2.5.4. Вирустың жасушамен өзара әрекеттесуі

Иесінің жасушасымен вирус арасындағы өзара әрекеттесу - өте күрделі процесс (1-сызбанұсқа). Осындай әрекеттесудің нәтижесінде өнімді, абортивті жэне интегративті инфекциялардың біреуі дамиды ( 13-сурет).

1 -сызбанұсқа. Вирустардың тіршілік стратегиясыСозылмалы инфекциялар (үшық вирустары)

Жедел инфекциялар (грипп вирустары)

Иесіне жүғу

Иесіне жүғу

Иммундық

жауаптың

түзілүі

Ф

Инфицирленген

жасушалардың

репликациялануы

Кейбір кезде белсенділігінің

күшеюі

/

Инфицирленген жасушаның геномына тіркелеуі

Иммундық жауаптьщ басылып калу

ыЛатентті түрге айналуы ^

Инфицирленген

жасушалардың

өлуі

Жаңа иеге >і<үғуы (иммунитетпен шектелмейді)

Жаңа иесіне жұғу (иммунитетпен шектеледі)

Персистенциялану

Вирустардың репродукциялануы. Вирустардың репродукциялану (лат. гергосіисе - өзіне ұқсасты өндіру) циклы келесі сатылардан тұрады: 1) жасушаға жабысу(адсорбция); 2) жасушаға ену; 3) шешіну; 4) вирустық ДНК немесе РНК-ң репликациялануы; 5) вирустық геномның транскрипциялануы; 6) вирустық ақпараттың (матрицалық) РНК-ң транслокациялануы; 7) вирустық бөлшектердің (вирионның) құрастырылуы; 8) вирустың жасушадан шығуы. Алғашқы үш этапын біріктіріп «репродукцияланудың ерте стадиялары» деп атайды. Бұл стадиялар кезінде вирустық генетикалық материал жасушаның тиісті бөлімдерінде экпрессиялануға дайындалуы керек, өйткені жасушадан тыс вирионның геномы қорғаныс қабықшамен қоршалған, осындай күйде ол белсенді емес. Оны белсендіру үшін қабықшасын жойып,нуклеин қышқылын босату керек. Бұл стадияларды репродукцияланудың экслипс-фазасы, яғни вирионның жогалып кету стадиясы деп атаған. Өйткені ол кезде болатын процестер белгісіз болатын.

56

Адсорбция (жасушага жабысу). Адсорбция - ол жасушаның вирионмен инфицирленуінің бірінші сатысы, яғни бұл кезде вирион жасушалық беткейлерге жабысады, эрбір вирус жасушаларының бэріне емес, кейбіреулеріне ғана адсорбциялану қабілеттілігі болатыны белгілі. Ол кейбір вирустардың ақуызында «вирустық рецепторлар»деп аталатын тиісті аминқышқылдық реттіліктердің болуымен байланысты. Вирустық рецепторлар «тіркеуші» деп аталатын ақуыздардың құрамында болады, жасушалық рецепторларды танып алу жэне олармен өзара әрекеттесу қызметін атқарады. Әдетте, бұл функция көбінесе гликопротеин болып табылатын капсидтің беткейлік ақуыздарының қатысуымен орындалады. Осында

й

56

беткейлік ақуыздар вирионның сыртқы жағында ерекше құрылымдарды қалыптастыра алады: аденовирустарда - фибриллалар, пара- және ортомиксо-вирустарда - гемагглютинин тікенекшелері, тоговирустарда - икосаэдр типтес торшалар жэне т.б. Вирустар тиімді адсорбциялану үшін жасушалар беткейіндегі тиісті құрылымдармен, яғни жасушалық рецепторлармен спецификалық реакцияға түсуі керек. Жасушалық рецепторлар - жасушаларға вирус молекуласын таныстыру жэне оның ішіне тасымалдау мақсатында өзара әрекеттесуге қатысатын табиғи ақуыздық молекулалар. Жасуша беткейлері бірқатар иондар мен макромолекулаларды тасымалдауға қажетті көптегең рецепторлармен жабылған. Олардың саны бір жасушаға шаққанда 10⁴-ден 10⁵-ге дейін болады. Вирусгар оларды өзінің мақсатында пайдалануға бейімделген, жасуша беткейлерінде эрбір вирустың өзіне сэйкес рецепторлары болады (2.3.- кесте).

Кестеде көрсетілгендей вирустар өзінің эволюциялық даму процесі кезінде кэдімгі жасушалық рецепторларды пайдалануды үйренген. Вирус - спецификалық рецепторларды анықтап алу вирустың жасушаға енуіне жол бермеу үшін олардың ингибиторларын пайдалануға мүмкіндік береді. Мысалы, қазіргі кезде түмау (грипп) ауыруын емдеу үшін грипп вирусының нейраминидазасын тежейтін препарат - занамивир (осельтамивир) табысты қолданылады.

Кесте 2.3.

