ვირუსთა სამყარო
ვირუსის აგებულება
ვირუსები მიკროსკოპული ნაწილაკები არიან, რომლებსაც აქვთ ავტონომიური გენეტიკური ელემენტები ნუკლეინის მჟავების (დნმ, რნმ) სახით. ერთნი დნმ-ს, დეზოქსირიბონუკლეინმჟავას, შეიცავენ, მეორენი - რნმ-ს, რიბონუკლეინმჟავას. არსებობენ ისეთი ვირუსებიც, რომლებსაც ორივე ტიპის ნუკლეინის მჟავა აქვთ (მიმივირუსები). ვირუსის გენეტიკური ელემენტი გახვეულია ცილოვან გარსში, რომელსაც ცოცხალი ორგანიზმის უჯრედებში შეჭრის უნარი შესწევს. ცილოვან გარსს, რომელშიც ვირუსის გენომია გახვეული, კაფსიდი ეწოდება. ზოგიერთი ვირუსის კაფსიდი მხოლოდ ერთი სახის ცილას შეიცავს, ზოგიერთისა კი რამდენიმეს. ვირუსთა ნაწილს აქვს დამატებითი ლიპოპროტეინული გარსიც, რომელიც ცილებთან ერთად ნახშირწყლებსაც შეიცავს. აგებულების მხრივ განსაკუთრებით რთულად ორგანიზებული ვირუსების რიცხვს მიეკუთვნება გრიპისა და ჰერპესული ინფექციის გამოწვევი ვირუსები. სწორედ კაფსიდია ის ელემენტი, რომლითაც ვირუსები ვიროიდი ორგანიზმებისგან გამოიჩევიან. ვიროიდები არიან ვირუსის მსგავსი ინფექციური ნუკლეინის მჟავები, რომლებსაც კაფსიდი არ აქვთ. ვირუსებს უჯრედის გარეთ გამრავლება არ შეუძლიათ, უჩვეულო გარემოში ისინი ორგანული პოლიმერული ნივთიერებების სახით არსებობენ. არ გააჩნიათ ცილის დამოუკიდებლად სინთეზირების უნარი, რადგან მათ ორგანიზმში არ მიმდინარეობს ნივთიერებათა ცვლა.
ვირუსთა კლასიფიკაცია
სადღეისოდ ვირუსთა ძირითადი კლასიფიკაცია ემყარება ნობელის პრემიის ლაურეატის, ბიოლოგ დევიდ ბალტიმორის მიერ შემუშავებულ კონცეფციას, რომელიც გენეტიკური ინფორმაციის შემცველობის ტიპის მიხედვით ვირუსთა 7 ჯგუფს გამოყოფს.
I - ვირუსები, რომლებიც შეიცავენ ორჯაჭვიან დნმ-ს და არ გააჩნიათ რნმ-სტადია (ჰერპესვირუსები, პოქსავირუსები, პაპოვავირუსები, მიმივირუსები);
II - ვირუსები, რომლებიც შეიცავენ ორჯაჭვიან რნმ-ს (როტავირუსები);
III - ერთჯაჭვიანი დნმ-ს მოლეკულის შეცველი ვირუსები (პარვოვირუსები);
IV - დადებითი პოლარობის მქონე ერთჯაჭვიანი რნმ-ს შემცველი ვირუსები (პოკორნავირუსები, ფლავივირუსები);
V - ნეგატიური ან ორმაგი პოლარობის მქონე ერთჯაჭვიანი რნმ-ს შემცველი ვირუსები (ორთომიქსოვირუსები, ფილოვირუსები);
VI - ერთჯაჭვიანი რნმ-ს შემცველი ვირუსები, რომლებიც სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში დნმ-ს სინთეზის სტადიასაც გაივლიან (რეტროვირუსები, აივ-ინფექცია);
VII - ორჯაჭვიანი დნმ-ს მოლეკულის შემცველი ვირუსები, რომლებიც სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში გაივლიან მატრიცულ რნმ-ზე დნმ-ს სინთეზის სტადიასაც (რეტროიდული ვირუსები, ჰეპატიტ B-ს ვირუსი).
