Jump to content

Վիրուսոլոգիա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից


Գամմա Ֆագ, վիրուսի օրինակ

Վիրուսոլոգիան (վիրոլոգիա կամ վիրուսաբանություն) գիտություն է, որի ուսումնասիրման առարկա են հանդիսանում վիրուսները և վիրուսանման այլ հարուցիչները։ Վիրուսները գենետիկական նյութ պարունակող (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ) և սպիտակուցային թաղանթով պատված ինֆեկցիոն հարուցիչներ են[1][2]։ Վիրուսոլոգիայի ուսումնասիրման թիրախներ են հատկապես՝ վիրուսների կառուցվածքը, նրանց դասակարգումը, նրանցով վարակման և բջիջներ ներթափանցման եղանակները, ազդեցությունը օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական գործընթացների և իմուն համակարգի վրա, վիրուսային հիվանդությունները, օրգանիզմից նրանց անջատման և աճեցման եղանակները, վիրուսների օգտագործումը հետազոտության և բուժման մեջ։ Վիրուսոլոգիան համարվում է մանրէաբանության ճյուղերից մեկը։

Վիրուսների կառուցվածք և դասակարգում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վիրուսոլոգիայի խոշոր ճյուղերից է վիրուսների դասակարգումը։ Դասակարգման տարբերականերից մեկը հիմնված է առավելապես այս կամ այն կենդանի օրգանիզմին ախտահարելու վրա, ըստ այդմ տարբերում ենք՝ կենդանական վիրուսներ, բուսական վիրուսներ, սնկային վիրուսներ, և բակտերիոֆագեր (վիրուսներ, որոնք ախտահարում են մանրէներին)։ Մեկ այլ դասակարգում հիմնված է վիրուսային կապսիդի (արտաքին սպիտակուցային թաղանթ) երկրաչափական տեսքի (հելիկալ կամ իկոսահեդրալ), կամ բուն վիրուսի կառուցվածքի (հավելյալ լիպիդային պատյանի առկայություն կամ բացակայություն) վրա։ Վիրուսների չափսը տատանվում է 30-450 նմ (նանոմետր) սահմաններում, որը նրանցից շատերին լուսային մանրադիտակի տակ դարձնում է անտեսանելի։ Վիրուսների արտաքին տեսսքը և կառուցվածքը ուսումնասիրվել են էլեկտրոնային մանրադիտակով, մագնիսառեզոնանսային սպեկտրոսկոպիայով, ռենտգեն կրիստալոգրաֆիայով։ Վիրուսների դասակարգման եղանակներից ամենաօգտակարը և ներկայումս ամենատարածվածն է՝ դասակարգումը, հիմնված նուկլեինաթթվի կառուցվածքի (ԴՆԹ կամ ՌՆԹ) և նրանց կրկնապատկան եղանակների վրա։ Ըստ այդմ տարբերում ենք՝

  • ԴՆԹ վիրուսներ (երկշղթա և միաշղթա),
  • ՌՆԹ վիրուսներ (դրական միաշղթա ՌՆԹ վիրուսներ, բացասական միաշղթա ՌՆԹ վիրուսներ և շատ ավելի հազվադեպ երկղշթա ՌՆԹ վիրուսներ)
  • Հետադարձ տրանսկրիպտազա ունեցող վիրուսներ (երկշղթա ԴՆԹ և միաշղթա ՌՆԹ վիրուսներ` ներառյալ ռետրովիրուսները)

2005 թվականի տվյալներով, Վիրուսների տաքսոնոմիայի միջազգային կոմիտեն ցուցակագրել է 5450 վիրուսներ, խմբավորված 2000 տեսակներում, 287 ծագումում, 73 ընտանիքում և 3 շարքում։

Վիրուսոլոգները (վիրուսոլագիայով զբաղվող մասնագետները) ուսումնասիրում են նաև ենթավիրուսային մասնիկները, որոնք ավելի փոքր և պարզ մասնիկներ են։ Նրանց թվում են՝