Вирустар пайдаланатын жасушалық рецепторлар

Вирус	Жасуша рецепторлары
Эпштейіг - Барр вирусы	В-лимфоциттер бетіндегі К2(комплиментжүйесінің рецепторлары)
2,3,12 типті аденовирус .	Жасушалык беткейлік а1рһа("У), ЬеІа(З) және аІрһа(У), Ье1а(5) интегриндер
Аденовирустың 37-типі	Гликопротеидтердің сиал кышкылы; МНЖI
Адам иммундытапшылық вирусы -АИВ(ВИЧ)	Т-жасушалардың СБ4 рецепторы; ССК5/СХСК4 хемокиндіқ рецепторлар
Қарапайым үшық вирусы	ТИҒрецептор; комплименттің СЗв компоненті;протеоглюкандардың гепарансульфаты
Цитомегаловирус	Эпидермалык өсу факторының рецепторы; (оіі-тәріздес рецепторлар
Қызылша вирусы	СБ46 (комплимент жүйесінің рецепторлары); ЗЬАМ (лимфоцит-активтеуші сигналдык молекула)
Грипп вирусы	Гликопротеидтердің сиал кышкылы
Қызамык вирусы	Ацетилхолин рецепторы
С гепатит вирусы	Дендритті жасушалардың спецификалық адгезия рецепторы(ВС-8ШК)
Қүтыру вирусы	Эпидермалык өсу факторының рецепторы; хемокиндіқ рецепторлар; гепаринсульфат.

Сонымен, жасуша беткейлерінде тиісті рецепторлардың болуы, нақты вирус үшін инфекциялық процесс қоздыру немесе қоздырмау мүмкіндігін анықтайтмн маңызды фактордың бірі болып табылады. Вирионның жасушалық рецепторлармен өзара әрекеттесуі вирионның жасуша беткейіне жабысуы үшін ғана емес, вирионның эндоцитоздық жолмен жасушаға енуі үшін цитоплазмаға тиісті сигналдар беруге де қажетті процесс болып табылады. Вирустың жасуша рецепторларымен өзара эсерлесуі кез келген жағдайда өзгерістер туғызбайды. «Нағыз» рецепторлармен қатар қарапайым тіркеуші факторлар да болады. Мысалы, альфа-ұшык вирусы үшін гепарансульфат тіркеуші фактор болып табылады, ал жасуша мембранасымен бірігуі вирустық гликопротеидтің интегрин сияқты рецепторлармен өзара әсерлесуінен кейін ғанажүреді. Осындай көрініс адам иммунды тапшылық вирусының (АИВ) адсорбциялануы кезінде де байқалады. Беткейлік вирустық ақуыздар жасушалық рецептор-локтинмен (С-типті), адгезиялық молекулалармен (ІСАМ-3) жанасады. Бірақ мұндай өзара әрекеттесу вирустық гликопротеидтің конформациялық өзгеруіне экелмейді, яғни осындай жасушалық рецепторлар «классикалық» біріктіруші (тіркеуші) факторлар болып

57

табылады. Жасуша рецепторларының тністі СБ4-доменімен (О-домен) өзара әсерлесуі ғана вирустық гликопротеидтің конформациялық өзгерулеріне экеледі жэне вирустың әрі қарай табысты репродукциялануы үшін вирустық ақуыздардың корецепторларымен озара әрекеттесуіне мүмкіндік туғызады. Жоғарыда келтіріл-гендей, вирионның «шынайы» жасушалық рецепторлармен өзара эрекеттесуі жасушадатиісті трансдукциялық сигналдың пайда болуына эсер етеді. Нэтижесінде, вириондар жасушаға енуге (инвазиялануға) дайындалады: протеинкиназалар белсендіріле бастайды, жасуша беткейінің динамикасы өзгереді, мембраналардың өткізгіштігі жэне оның ақуызды-липидті қабатының жылжы- малылығы (подвижность) күшейеді. Соңғы жылдардағы мэліметтер бойынша, жасушалық жүйенің өзіне тэн трансдукциялық сигналына қараганда вирус жағынан бірілетін трансдукциялық сигналдардың артықшылығы бар екені анықталды. Сонымен, адсорбциялық процесс жасушаны да, вирусты да репродуқцияланудың келесі сатыларына дайындайды.

Вирустардың эртүрлі жасушаларды, тіндерді, ағзаларды таңдамалы зақымдауы' спецификалық рецепторлардың болуымен байланысты. Мүндай қүбылыс тропизмдік деп аталады. Мысалы, бауыр жасушаларында өсіп-өнетін вирустарды - гепатотроптылар, нерв жасушаларында - нейротроптылар деп атайды жэне т.б.

Вирустың жасушага енуі. Бүл процесс вирус жабысуынан кейін келесі жағдайлардың нәтижесінде бірден басталады: 1) ЦПМ арқылы вирустың жасуша ішіне қарай ауысуы;

2) вирустық бөлшектің эндоцитозы (пиноцитозы), нэтижесінде олар цитоплазмалық вакуольдерде жинақталады; 3) цитоплазматикалық мембрананың вирус қабыршағымен бірігуі. Қабыршақсыз вирустар жасушаға алғашқы екі механизм көмегімен енеді. Қабықшалы вирустар жасушаға цитоплазмалық мембранамен бірігу жолымен енеді. Вирустардың жасушаға осындай жолмен енуінің ешқандай ерекшелігі жоқ. Жасуша өзінің тіршілік ету|не қажетті көптеген басқа заттектерді де тасымалдау үшін пайдаланады. Пиноцитоз механизмі (немесе оны виропексис деп атайды) бірнеше кезендерден түрады. Вирус жасушаның беткейлік ақуыздарындағы «қоршалған рецепторлық ойшықтар» деп аталатын, ерекше учаскеде орналасқан рецепторлармен байланысады. Бүл ойшықтардың түбі ерекше ақуыз-клатринмен жамылған, ол - қылшықша тәріздес жэне көпқырлы торша қүрылым. Клатрин жасуша ішінде мембрананың фрагменттерін тасымалдауда шешуші рөл атқарады деп есептеледі. Дегенмен, соңғы кезде, мысалы, ғрипп вирусы, белсенді клатрин болмаған жағдайда да жасушаға еніп кете алады деген мэліметтер бар. Жасуша беткейіндегі рецепторлық учаскемен беріктеу байланысуы жасушалық мембрананың вирус бөлшегінің айналасына «оралуын» (заворачивание) қамтамасыз етеді, яғни инвагинациялану (ойысу) басталады. Осындай үрдістің нәтижесінде ішінде вирус болшектері бар вакуольдер пайда болады да, олар жасушаның плазматикалық мембранасынан бөлініп шығады. Осындай вакуольдер цитоплазмалық ірі вакуольдермен - эндсомалармен, содан кейін - лизосомалармен қосылып бірігеді. Лизосомалар - ол жасушадағы эртүрлі компоненттердің ыдырауын ретгеуге керекті ферменттер жиынтықтарынан түратын жасушалық органеллалар.

