusi vya Kilatini,- mimi). Dmitry Ivanovsky alijaribu maisha yake yote kuona virusi, lakini tuliona umbile la virusi katika miaka ya 30 ya karne ya XX, wakati darubini za elektroni zilipovumbuliwa.
Lakini tarehe hii inachukuliwa kuwa mwanzo wa sayansi ya virusi, na Dmitry Ivanovsky ndiye mwanzilishi wake.
Ufalme wa ajabu
Mofolojia na fiziolojia ya virusi ni ya kushangaza sana hivi kwamba viumbe hawa wametengwa katika ufalme huru wa Vira. Aina hii rahisi ya maisha ina vipimo vya microscopic (kutoka nanomita 25 hadi 250) na ni asidi ya nucleic yenye seti ya jeni iliyofungwa kwenye shell. Hivi ni vimelea vinavyoweza kuzaliana tu kwenye seli za viumbe hai vingine - mimea, fangasi, wanyama, bakteria na hata virusi vingine (virusi vya satelaiti).
Sifa bainifu za virusi ni kama ifuatavyo:
- Ina aina moja tu ya asidi nucleic (RNA au DNA).
- Mofolojia ya virusi haina mifumo ya usanisi wa protini na nishati.
- Hazina muundo wa seli.
- Vimelea vya virusi hugunduliwa katika kiwango cha kijeni.
- Pitia vichujio vya bakteria na hazijatengenezwa kwenye midia bandia.
Sehemu ya ulimwengu wa kikaboni wa sayari
Virusi, kama vimelea vya lazima, vina uhusiano wazi wa kinasaba na wawakilishi wa mimea na wanyama wa Dunia. Aidha, kulingana na tafiti za hivi karibuni, 32% ya genome ya binadamu ina vipengele vya virusi-kamamiundo.
Hadi sasa, zaidi ya virusi 6,000 vimeelezwa, lakini inakadiriwa kuwa kuna zaidi ya milioni mia moja. Hii ndiyo aina nyingi zaidi za kibayolojia kwenye sayari, na inawakilishwa katika mifumo yote ya ikolojia (usambazaji wa kila mahali (kila mahali)).
Mwonekano wao kwenye sayari leo hauko wazi. Jambo moja linajulikana - wakati aina za kwanza za maisha ya seli zilipotokea, virusi tayari vilikuwepo.
Hai na si hai
Viumbe hawa wa ajabu wana aina mbili za uwepo wao, ambazo ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja.
Nje ya seli, umbo la kuwepo kwao ni virioni. Inapoingia kwenye seli, makombora yake huyeyuka na asidi nucleic ya virusi huingizwa kwenye chembe za urithi za mwenyeji. Hapo ndipo tunapozungumzia maambukizi ya virusi. Jenomu ya virusi huungana katika mifumo asilia ya urudufishaji wa jenomu ya seli mwenyeji na kuanzisha msururu wa athari, kutekeleza uwepo wake wa vimelea.
Virion kimsingi ni sehemu isiyo hai ya maisha. Na jenomu ya virusi kwenye seli ni sehemu yake hai, kwa sababu huko ndiko virusi huzaliana.
Mofolojia na muundo bora wa virusi
Katika muktadha huu, tunazungumza kuhusu virioni - umbo la nje ya seli.
Ukubwa wa virioni hupimwa kwa nanomita - mita 10-9 mita. Virusi vya mafua vina ukubwa wa wastani - nanomita 80-120, na virusi vya ndui ni kubwa na vipimo vya nanomita 400.
Muundo na maumbile ya virusi ni sawa na wanaanga. Ndani ya capsid (kanzu ya protini, wakati mwingineiliyo na mafuta na wanga), kama katika "suti ya nafasi", ni sehemu ya thamani zaidi - asidi ya nucleic, genome ya virusi. Zaidi ya hayo, "cosmonaut" hii pia imewasilishwa kwa kiwango kidogo - nyenzo za urithi tu na uchache wa vimeng'enya kwa ajili ya urudufishaji wake (kunakili).
Kwa nje, "suti" inaweza kuwa na umbo la fimbo, duara, umbo la risasi, katika umbo la icosahedron changamano, au isiwe na umbo la kawaida kabisa. Inategemea uwepo katika kapsidi ya protini maalum ambazo huwajibika kwa kupenya kwa virusi ndani ya seli.
Jinsi pathojeni inavyoingia kwenye mwili mwenyeji
Kuna njia nyingi za kupenya, lakini zinazojulikana zaidi ni za anga. Maelfu ya chembe ndogo hutupwa angani sio tu wakati wa kukohoa au kupiga chafya, lakini wakati wa kupumua tu.
Njia nyingine ya virioni kuingia mwilini ni ya kuambukiza (mguso wa moja kwa moja wa mwili). Njia hii ni ya asili katika kundi dogo la vimelea vya magonjwa, hivi ndivyo jinsi herpes, magonjwa ya zinaa, UKIMWI hupitishwa.
Njia ya kuambukizwa kupitia vekta, ambayo inaweza kuwa vikundi tofauti vya viumbe, ni ngumu sana. Vekta ambayo imepata pathojeni kutoka kwa hifadhi ya maambukizi inakuwa tovuti ya virusi kujirudia au kuendelea kupitia hatua za ukuaji. Virusi vya kichaa cha mbwa ni pathojeni kama hiyo.