  • Վիրոիդները (բույսերին վարակող մերկ շրջանաձը ՌՆԹ մոլեկուլներ)
  • Սատելիտներ (կապսիդով կամ առանց կապսիդի նուլեինաթթվի մոլեկուլներ, որոնց վարակման և բազմացման համար պարտադիր է այլ` օգնող վիրուսի առկայությունը, ամենաակնառու օրինակը հեպատիտ D-ի վիրուսն է, որը կարող է վարակել միայն հեպատիտ B-ի օգնությամբ)[3]
  • Պրիոններ (ախտաբանական կառուցվածք ունեցող սպիտակուցային մոլեկուլներ, որոնք օրգանիզմ թափանցելուց հետո հրահրում են այլ սպիտակուցների պրիոնային կառուցվածքի անցնելը)[4]

Վիրուսոլոգիայում, միևնույն տեսակին պատկանող վիրուսները ոչ միշտ են մոնոֆիլետիկ, ասել է թե միևնույն ֆիլոգենետիկ ուղին և միևնույն ընդհանուր նախորդը ունեցող, քանի որ վիրուսների էվոլյուցիոն ծագման մեխանիզմները դեռևս հիպոթեզների մակարդակում են։ Առայժմ առկա են 3 այդպիսի տեսություն՝

  1. Վիրուսները ծագել են անկենդան նյութից, առանձին բջջիջների առաջացումից, թերևս ինքնակրկնապատկվող ՌՆԹ ռիբոզիմներից (վիրոիդների նման)
  2. Վիրուսները նախկինում եղել են բջջիջներ, որոնք անհայտ պատճառով դարձել են մակաբույծներ և վարակելով օրգանիզմի բջիջները, ժամանակի ընթացքում կորցրել են իրենց կառուցվածքային միավորները (օր. բջջաթաղանթ)։ Այսպիսի փոքր մակաբույծներրի օրինակ է միկոպլազման, որը չունի բջջապատ)
  3. Վիրուսները ծագել են բջջի շարժուն տարրերից (տրանսպոզոններ, ռետրոտրասպոզեններ կամ պլազմիդներ), որոնք պատիճավորվել են սպիտակուցային թաղանթով, ձեռք են բերել բջջիջներից դուրս գալու և այլ բջջիջներ վարակելու ունակություն

Այստեղ շատ մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում միմիվիրուսը, հսկա վիրուս որը վարակում է ամեոբաներին և կոդավորում նրանց բջջային գործառույթների մեծամասնությունը, գործառույթներ, որոնք ավանդաբար եղել են փոխկապակցված բակտերիաների հետ։ Հնարավոր 2 տարբերակներն են՝ միմիվիրուսը մակաբույծ պրոկարիոտների պարզեցված տարբերակն է, կամ պարզ վիրուս որը այս հավելյալ գեները վերցրել է տիրոջ բջջիջներից։ Վիրուսների էվոլյուցիան, որը շաղկապված է նրանց տերերի էվոլյուցիայի հետ, ուսումնասիրվում է օրգանիզմի հետ համատեղ։ Հետաքրքիրն այն է, որ վիրուսները բազմանում, կրկնապատկվում և զարգանում են, սակայն նրանք չեն շարժվում, չեն մասնակցում նյութափոխանակությանը, միշտ կախված են տիրոջ բջիջներից, քանի որ օգտագործում են հենց այդ բջջային օրգանոիդները վերարտադրման համար։ Եվ հարց է ծագում արդյոք նրանք կենդանի օրգանիզմներ են թե ոչ, հարց որը վերաբերում է նրանց ճիշտ սահմանմանը, սակայն երբեք չի ազդում վիրուսների կենսաբանական իրողության վրա։

Վիրուսային հիվանդություններ և իմուն համակարգ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Վիրուսների ուսումնասիրումը կարևորում է նրանով, որ նրանք հանդիսանում են բազմաթիվ ինֆեկցիոն հիվանդությունների հարուցիչներ։ Տարածված վիրուսային հիվանդությունների թվում են՝ գրիպը, կատաղությունը, կարմրուկը, վիրուսային հեպատիտները, դեղին տենդը, Դենգե տենդը, փայտացումը, բնական ծաղիկը և ՁԻԱՀ-ը[5]։ Լայն տարածում ունեն նաև հերպես վիրուսները, որոնք որպես Ալցհեյմերի հիվանդության հնարավոր հարուցիչներ, շարունակվող ուսումնասիրությունների փուլում են[6]։