Қабықшалы вирустардың жасушаға ену үрдісі вирус-спецификалық жэне вирионның сыртында орналасқан тіркеуші-ақуыздармен бақылауланады. Жасушаға вирус енгеннен кейін эндосомаларда ортаның рН- ы күрт төмендейді де вирион қабықшасы эндосомальды мембранамен қосылады жэне вирустық нуклеокапсид босанып, цитоплазмаға шығу аяқталады.

Іс жүзінде барлық қабықшалы вирустар үшін олардың беткейлік гликопротеиндеріндегі конформациялық өзгерістер нэтижесінде эндосомалар ішінде рН қышқыл болуы керек, тек қана АИВ кезінде басқаша болады. Басқа қабықшалывирустар сияқты ірі бастауыш гликопротеин-§р 160 ыдырап §р 120 жэне §р 41 пайда болған кезде оның біріктіруші пептиді (пептид слияния) босанып шығады.

Сонымен, қосылып-бірігу процесіне қатысатын гликопротеиндердің бэріне ортақ қасиеттері бар: 1) олар вирион беткейінде шамамен 100-150 нм котеріңкі орналасады;

2) олигомерлер түзеді жэне олардың пайда болуы вириондардың жасуша ішінде тасымалдануына елеулі әсер етеді; 3) қүрылымында біріктіруші пептид болады. Қабықшасыз вирустарда да жасушаға ену процесі олардың ақуыздарындағы конформациялық өзгерістермен байланысты.Вирустар тиісті жолмен жасүша ішіне енгеннен кейін шешіну сатысы басталады.

58

Вирустардыц игешінуі. Қабықшалы вирустардың шешінуі екі кезеңмен(этап) жүреді - жасушалық мембранамен қосылған беткейлік ақуыздардың жойылуы жэне мембраналық ақуыздармен байланысқан ДНГТ немесе РНП-ің босанып шығуы. Қабықшасыз вирустардың да шешінуі бірнеше кезеңдерден түрады. Бұл проңестердің механизмі толық зерттелмеген. Дегенмен, қазіргі кезде келесі жағдайлар белгілі болып отыр. Эндосомалардағы қышқыл орта вирион капсидіне конформаңиялық өзгерістер тудырады, нэтижесінде вирион беткейінде жетілген вирус бөлшегінде болмайтын гидрофобты домендер бөлініп шығады. Осындай домендердің эндоплазмалық мембранамен өзара әсерлесуі қуыстар пайда болуға экелуі мүмкін. Осы қуыстар арқылы вирус геномы ңитоплазмаға түседі, яғни қабықідасыз вирустарда шешіну проңесі жасушалық мезосомалық ферменттердің жэне вирустық ақуыздардың қатысуымен атқарылады. Айта кету керек, шешінудің осындай механизмінің вирустардың табысты репродукңиялануын қамтамасыз ету үшін бірқатар артықшылығы бар. Өйткені, біріншіден, беткейлік гликопротеиндердің эндосомалар мембранасымен бірігу процесі, жасуша беткейінде қабық-шалық вирустық гликопротеиндердің экспонирленуінен жэне оларды иммундық жүйе танып алудан қүтылуға мүмкіндік береді, және, екіншіден, эндосомалық мембрананың (қабықшасыз вирустарда) лизистенуі, плазматикалық мембрананың лизистенуіне қарағанда, жасушаға элдеқайда аз зақымдаушы эсер етеді.

Нуклеин қышқылы босанып шыққаннан кейін ол репликацияланатын жэне трансляцияланатын орынға, яғни ядро немесе цитоплазмағажеткізілуі керек. Нуклеин қышқылының тасымалдануы көбінесе вирион жүрекшесінің вирустық ақуыздарымен атқарылады. Вирустық ақуыздарда ғана нуклеин қышқылдарын тасымалдауға арналған тиісті сигналдық реттіліктер болады. Осындай сигналдық реттіліктердің құрамына жоғарғы деңгейде лизин, аргинин жэне пролин бар 6-8-дей аминқышқылдық қалдықтар кіреді.

Жасуша ішінде вирустардыңіэрқайсысының өзіне тэн шешіну учаскелері болады: пикорнавирустар үшін - цитоплазма (лизосомалар жэне Гольжи аппаратының қатысуымен); ұшық вирустары үшін - ядро айналасындағы кеңістік немесе ядролық мембрананың қуыстары; аденовирустар үшін - алғашқыда цитонлазмалық құрылымдар, сонан соң жасуша ядросы.

