Вирус бол зөвхөн амьд эсийн дотор үржих чадвартай бичил биетний халдвар үүсгэгч бодис юм. Вирусын нөхөн үржихүй нь бусад амьд организмын нөхөн үржих аргаас ялгаатай төдийгүй вирусын төрөл, тэдгээрийн халдварладаг эзэнээс ихээхэн хамаардаг. Энэ нийтлэлд вирус хэрхэн үрждэг, вирусын амьдралын мөчлөгийн үндсэн үе шатууд, янз бүрийн төрлийн вирусын нөхөн үржихүйн механизмын өөрчлөлтүүд, энэ үйл явцын үр дагавар зэргийг нарийвчлан авч үзэх болно.
Вирусын амьдралын мөчлөгийн үе шатууд
Вирусын амьдралын мөчлөг нь хэд хэдэн үндсэн үе шатаас бүрдэнэ: хавсаргах, нэвтрэх, хуулбарлах, угсрах, суллах. Эдгээр үйл явцын нарийн ширийн зүйлс нь вирусын төрлөөс хамааран өөр өөр байдаг ч бүх вирус үржихдээ энэхүү үндсэн хэв маягийг дагадаг.
1. Хавсралт
Вирусын амьдралын мөчлөгийн эхний үе шат нь хавсралт бөгөөд вирус нь эзэн эсийн гадаргуу дээрх тодорхой рецепторуудыг таньж, холбогддог. Эдгээр рецепторууд нь ихэвчлэн эзэн эсийн мембранд байрладаг уураг эсвэл нүүрс усны молекулууд бөгөөд эсийн дотор хэвийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг. Вирусууд эдгээр рецепторуудыг таньж, тэдгээртэй өндөр хамааралтайгаар холбогддог болж хөгжсөн.
Жишээ: ХДХВ-ийн вирус нь дархлааны системийн нэг хэсэг болох хүний Т эсийн гадаргуу дээрх CD4 болон CCR5 эсвэл CXCR4 уургуудыг таньж, тэдгээрт наалддаг.
2. Нэвтрэлт
Вирус эсвэл түүний генетикийн материал нь эзэн эсэд наалдсаны дараа эзэн эсэд нэвтрэх ёстой. Вирусын төрлөөс хамааран хэд хэдэн өөр нэвтрэлтийн механизм байдаг:
- Мембран нэгдэлХДХВ болон томуугийн вирус зэрэг липидийн бүрхүүлтэй вирусууд нь бүрхүүлээ эзэн эсийн мембрантай нэгтгэж, вирусын генетикийн материалыг эсэд нэвтрэх боломжийг олгодог.
- ЭндоцитозАденовирус гэх мэт олон бүрхүүлгүй вирусууд нь эндоцитозын процессоор дамжуулан эзэн эсүүдэд нэвтэрдэг бөгөөд энэ үйл явцад эзэн эс нь вирусыг цэврүү хэлбэрээр залгидаг.
- ТарилгаЗарим бактериофагууд фагийн сүүлээрээ дамжуулан ДНХ-ээ бактери руу шууд тарьдаг.
3. Хуулбарлалт ба синтез
Вирус нь эзэн эсэд орсны дараа өөрийн генетикийн материалыг хуулбарлах, вирусийн уургийг нийлэгжүүлэхийн тулд эзэн эсийн механизмыг ашиглаж эхэлдэг. Энэ үйл явц нь вирусын төрлөөс хамааран харилцан адилгүй байдаг:
- ДНХ-ийн вирусАденовирус гэх мэт ДНХ-ийн вирусууд нь вирусын ДНХ-г хуулбарлахын тулд эзэн эсийн ДНХ-ийн репликацийн ферментүүдийг, харин эзэн эсийн рибосомуудыг ашиглан вирусын уургийг нийлэгжүүлдэг.
- РНХ вирусуудТомуугийн вирус гэх мэт РНХ вирусууд нь вирусын РНХ-г хуулбарлахын тулд РНХ-аас хамааралтай РНХ полимераза гэж нэрлэгддэг өөрийн ферментийг агуулдаг.
- РетровирусХДХВ зэрэг ретровирусууд нь вирусын РНХ-г ДНХ болгон хувиргахын тулд урвуу транскриптаза ферментийг ашигладаг бөгөөд дараа нь энэ нь интеграза ферментийн тусламжтайгаар эзэн эсийн геномд нэгтгэгддэг.
4. Чуулган
Репликаци ба синтезийн дараа шинээр үүссэн вирусын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шинэ вирусын хэсгүүд болгон угсардаг. Энэ үйл явц нь вирусын нуклейн хүчлийг капсидын уургуудтай нэгтгэх, зарим тохиолдолд бүрхүүлийн уургуудтай липидийн бүрхүүл үүсэхийг хамардаг.
5. Суллах
Вирусын амьдралын мөчлөгийн эцсийн шат бол эзэн эсээс шинэ вирусын хэсгүүд ялгарах явдал юм. Ялгарах механизм нь вирусын төрлөөс хамаарна:
- Эсийн лизисБактериофаг Т4 гэх мэт олон бүрхүүлгүй вирусууд нь эзэн эсийг дэлбэрч (лизис) шинэ вирусын хэсгүүдийг ялгаруулдаг.