Որոշ վիրուսներ, որոնք հայտնի են նաև օնկովիրուսներ անվանմամբ կարող են առաջացնել քաղցկեղ։ Ամենաուսումնասիրվածների թվում է մարդու պապիլոմավիրուսը, որը կարող է հարուցել արգանդի պարանոցի, հեշտոցի և ուղիղ աղու քաղցկեղ (հատկապես 16,18,31 շտամները)[7]։ Մյուս օրինակը հեպատիտ B-ի և հեպատիտ C-ի կապն է լյարդաբջջային քաղցկեղի հետ[8]։ Պրիոնային հիվանդությունների թվում են՝ փոխանցվող սպունգանման էնցեֆալոպաթիաները, որոնցից են՝ Կուրուն, Կրիցֆելդ-Յակոբի հիվանդությունը և խոշոր եղջրավորների էնցեֆալոպաթիան - «գժված կովի հիվանդություն»[9]։ Վիրուսների ախտածնության աստիճանը կոչվում է վիրուլենտություն։ 

Պաթոգենեզ և իմուն համակարգ

Երբ կենդանի օրգանիզմի իմուն համակարգը հանդիպում է վիրուսներին, այն կարող է սկսել արտադրել սպեցիֆիկ հակամարմիններ, որոնք կապվելով վիրուսի համապատասխան հակածինների հետ կամ նրան չեզոքացնում են և արգելակում մուտքը բջիջ, կամ էլ հեշտացնում են նրանց կլանումը և ոչնչացումը (օփսոնիզացիա)։ Լաբորատոր հետազոտման եղանակներով, վիրուս սպեցիֆիկ հակամարմինների ստուգումն արյան մեջ, որոնցից է օրինակ՝ ELISA-ն (enzyme-linked immunosorbent assay), թույլ է տալիս գնահատել թե արդյոք տվյալ անձը նախկինում վարակվել է տվյալ վիրուսով թե ոչ։ Պատվաստումները կարող են պաշտպանել վիրուսային հիվանդություններից, դրդելով նմանատիպ հակամարմինների առաջացումը առանց հիվանդության զարգացման։ Պաշտպանական երկրորդ մեխանիզմը, կամ բջիջ միջնորդավորված իմունությունը, կատարվում T լիմֆոցիտների օգնությամբ։ Այսպես, օրգանիզմի ցանկացած բջիջ, բջջի ներսում կատարվող փոփոխությունները իմուն համակարգի համար թափանցիկ դարձնելու նպատակով, պարբերաբար բջջի մակերեսին ցուցադրում է փոքր սպիտակուցային մասնիկներ։ Եթե այս մասնիկները (վիրուսային, քաղցկեղային և այլն) T բջիջների կողմից ճանաչվում են օտար, ապա նրանց հրահրմամբ ցուցադրող բջիջը մահանում է, իսկ համապատասխան հակածին սպեցիֆիկ T-լիմֆոցիտները բազմանում սկիզբ տալով տվյալ վիրուսի դեմ կռվող սպեցիֆիկ բանակի։ Յուրահատուկ պաշտպանական այս մեխանիզմը կարող է հրահրվել նաև որոշ պատվաստումների օգնությամբ։ ՌՆԹ միջնորդավորված պաշտպանությունը, որն իրենից ենթադրում է միկրոՌՆԹ-ների կամ փոքր «խանգարող» ՌՆԹ-ների միջոցով թիրախ ՌՆԹ-ի կապում և այս ՌՆԹ-ների հետագա քայքայում կամ տրանսլյացիայի ընկճում, հայտնաբերվում է բուսական, կենադանական և էուկարիոտիկ բազմաթիվ բջիջներում, այն հավանաբար առաջացել է հենց վիրուսների դեմ պաշտպանության համար։