Шешінудің соңғы өнімдері нуклеин қышқылы, нуклеопротеин (нуклео-капсид) немесе вирион жүрекшесі(серцевина) болуы мүмкін. Мысалы, пикорнавирустардың «шешіну» өнімі - ішкі ақуыздармен байланысқан нуклеин қышқылы. Коптеген қабықшалы РНК-құрамды вирустардың «шешіну» өнімдері нуклеокапсидтер немесе жүрекшелер болуы мүмкін. Олар вирустық геномның экспрессиялануына кедергі жасамайды жэне келесі атқарылатын биосинтетикалық үрдістерді реттейді.

Вирустыц нуклеин цышцылдарыныц репликациялануы. Жаңа вирустық бөлшектер - ол жұқтырылатын жасушада болмайтын вирустық нуклеин қышқылының жэне вирустық ақуыздардың барлық молекулаларының жиынтығы. Осындай нуклеин қышқылдарының жэне вирустық ақуыздардың жаңа молекулаларының пайда болуы жасушада вирус репродукциялануының маңызды кезеңінің бірі болып габылады. Вирустардың ерекшелігі сол - жасушада вирион компоненттері жеке-жеке синтезделеді, содан кейін олар бірігіи-қосылып жетілген вирус бөлшегін құрайды, оны дисъюнктивті көбею тәсілі деп атайды. Вирус жұққан жасушада вирустың НҚ-ы мен вирустық ақуыздардың синтезделуі бір уақытта емес жэне эр жерде жүруі мүмкін. Дегенмен, инфицирленген жасушалардағы эртүрлі синтетикалық үрдістер үздіксіз жүретін жалғыз процесс болып табылады. Әрбір гіроцестің мэнісін түсіну үшін ғана олар жеке-жеке қарастырылады.

Вирустың жекеленген компоненттерінің синтезДелу ерекшеліктерін түсіну үшін жасушалық элементтердің синтезделу үрдістерін еске алу керек.

Жасушалық ДНҚ- ол екі спиральді молекулалар, олар комплеменгарлық принципте құрылады. ДНҚ-ың жаңа молекулалары ата-аналық молекулалардың қосақталу жолымен пайда болады. Бұл кезде спецификалық ферменттер - ДНҚ-тәуелді I, П, III полимеразалар қосымша ақуыздармен ассоциацияланады. ДНҚ-топоизомеразаның (гиразаның) көмегімен тығыз оралған ДНҚ спиралі таркатылады жэне хеликаза - ДНҚ-ның екіжіпшелі орімдерін жеке тізбекке тарқатып жайып жібереді. Бір тіз,бекше - матрицалық З'т> 5'бағытта үздіксіз синтезделеді, ал екіншісі - 5 '—> 3'бағытгажүреді. Ол үшін алғашқыда ДНҚ-ның

59

жаңа тізбекшесінің қысқа фрагменттері (Оказаки фрагменттері) синтезделеді. Бұл фрагменттердің эрқайсысы қысқа мерзімде РНҚ- праймерлерден басталады, ол ДНҚ-полимераза III жұмысы үшін қажет. Бүл праймер арнайы РНҚ-полимеразалармен (праймаза) синтезделеді. ДНҚ-полимераза III осы праймерді үзындығы 1000-2000 нуклеотидтік қалдыққа тең ДНҚ фрагменттеріне дейін қүрастырады. Содан кейін синтезделу үзіледі де, жаңа синтез жаңа РНҚ-праймерлерден басталадьг. Жекелеген Оказаки фрагменттері алғашқыда бір-бірімен байланысты емес, жэне де 5' шетінде РНҚ сақталган. Содан кейін ДНҚ-полимераза I РНҚ-праймерді ДНҚ-лы реттіліктермен алмастыра бастайды, ал фрагменттер арасында үзілген жерлер ДНҚ-лигазамен репараңияланады. Жасушалық ДНҚ-ның синтфделуі қатаң реттеліп отырады, жэне де оны бастаудың немесе тоқтатудың көптеген жасушалық факторлары болады.

Вирустық нуклеин қышқылдарының трнскрипңиялану жэне трансляциялану процестері эрі вирустық, эрі жасушалық факторлардың «қатал» бақылауында болады. Вирустардың репродукциялануы кезінде ақуыз синтезделуі екі кезеңнен түратыны белгілі (ерте және кешеуілденген).