- ЭкзоцитозХДХВ болон томуугийн вирус гэх мэт бүрхүүлтэй вирусууд нь ихэвчлэн экзоцитоз буюу нахиалах гэж нэрлэгддэг процессоор ялгардаг бөгөөд энэ процесст вирусын хэсгүүд нь эзэн эсийг устгахгүйгээр гадагшилдаг.
Вирусын нөхөн үржих механизмын өөрчлөлтүүд
Вирусын үржлийн үндсэн хэв маяг нь дээр дурдсан алхмуудыг дагадаг боловч янз бүрийн төрлийн вирусын хооронд нөхөн үржихүйн механизмын хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг. Энэ өөрчлөлтийн зарим жишээг энд оруулав.
1. Бактериофаг
Бактериофаг буюу фаг нь бактерийг халдварлуулдаг вирус юм. Тэд литик ба лизоген гэсэн хоёр үндсэн амьдралын мөчлөгтэй.
- Литик мөчлөгЛитик мөчлөгт фагууд нь бактерийн эсийн механизмыг эзлэн шинэ вирусын хэсгүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эцэстээ бактерийн эсийн лизис болон шинэ фагийн хэсгүүдийг ялгаруулдаг.
- Лизогенийн мөчлөгЛизогенийн мөчлөгт фагийн ДНХ нь бактерийн геномд нэгдэж, бактерийн ДНХ-тэй хамт хуулбарлагддаг. Фаг нь тодорхой нөхцөл байдал өдөөгдөж, литик мөчлөгт орох хүртэл идэвхгүй хэвээр байна.
2. Ретровирус
ХДХВ-ийн нэгэн адил ретровирусууд нь вирусын ДНХ-ийг эзэн эсийн геномд нэгтгэх өвөрмөц амьдралын мөчлөгтэй байдаг. Энэ нь вирусыг эзэн эсийн геном дотор нуугдаж, эзэн ДНХ-ийн хамт үржих боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь эмчлэхэд хэцүү архаг халдвар үүсгэдэг.
3. Сөрөг туйлшралтай РНХ вирусууд
Томуугийн вирус гэх мэт сөрөг туйлшралтай РНХ вирусууд нь сөрөг-сөрөг РНХ геномоосоо эерэг-сөрөг РНХ (mRNA) нийлэгжүүлэхийн тулд өөрсдийн РНХ полимераза ферментийг авч явдаг. Энэ нь геномыг эзэн эсийн рибосомууд шууд mRNA болгон ашиглаж болох эерэг туйлшралтай РНХ вирусуудаас ялгаатай.
Вирусын үржлийн үр дагавар
Вирусын нөхөн үржихүйн үйл явц нь хүн, амьтан, ургамлын эрүүл мэнд, түүнчлэн экосистемд бүхэлд нь чухал нөлөө үзүүлдэг.
1. Өвчин ба тахал
Вирусын үр дүнтэй, хурдан нөхөн үржих нь өвчний дэгдэлт, тахал өвчинд хүргэж болзошгүй. Хамгийн тод жишээ бол SARS-CoV-2 вирусын улмаас үүссэн COVID-19 цар тахал юм. Вирус нь хурдан үржиж, хувь хүмүүсийн хооронд тархах чадвар нь үүнийг олон нийтийн эрүүл мэндэд ноцтой аюул учруулж байна.
2. Эмийн дасал
Вирусын репликацийн үед үүсдэг мутаци нь эмэнд тэсвэртэй вирусын хувилбарууд үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь ХДХВ, гепатит С зэрэг вирусын халдварыг эмчлэхэд тулгардаг томоохон бэрхшээл бөгөөд тэсвэртэй хувилбарууд нь вирусын эсрэг эмчилгээний үр нөлөөг бууруулдаг.
3. Генийн эмчилгээ ба вакцинууд
Вирусын нөхөн үржихүйн механизмыг ойлгосноор генийн эмчилгээ болон вакциныг хөгжүүлэх боломжтой болсон. Өөрчлөгдсөн вирусыг эмчилгээний генийг өвчтөний эсүүдэд хүргэхэд ашиглаж болох бөгөөд сулруулсан эсвэл идэвхгүйжүүлсэн вирусын вакцин нь өвчин үүсгэхгүйгээр дархлааны хариу урвалыг өдөөж чаддаг.
Дүгнэлт
Вирусын нөхөн үржихүй нь вирус болон эзэн эсийн хоорондын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлийг хамарсан нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Төрөл бүрийн вирусын нөхөн үржихүйн механизмд харилцан адилгүй байдаг ч бүх вирус нь хавсаргах, нэвтрэх, хуулбарлах, угсрах, суллах үндсэн хэв маягийг дагадаг. Эдгээр үйл явцыг бүрэн ойлгох нь вирусын халдварыг хянах, вирусын өвчнийг эмчлэх, ашигтай биотехнологийн хэрэглээнд вирусыг ашиглах үр дүнтэй стратеги боловсруулахад чухал үүрэгтэй. Вирусын нөхөн үржихүй нь зөвхөн байгалийн гайхамшгийг илчлээд зогсохгүй ирээдүйн вирусын аюул заналхийллийн эсрэг шинэлэг шийдлүүдийг эрэлхийлэхийг бидэнд сорьж байна.