ვირუსების წარმომავლობა
ამჟამად ცნობილ ვირუსებს, ერთი შეხედვით მსგავსი თვისებების მიუხედავად, სრულიად სხვადასხვა წარმომავლობა აქვთ. მათ არ ჰყავთ ერთი საერთო წინაპარი. არსებობს რამდენიმე ჰიპოთეზა, რომლებიც ვირუსთა წარმომავლობის ახსნას ცდილობს:
1. დნმ-ს შემცველი ვირუსები და ბაქტერიოფაგები წარმოშობილნი არიან მარტივი, ავტონომიური გენეტიკური ელემენტებისგან, დნმ-ს მონაკვეთებისგან, რომლებსაც შესწევთ უნარი, უჯრედში დამოუკიდებლად გაორმაგდნენ.
2. რნმ-შემცველი ვირუსების წარმოშობას ვიროიდებს უკავშირებენ. ვიროიდები არიან უჯრედში რნმ-ს გაორმაგებისა და სინთეზის დროს მისი მოლეკულიდან `გამოქცეული~ ნაწილაკები, რომლებმაც შემთხვევით შეიძინეს გაორმაგების უნარი და სათავე დაუდეს რნმ-შემცველი ვირუსების ჯგუფს.
3. მოზრდილი დნმ-ს შემცველი ვირუსების წარმოშობას უკავშირებენ გაცილებით რთული აგებულების მქონე უჯრედშიდა პარაზიტებს - მიკოპლაზმასა და რიკეტსიას, რომლებმაც მიზეზთა გამო დაკარგეს გენომის ნაწილი და ვირუსებად ჩამოყალიბდნენ. თუმცა ამ ჰიპოთეზის ექსპერიმენტულად დადასტურება დღემდე ვერ მოხერხდა, ამიტომ მეცნიერთა დიდი ნაწილი მას არ იზიარებს.
ვირუსული ინფიცირების მექანიზმი
ვირუსული ინფიცირების მექანიზმი რამდენიმეეტაპიანი პროცესია. ეს ეტაპები მკაცრად განსაზღვრული თანამიმდევრობით მისდევს ერთმანეთს.
1. უჯრედის მემბრანაზე მიერთება - ადსორბცია. ვირუსის ადსორბცია რომ მოხდეს, უჯრედის გარსზე უნდა არსებობდეს რეცეპტორული ნაწილი, რომელიც სპეციფიკურია ამა თუ იმ ვირუსისთვის. სწორედ მისი მეშვეობით ხდება ვირუსის პირველი კონტაქტი ჯანმრთელ უჯრედთან და ამ რეცეპტორის არსებობა განსაზღვრავს ამა თუ იმ სახის ვირუსისთვის მასპინძელ ორგანიზმთა წრეს.
2. უჯრედში შეჭრა. მიერთების შემდეგ ვირუსმა უჯრედის შიგნით საკუთარი გენეტიკური ინფორმაცია უნდა შეიტანოს. სხვადასხვა სახეობის ვირუსი ამას სხვადასხვანაირად ახერხებს: ერთნი უჯრედში პლაზმური მემბრანის ხვრელებიდან ძვრებიან, მეორენი კი ენდოციტოზის (უჯრედში საკვების შეტანის) დროს აღწევენ მასში, უჯრედში მოხვედრის შემდეგ კი გამრავლებას იწყებენ. ერთნი ციტოპლაზმაში მრავლდებიან, მეორენი კი უჯრედის ბირთვში. უჯრედის პროგრამირების შეცვლა - უჯრედში ვირუსის მოხვედრის საპასუხოდ აქტიურდებიან ვირუსის საწინააღმდეგო უჯრედშიდა დაცვის მექანიზმები. უჯრედები იწყებენ სასიგნალო მოლეკულების - ინტერფერონების გაძლიერებულ სინთეზს, რომლებიც ირგვლივ მდებარე უჯრედებს მოსალოდნელი საფრთხის შესახებ აცნობებენ და მათ ანტივირუსული იმუნიტეტის გაძლიერებისკენ მოუწოდებენ. ზოგჯერ ვირუსის აღმოჩენა უჯრედშიდა კონტროლის მექანიზმით ხდება. ამ შემთხვევაში უჯრედმა შესაძლოა სიცოცხლე თვითმკვლელობითაც კი დაასრულოს. ამ მოვლენას აპოფთოზი ეწოდება. ეს უჯრედშიდა დაპროგრამებული სიკვდილია, რითაც ორგანიზმი ვირუსის შემდგომ გამრავლებას ეღობება წინ. თუმცა ხდება ისეც, რომ ვირუსი ახერხებს დათრგუნოს ინტერფერონთა სინთეზი და, ამის კვალობაზე, თავიდან აიცილოს დაპროგრამებული სიკვდილი. ამის შემდგომ მაქსიმალურად ხელსაყრელი გარემოს შექმნაში მას აღარაფერი უშლის ხელს. ვირუსი უჯრედშიდა გამრავლების აპარატს საკუთარი მიზნისთვის გარდაქმნის და ისიც ვირუსის ნუკლეინის მჟავას ექსკლუზიური უფლებებით აღჭურვავს.