Nini hufanyika katika mwili wa mwenyeji
Kwa usaidizi wa protini za nje za capsid, virusi hujishikiza kwenye utando wa seli na kupenya kupitia endocytosis. Wao nikuingia kwenye lysosomes, ambapo, chini ya hatua ya enzymes, huondoa "suti ya nafasi". Na asidi nucleic ya pathojeni huingia kwenye kiini au kubaki kwenye saitoplazimu.
Asidi ya nyuklia ya pathojeni hujengwa ndani ya minyororo ya asidi nukleiki ya seva pangishi, na mwitikio wa urudufishaji (kunakili) wa taarifa za urithi huzinduliwa. Wakati idadi ya kutosha ya chembechembe za virusi hujilimbikiza kwenye seli, virioni hutumia mifumo ya nishati na plastiki na rasilimali za mwenyeji.
Hatua ya mwisho ni kutolewa kwa virioni kutoka kwa seli. Baadhi ya virusi husababisha uharibifu kamili wa seli na kuingia kwenye nafasi ya seli, zingine huingia kupitia exocytosis au budding.
Mikakati ya vimelea vya magonjwa
Muingiliano kati ya virusi na seli mwenyeji unaweza kukua kulingana na hali kadhaa. Kipengele kikuu ambacho ni kiwango cha uhuru wa vimelea.
Muundo Mofolojia ya virusi husababisha utegemezi kamili wa pathojeni kwenye uwezo wa nishati na protini-sanisi wa seli, hali pekee ni kwamba inaiga asidi yake ya nucleic kulingana na ratiba yake. Mwingiliano kama huo unaitwa uzalishaji (ni asili kwa virusi, lakini sio kwa seli). Baada ya kumaliza ugavi wa seli, virusi hupelekea kifo chake.
Aina nyingine ya mwingiliano ni ya maelewano. Katika hali hii, jenomu ya virusi, iliyounganishwa kwenye jenomu mwenyeji, inaiga kwa ushirikiano na asidi ya kiini ya seli. Na kisha maendeleo ya hali inaweza kwenda kwa pande mbili. Virusi hutenda kwa utulivu na hajidhihirisha yenyewe. Vijana virions kuondokaseli tu chini ya hali fulani. Au jeni za pathojeni zinafanya kazi daima, huzalisha idadi kubwa ya kizazi cha vijana, lakini seli haifi, lakini huiacha kwa njia ya exocytosis.
Ugumu katika taksonomia
Ainisho na mofolojia ya virusi ni tofauti katika vyanzo mbalimbali. Wakati huo huo, vipengele vifuatavyo vinatumiwa kuviainisha:
- Aina ya asidi nucleic (iliyo na RNA na iliyo na DNA) na mbinu ya urudufishaji wake. Uainishaji wa kawaida wa virusi uliopendekezwa na daktari wa virusi wa Amerika David B altimore mnamo 1971.
- Mofolojia na muundo wa virusi (iliyo na nyuzi moja, yenye nyuzi mbili, yenye mstari, mviringo, iliyogawanyika, isiyogawanyika).
- Vipimo, aina ya ulinganifu, idadi ya capsomeri.
- Kuwepo kwa supercapsid (ganda la nje).
- Sifa za antijeni.
- Aina ya mwingiliano wa kijeni.
- Mduara wa waandaji watarajiwa.
- Ujanibishaji katika seli mwenyeji - kwenye kiini au kwenye saitoplazimu.
Ni chaguo la kigezo kikuu na mofolojia ya virusi ambayo huamua mbinu mbalimbali za uainishaji wa virusi katika microbiolojia. Si rahisi kabisa. Ugumu upo katika ukweli kwamba tunaanza kusoma morpholojia na muundo wa virusi tu wakati husababisha michakato ya pathological.
Mteule na sio mzuri sana
Kwa chaguo la mwenyeji, vimelea hivi ni tofauti sana katika mapendeleo yao. Wengine hushambulia spishi moja tu ya kibaolojia - wana "usajili" mkali sana. Kwa mfano, kulavirusi vya mafua ya paka, gulls, nguruwe, ambayo ni salama kabisa kwa wanyama wengine. Wakati mwingine utaalam huo unashangaza - virusi vya bacteriophage P-17 huambukiza tu wanaume wa aina moja ya E. coli.
Virusi vingine vinatenda kwa njia tofauti kabisa. Kwa mfano, virusi vya umbo la risasi, ambazo morpholojia yao ni sawa na risasi, husababisha magonjwa tofauti kabisa na, wakati huo huo, aina zao za majeshi ni pana sana. Virusi hivyo ni pamoja na virusi vya kichaa cha mbwa, ambavyo huambukiza mamalia wote, au virusi vya stomatitis ya vesicular ya bovine (inayoenezwa na wadudu, kwa njia).
Kuna nuances nyingine. Virusi vilivyo na mkia (virioni) mara nyingi hushambulia seli za bakteria, zenye nyuzi au ond ni vimelea vya mimea, na katika seli za wanyama virusi vyenye kapsidi changamano na umbo la virioni vyenye sura nyingi vina uwezekano mkubwa wa kueneza.