Адам иммунды - тапшылық вирустарында бір геннің өнімі ақуыздардың бэрінің синтезделуін жылдамдатады, ал басқа геннің өнімі-басып тастайды. Бүл кезде эрбір реттеуші (регулятор)-ген геномның тиісті элементтерімен специ-фикалық эсерлесетін ақуызды кодтайды. Мысалы, Ш-ақуыз гендер экспрессия- сының деңгейін 1000 есе арттыру қабілеттілігі бар, жэне де гендердің бэріне, соның ішінде өздерінің меншікті гендеріне стимульдеуші эсер ете алады. Гендер экспрессиясының жоғарылауы нэтижесінде вирустық бөлшектердің өте көп сандары пайда болады. Бірақ, Ш -ақуыз барлық ақуыздардың синтезделуін күшейте салысымен, жүмысқа екінші реттеуші геу-ақуыз кіріседі. Оның тандамалы әсер ету қабілеттілігі бар, осыған орай, реттеуші немесе қүрылымдық ақуыздарды кодтайтын гендер экспрессияланады. Сонымен қатар, ол өзінің меншікті генінің экспрессиясын тежейді, Іаі- жэне геу- ақуыздардың өзара әрекеттесуі нэтижесінде гендердің шектелЛн экспрессиясы қалыптасады. Ол өз кезегінде жасушаларды бүзбай вирустың бірнеше жылдар бойы репродукциялануына мүмкіндік туғызады. Аталған ақуыздардан басқа АИВ-инфекция кезінде негативті әсер ететін (вирустық геномның бэрінің транскрипциялануын тежейтін) пеҒ -ақуызы бар. Ол вирустың репродуциялануын тоқтатып, тыныштық жағдайға ауысуын қамтамасыз етеді. Бүл сигналдық ақуыз, өйткені тиісті жасушалық компоненттерді белсендіру арқылы эсер етеді. Адам иммундық тапшылық вирусының репродукциялануын реттеуге қатысатын жэне реттеуші екі ақуыз бар екені (ург жэне \<ри) белгілі болды. Вирустардың репродукциялануын реттеу механизмінің осындай күрделілігі иесі жасушасының метаболизмімен байланысты, ойткені вирустар жасушалық аппаратты пайдаланады. Сірэ, репликациялық, транскрипциялық, трансляциялық процестерге қатысатынжасушалық факторлар жиынтығы, жасушаның тіршілік жағдайына жэне жасушалар типіне байланысты өзгеріп отырады.

Тыныштық жағдайда түрған кейбір жасушаларда вирустардың репродукциялануын бастау үшін қажетті факторлары болмауы мүмкін - инфекция жасырын күйінде қалады; бірқатар факторлардың концентрациясының төмен болуына немесе мРНҚ-ның синтезделуін ингибирлейтін ақуыздардың артық болуына байланысты басқа жасушаларда вирустардың кобею жылдамдығы шектелуі мүмкін. Барлық жағдайларда вирустардың репродукциялануы үшін иесінің жасушаларының жағдайы да маңызды рөл атқарады.

Вирус ацуыздарының түзілуі. Жасуша ішіне енгеннен кейін вирус геномы екі түрлі ақуыздардың синтезін бастайды: қүрылымдық емес ақуыздар, олар вирустың жасуша ішіне репродукциялануын эртүрлі кезеңдерде қамтамасыз етіп отырады; қүрылымдық ақуыздар, олар вирионның қүрамына кіреді (геномдық, вирус геномымен байланысушы, капсидтік жэне суперкапсидтік). Қүрылымдыц емес ақуыздарға жататындар: а) вирустық геномның транскрипциясы мен репликациясын қамтамасыз ететін РНҚ немесе ДНҚ синтезінің ферменттері; э) реттегіш ақуыздар; б) қүрылымдық ақуыздарға тез таралуының салдарынан өзінің түрақсыздығымен ерекшеленетін вирустық акуыздардың ізашары; в) вирустық ақуыздарды модификациялайтын ферменттер, мысалы, протеиназалар мен протеинкиназалар.

Жасуша ішіндегі ақуыз синтезі белгілі траскрипциялану әдісімен өтеді (латынша ігапсгірііо - көшіру), ақпараттық РНҚ-ның нуклеин қышқылынан нуклеотидті ізділікке генетикалық ақпаратгы «көшіру» арқылы

60

жэне транс-ляциялану (латынша Ігатіаііоп - беру) - рибосомаларда иРНҚ-ның көмегімен ақуыз түзу басталады.

ЦНҚ-лы вирустар генетикалық ақпаратты жасушалық геном тәріздес іске асырады, мына үлгі бойынша: вирустың геномдық ДНҚ-лы -> иРНҚ транскрипциялануы вирус ацуызыныц трансляцилануы (транскрипция үшін ДНҚ-тәуелді РНҚ- полимераза ферментін пайдаланады)

Оц-жіпшелі РНҚ-лы вирустарда (мысалы, пикорнавирустар, флавивирустар, тогавирустар) РНҚ- ның қызметін атқаратын геномдары болады; ол рибосомалармен танылып, трансляцияланады. Бүл вирустардағы ақуыз синтезі транскрипциясыз төмендегі үлгі бойынша отеді: Вирустың геномдық (+)РНҚ- лы —> вирус ацуьізыныц трансляциялануы.

Теріс біржіпшелі - жэне екіжіпшелі РНҚ-лы вирустардың геномы (ортомиксовирустарда, парамиксовирустарда, рабдовирустарда), екіжіпшелі (реовирустарда) вирустың нуклеин қышқылымен байланысқан РНҚ-полимеразаның қатысуымен иРНҚ транскибирленетін матрица қызметін атқарады. Ақуыз синтезі оларда мына үлгімен өтеді: вирустың геномдық (-)РНҚ-лы -> иРНҚ транскрипциялануы -> вирус ақуызының трансляциялануы.

Ретровирустардыц (адамның иммунды тапшылық вирусы, онкогенді ретровирустар) генетикалық ақпарат беру жолдары бірегей болып келеді. Ретровирустардың геномы бірдей екі РНҚ молекулаларынан түрады, дәлірек айтқанда диплоидты болады. Олардың қүрамында ерекше вирусоспецификалық фермент- кері транскриптаза немесе ревергаза болады, осы ферменттің көмегімен кері транскрипция процесі іске асады, атап айтқанда геномдық РНҚ матрицасында комплементарлық біржіпшелі ДНҚ түзіледі. Бір жіпшелі комплементтарлы ДНҚ екі жіпшелі комплементтарлы ДНҚ - ға айналады, ол жасушалық геномға тіркеледі, содан кейін ДНҚ-тәуелді РНҚ - полимеразаның көмегімен иРНҚ- ға транскрипцияланады. Бүл вирустардың ақуыздарының синтезі мына үлгімен өтеді: вирустың геномдық РНҚ-лы -> комплиментарлық ДНҚ -> иРНҚ транскрипциялануы —> вирус ақуызының трансляциялануы.