3. პერსისტენცია. ზოგიერთი ვირსუსი უჯრედში მოხვედრის შემდგომ პერსისტენციას მიმართავს ანუ ლატენტურ-ფარულ მდგომარეობაში გადადის და ერთხანს შეუმჩნეველი რჩება როგორც უჯრედშიდა თავდაცვითი ძალებისთვის, ისე მაკონტროლებელი მექანიზმისთვის. პერსისტენციულ მდგომარეობაში მყოფი ვირუსები სუსტად ერევიან უჯრედში მიმდინარე პროცესებში და გასააქტიურებლად შესაფერის მომენტს მოთმინებით ელოდებიან. ხელსაყრელ პირობებში მოხვედრისთანავე ისინი ხელთ იგდებენ უჯრედულ კონტროლს და მას საკუთარი მიზნებისთვის იყენებენ. ახალი ვირუსული კომპონენტების შექმნა - მას შემდეგ, რაც ვირუსი უჯრედის შიგნით დამკვიდრდება, მიმდინარეობს უჯრედული გენომის, ანუ მისი ნუკლეინის მჟავას სინთეზი, ვირუსული ცილების სინთეზი და ვირუსული გენომის გაორმაგება - ვირუსის გამრავლება, მისი ახალი თაობის - ვირიონების წარმოქმნა. ვირიონების მომწიფება და მათი უჯრედიდან გამოსვლა - ბოლოს და ბოლოს, ახალსინთეზირებული ნუკლეინის მჟავები შესაბამისი ცილოვანი გარსით იმოსებიან და უჯრედიდან გამოდიან. ამის შემდგომ მასპინძელი ვირუსი იღუპება, თუმცა არიან ვირუსები, რომელთა უჯრედიდან გამოსვლის შემდგომ უჯრედი სიცოცხლეს განაგრძობს და ახალ ვირუსულ ელემენტებს წარმოქმნის.
ბაქტერიოფაგები
ვირუსი სიცოცხლის არაუჯრედული ფორმაა და ძალზე საშიშ უჯრედშიდა პარაზიტს წარმოადგენს. ამ მხრივ გამონაკლისია ბაქტერიოფაგი. 1917 წელს ფრანგმა მეცნიერმა დ’ერელმა აღმოაჩინა ვირუსი, რომელიც ბაქტერიაში სახლდებოდა და მას მთლიანად შლიდა. სწორედ მას უწოდეს ბაქტერიოფაგი, ანუ ბაქტერიის მშთანთქმელი. ბაქტერიოფაგი იჭრება ბაქტერიის ვირუსში და იქ იწყებს საკუთარი დნმ-ს ან რნმ-ს სინთეზს. ბაქტერიის სხეულში თვითაწყობის გზით წარმოიქმნება ახალი ფაგები, რომლებიც გამოდიან მასპინძლის სხეულიდან და სხვა ბაქტერიებში იჭრებიან, მასპინძელი კი იღუპება. დღეს ბაქტერიოფაგებს მრავალი ინფექციური დაავადების სამკურნალოდ იყენებენ. ასეთებია დიზენტერია, მუცლის ტიფი, ქოლერა, სტაფილოკოკური და სტრეპტოკოკური ინფექციები და სხვა. მიუხედავად იმისა, რომ ვირუსები საკმაოდ მცირე ზომისანი არიან და უჩვეულო გარემოში სწრაფად იღუპებიან, მათთან ბრძოლა საკმაოდ ძნელია. ერთ-ერთი ფაქტორი, რომელიც ართულებს ვირუსელი დაავადებების დროულ დიაგნოსტიკასა და მკურნალობას, არის ვირუსთა სწრაფი მუტაციის უნარი, რის მეშვეობითაც ისინი იცვლიან თვისებებს და უფრო საშიშნი და გამძლენი ხდებიან მედიკამენტების მიმართ.