Вирустыц геномдардыц репликациясы, немесе вирустық нуклеин қышқылдарының түзілуі. вириондарды қүрастыруда пайдаланылатын, (шығуға дайын түратын) вирус геномдарының жинақталуына әкеледі. Вирустардың репликациялану механизмі бір-бірінен құрамына қарай ерекшелінеді: 1) екіжіпшелі ДНҚ; 2) біржіпшелі ДНҚ; 3) оң-біржіпшелі РНҚ; 4) теріс-біржіпшелі РНҚ; 5) екіжіпшелі РНҚ; 6) үқсас оң-жіпшелі РНҚ (ретровирустар).

ЕкіжіпшеліДНҚ-вирустар. Екі жіпшелі ДНҚ-лы вирустардың репликациясы эдеттегідей жартылай консервативті механизммен жүреді: ДНҚ-ның жіптері сөгілгеннен кейін оларға комплементарлы жолмен жаңа жіпшелер қосылады. Әрбір жаңа түзілген ДНҚ-ның молекуласы бір аналық жэне бір жаңадан түзілген жіпшеден түрады. Бүл вирустарға қүрамында бір үзындықтағы екі жіпшелі ДНҚ (мысалы: герпесвирустар, аденовирустар, поксвирустар) немесе сақина пішінді екіжіпшелі вирустар (папиломавирус тэрізді коптеген ірі вирустардың топтары) кіреді. Поксвирустардан өзге вирустардың вирустық геномының транскрипциялануы ядрода жүреді.

Айрықша репликациялану механизмі гепадновирустар үшін, ягни В гепатиті вирустарына тэн болады. Гепадновирустардың геномы екіжіпшелі сақиналы ДНҚ ретінде кездеседі, мүның бір жіпшесі (толық емес оң жіпше) екішісінен қысқарақ келеді. Алдымен толық қүралып бітеді. Содан кейін толық екі жіпшелі ДНҚ - ДНҚ тэулді РНҚ полимераза көмегімен кішкене иРНҚ молекулаларын жэне толық бір жіпшелі оң РНҚ қүрай отырып транскибирленеді. Соңғысы прегеномды РНҚ деп аталады, ол вирус геномының репликациялануы үшін матрица болып табылады. Синтезделген иРНҚ ақуыз бен РНҚ-тәуелді ДНҚ-полимеразаның (кері транскриптаза) трансляциялану процесіне қатысады. Осы ферменттің көмегімен цитоплазмаға көшуші прегеномдық РНҚ айырма жіпшелі ДНҚ-ға қайта трански-бирленеді, өз кезегінде ол оң жіпшелі ДНҚ-ның синтезделуінде матрицасының орнын алады. Бүл процесс қүрамында жартылай оң-жіпшелі ДНҚ-сы бар екіжіпшелі ДНҚ-ның пайда болуымен аяқталады.

Біржіпшелі ДНҚ- вирустар. Біржіпшелі ДНҚ вирустарының жалғыз өкілі - парвовирустар болып табылады. Парвовирустар жасушалық ДНҚ- полимеразаларды репликациялық түрі деп аталатын екіжіпшелі вирустық геномның қүрылуына пайдаланылады. Бүл кезде вирустық ДНҚ (қосымша жіпше)

61

негізінде комплементті түрде жаңа аймақтағы қосымша жіпшелі ДНҚ синтезіне қызмет етуші матрицада теріс - жіпшелі ДНҚ синтезделеді. Сонымен қатар РНҚдасинтезделіп, вирусты пептидтіңтрансляциялануы пайда болады.

Оң - біржіпшелі РНҚ- вирустар. Бүл вирустарға - пикорнавирустар, флавивирустар, тогавирустар жатады, бүлардың геномдық оң жіпшелі РНҚ-лы иРНҚ-ның қызметін атқарады. Мысалы, полиовирустардың РНҚ-сы жасушаға енгеннен кейін иРНҚ тэрізді жүмыс жасап рибосомамен байланысады, осының негізінде үлкен полипептид түзіліп фращенттерге ыдырайды: РНҚ- тәуелді РНҚ- полимеразаға, вирустық прогеазалар мен капсидтік ақуыздарға. Полимераза оң жіпшелі РНҚ негізінде теріс жіпшелі РНҚ синтездейді; аралық репликативті звено деп аталатын уақытша екеулік РНҚ қүралады. Бүл уақытша репликативтік звено толық оң жіпшелі РНҚ-дан жэне көптеген жартылай құрастырылған жаңа оң жіпшелі РНҚ-дан түрады. Бүл механизм вирустың РНҚ геномының көбеюінде жэне де көп мөлшерде вирустық ақуыздарды түзуге қолданылады.

Теріс біржіпшелі РНҚ- вирусы. Теріс біржіпшелі РНҚ-лы вирустардың қүрамында (рабдовирустар, парамиксовирустар,ортомиксовирустар) РНҚ-тэуелді РНҚ- полимераза болады. Жасушаға енген геномдық теріс жіпшелі РНҚ-тәуелді РНҚ-полимеразамен толық және толық емес оң жіпшелі РНҚ-ларға трансфор- мацияланады. Толық емес көшірмелері вирустық ақуыздардың түзілуінде иРНҚ-ның орнын алады. Толық көшірмелері (аралық кезеңі) үрпақтың теріс жіпшелі геномдық РНҚ-ын синтездеуде матрицаның орнын алады. Екіжіпшелі РНҚ- вирусы. Бүл вирустардың (реовирус, ротавирус) репликациялану механизмі теріс бір жіпшелі РНҚ вирустарының репликациясымен үқсас болып келеді. Олардың айырмашылығы траскрипциялану процесінде қүрылған оң-жіпшелер иРНҚ тэрізді жүмыс жасап қоймай, сонымен қатар репликацияға да қатысады: олар теріс жіпшелі РНҚ-ның синтезделуінде матрицасы болып табылады. Соңғысы оң жіпшелі РНҚ жинағында геномды екіжіпшелі РНҚ-ны қүрады. Бүл вирустардың нуклеин қышқылдарының репликациялануы жасуша цитоплазмасында жүреді.

Ретровирустар (оң жіпшелі диплоидты РНҚ-лы вирустар). Ретровирустардың кері транскриптазасы (РНҚ- вирустың матрицасында) терісжіпшелі ДНҚ синтездейді, осыдан сақинага түйықталған екіжіпшелі ДНҚ қүрайтын оң жіпшелі ДНҚ кошіріледі. Содан соң қосарланган ДНК жіпшесі жасуша хромосомасымен интеграцияланып, провирус қүрайды. Көптеген вириондық РНҚ- лы жасушалық ДНҚ-тэуелді РНҚ- полимеразаның қатысуымен интеграцияланған ДНҚ-ның бір жіпшесінің транскрипциялануының нэтижесінде қүрастырылады.

Вирустардың цалыптасуы. Вириондар оздігінен жиналу жолымен қалыптасады: вирионның қүрама бөліктері вирусты жинақтайтын жасуша цитоплазмасына немесе ядро саласының орнына тасымалданады. Вирион компоненттерінің қосылуы гидрофобтық, иондық, сутектік, жэне стерикалық сэйкестіктегі бар қосындыларының болуына негізделген.

Вирустар қүралуының жалпы принциптері:

Вирустардың қалыптасуы - полипептидтің қүрамына қарай жетілген вириондардан ерекшеленетін, аралық пішіндер түзетін көпсатылы процесс.

Жай қүралған вирустардың жинақталуы нуклеокапсидтің қүрылуымен жэне вирустық нуклеин қышқылының капсидті ақуызбен эрекеттесуінен жасалады.

Күрделі қүралған вирустар алдымен жасушалардың (вирустың болашақтағы липопротеинді қабықшасы) модификацияланған мембраналарымен әрекеттесіп, нуклеокапсидті қалыптастырады. Жасуша ядросында репликацияланатын вирустардың қүрастырылуы ядро мембранасының қатысуымен жүреді, ал репликациясы цитоплазмада жүретін вирустардың қүрастырылуы эндоплазматикалық тордың немесе гликопротеиндер мен басқа да ақуыздар орналасқан плазматикалық мембрананың қатысуымен жүреді.

Күрделі құралған айырмажіпшелі РНК-лы вирустардың (ортомиксо-вирустар, парамиксовирустар) бірқатарында модификацияланған жасуша мембранасының астында орналасқан матриксті ақуыз (М-белок) вирусты жинақтауға қатысады. Гидрофобты қасиетке ие бола отырып, ол нуклеокапсид пен вирустың липопротеинді қабықшасының арасында байланыстырушы болып табылады.

62

Күрделі қүралған вирустар қалыптасу барысында өзінің қүрамына иесінің кейбір қүрылымдарын, мысалы: липидтер мен көмірсутегілерін қосып алады.

Вирустардың жасушадан шыгуы. Вирустардың толық репликаңиясының айналымы 5-6 сағаттан (түмау вирусы т.б.). бірнеше тәуліктен соң (гепатовирустар, қызылша вирусы т.б.) аяқталады. Вирустардың репродукңиялануы жарылу немесе бүршіктену, экзоңитоз жолдарымен жасушадан шығуымен аяқталады.

Жарылу жолы: жойылушы жасушадан бір уақытта көп мөдшерде вириондар шығады. Жасушадан жарылу жолымен липопротеинді қабықшасы жоқ, жай қүрастырылған вирустар шығады.

Бүршіктену, экзоцитоз жасуша мембранасынан туындаған липопротеинді қабықшасы бар күрделі қүрастырылған вирустарға тэн. Алдымен қүралған нуклекапсид немесе вирионның өзегі вирусты спеңификал ық ақуыздар қалаған жасуша мембранасына тасымалдайды. Сонан соң жасуша мембранасымен нуклеокапсид немесе вирион өзегі жанасқан жерде осы аумақтардың томпайғаны байқалады. Қүрастырылған бүршік жасушадан күрделі қүралған вирус ретінде ажырап шығады. Соған қарамастан жасуша тіршілікке қабілеттілігін сақтай отырып, вирустардың үрпағын шығарып отыра алады.

Цитоплазмалық мембранада қалыптасатын вирустардың бүршіктенуі плазматикалық мембрана (мысалы, парамиксовирустар,тогавирустар) немесе эндоплазматикалық тордың мембраналары арқылы жүріп, соңынан жасуша бетіне шығуы мүмкін (мысалы, буньявирустар). Жасуша ядросында қүрастырылатын вирустар (мысалы, үшық вирустары) перинуклеарлық кеңістікке модификацияланатын ядроның мембранасы арқылы бүршіктеніп, липопротеинді қабықшаға ие болады. Сонан соң цитоплазмалық везикулалардың қүрамында жасуша беткейіне тасымалданады.

Жасуша мен вирустың түсікті (абортивтік) түрдегі әрекеттесуі

Әрекеттесудің бүл түрі вирус үрпағының қалыптасуымен аяқталмайды жэне келесі жағдайларда туындауы мүмкін:

• сезімтал жасушаларға ақаулы вирустардың немесе ақаулы вириондардың жүқтырылуы;

• стандартты вирустардың оларға деген генетикалық төзімділігі бар жасушаларға жүқтырылуы;

• стандартты вирустардың сезімтал жасушаларға рүқсат етілмейтін (пермиссивті емес) жағдайларда жүқтырылуы.

Ақаулы вирустар мен ақаулы вириондарды ажырату. Ацаулы вирустар өзіндік түр ретінде тіршілік ету үшін тек қана көмекші вирус арқылы репродукциялана алады (мысалы, Б гепатиттінің вирусы тек қана В гепатитінің вирусы болған жағдайда ғана репродукцияланады). Ацаулы вириондар әдетте генетикалық материалдан жартылай айырылған, жасушаны бірнеше рет жүқтыру кезінде көптеген вирустардың популяцияларында жинақталуы мүмкін.

Әрекеттесудің түсіктіктүрі сезімтал емес жасушаларды стандартты вирустармен зақымдаған кезде жиі байқалады. Жасушалардың генетикалық шартты түрдегі резистенттілігінің механизмдері бірнеше түрлі болады. Оны плазмалық мембранада вирустарга арналған арнайы рецепторлардың болмауымен; берілген жасуша гүрінің вирустық иРНҚ-ның трансляциясын инициациялауға қабілетсіздігімен; вирустық макромолекулаларды синтездеуге қажетті арнайы протеазалар мен нуклеазалардың болмауымен, т.б.себептермен байланыстыруға болады.

Әрекеттесудің түсіктік типі вирустардыңрепродукциясы өтіп жатқан ортаның жағдайлары өзгерген кезде де болуы мүмкін: организмнің температурасының көтерілуі, қабыну ошағының рН-ның өзгеруі, организмге вирусқа қарсы препараттарды енгізген кезде, т.б. Рүқсат етілмейтін жағдайларды жойған кезде түсіктік әрекеттесу жасуша мен вирустың өнімді әрекеттесуіне өтеді.

____________________________________________________________________________________________63

Вирустың жасушамен бірікпе (ннтегративті) әрекеттесу түрі (вирогення)

Бүл вируепеи зақымданған жасушаның нуклеин қышқылы иесінің хромосомасына интеграцияланған (қүралғаннан) кейінгі бірлесіп тіршілік етуі. Осы кезде вирустың интеграцияланған геномы репликацияланады да жасуша геномының бір бөлігі ретінде қызмет атқарып кетеді.

Әрекеттесудің интеграцияланған түрі ДНҚ-лы элсіз бактериофагтарға, онкогенді вирустарға жэне кейбір ДНҚ-лы да (мысалы, ғепатит В вирусы) РНҚ-лы да (мысалы, адам иммунды тапшылық вирусы) вирустарға тэн болып келеді. Жасуша геномымен интеграциялагіу үшін сақиналы екіжіпшелі ДНҚ-ды вирус болуы керек. ДНҚ-ды вирустардың геномы сақиналы күйде нуклеотидтік ізділіктердің гомологияланған жерлеріне бірқатар ферменттердің (рестриктаза, эндонуклеаза, лигаза) қатысуымен хромосоманың белгілі бір бөлігіне еніп қүралады. РНҚ-лы вирустарда интеграциялану процесі күрделірек болып келеді. Ол ДНҚ-ның комплементарлық жіпшесінің вирустық РНҚ-ның матрицасында, вирустық спецификалық фермент - кері транскриптазаның (ревертаза) қатысуымен синтезделуден, яғни қайта транскрипциялану механизмінен басталады. Екіжіпшелі ДНҚ қүрастырылып сақинаға айналғаннан кейін ДНҚ- транскриптің жасуша хромосомасына интеграциялануы болады.

Жасуша хромосомасына еніп қүралған вирустық ДНҚ-лы провирус немесе провирустыц ДНҚ деп аталады. Провирус хромосома қүрамында репликацияланып үрпақтық жасушалардың геномына беріледі, яғни вирогения жағдайы түқым қуалайды. Бірақ кейбір физикалық немесе химиялық факторлардың эсерінен провирус жасуша хромосомасының қүрамынан ажыратылып, жасушамен өнімді әрекеттесетін автономды күйге кошуі мүмкін. Провирустың қосымша генетикалық ақпараты вирогения кезінде жасушаға жаңа қасиетгер беріп, сол себептен жасуша онкогенді трансформацияға үшырап, ісіктер, сондай-ақ аутоиммундық жэне созылмалы аурулар дамуы күмкін. Жасушалық геномның қүрамында вирустық ақпараттың провирус күйінде сақталынып, оның үрпаққа берілуі вирустардың организмде персистенциялануына (лат. регшіепйа - табандылық, түрақтылық) жэне латентті (жасырын) вирустық инфекциялардың дамуына себепкер болады.