Ամեն մահացու վիրուսային հիվանդություն ինչ-որ չափով իրենից ներկայացնում է պարադոքս, չէ որ առանց օրգանիզմ վիրուս նույնպես չի կարող լինել, հետևաբար ինչո՞ւ է վիրուսը սպանում այն աղբյուրը որից սնվում է և բազմանում (պարադոքս, որը կարող է վերաբերել նաև ուռուցքային բջիջներին)։ Տարածված տեսակետի համաձայն, վիրուսներից շատերը իրենց բնական տերերի համար այնքան էլ վնասակար չեն և նույնիսկ կարող են օգտակար լինել[10]։ Մահացու վիրուսային հիվանդություններն առաջանում են, երբ վիրուսը պատահականության արդյունքում իր բնական տիրոջից անցնում է այլ` իր համար «անսովոր» օրգանիզմ (զոոնոզ հիվանդություններ)։ Օրինակ, մարդկանց մոտ ծանր հիվանդություն առաջացնող գրիպի վիրուսի համար բնական տերեր են համարվում խոզերը և թռչունները։ Մյուս օրինակն է ՄԻԱՎ -ը, որը համարվում է պրիմատների մոտ հանդիպող ՍԻԱՎ -ի (Սիմիան իմունային անբավարարության վիրուս) տարատեսակ։ Մինչ պատվաստումներով հնարավոր է կանխարգելել որոշ վիրուսային վարակներ և այն ունի բավական երկար պատմություն, հակավիրուսային դեղերը համեմատաբար վերջերս են ստեղծվել։ Առաջին այդպիսի դեղը ինտերֆերոնն է, որը բնականում ևս արտադրվում է օրգանիզմում և դրդելով իմուն համակարգի մի շարք օղակներ բարձրացնում բջիջ միջնորդավորված իմունային պատասխանի արդյունավետությունը։

Մոլեկուլային կենսաբանություն և վիրուսային թերապիա

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բակտերիոֆագերը, որոնք բակտերիաներին վարակող վիրուսներ են, հեշտությամբ կարող են սինթեզվել բակտերային կուլտուրաների վրա։ Տրանսդուկցիան, բակտերիոֆագերի միջոցով մի բակտերիայի գենետիկ նյութի փոխանցումն է այլ բակտերիայի[11]։ Գենետիկ նյութի հորիզոնական փոխանցման այսպիսի եղանակը, մոլեկուլյար կենսաբանության զարգացման նախադրյալներից է հանդիսացել։ Գենետիկ կոդը, ռիբոզիմները (ՌՆԹ- մոլեկուլներ, որոնք կատալիզում են մի շարք կենսաքիմիական ռեակցիաներ), առաջին ռեկոմբինանտ ԴՆԹ-ն և գենետիկ գրադարանները ստեղծվել են բակտերիոֆագերի օգտագործման ընթացքում։ Վիրուսներից ստացված որոշ գենետիկ տարրեր, օրինակ՝ նրանց բավական էֆֆեկտիվ պրոմոտերները, ներկայումս հաճախ օգտագործվում են մոլեկուլային կենսաբանության հետազոտությունների ընթացքում։ Շատ վիրուսներ, էուկարիոտ բջիջներ ներթափանցելուց հետո, իրենց գենետիկ հավաքակազմը տեղափոխում են դեպի կորիզ։ Այս եղանակը, որը հայտնի է տրանսֆորմացիա կամ տրանսֆեկցիա անվանմամբ, բազմաթիվ ուսումնասիրությունների առիթ է հանդիսացել, քանի որ այն հնաավորություն է տալիս ցանկացածին «վարակել» անհրաժեշտ գեներով։ Այս նպատակի համար հաճախ օգտագործվում է ձևափոխված ռետրովիրուսները, քանի որ նրանք, իրենց գենետիկ նյութը ուղղակիորեն ներկառուցում են տիրոջ բջջի քրոմոսոմի մեջ։ Բավական խոստումնալից այս եղանակը կիրառվում է գենային թերապիայի և գենետիկ հիվանդությունների բուժման մեջ, միակ խնդիրն առայժմ տիրոջ իմունային համակարգի կողմից վիրուսի հանդեպ ագրեսիան է և մերժումը[12]։

Ֆագային թերապիան, որպես բակտերիաների դեմ պայքարի միջոց, բավական հայտնի էր նախքան հակաբիոտիկների հայտնաբերումը, չնայած վերջերս կրկին հետաքրքության դաշտում է հայտնվել։

Վիրուսների ներգրավմամբ բուժական եղանակներից է նաև օնկոլիտիկ վիրուսների օգտագործմամբ թերապիան, որոնք առավելապես վարակում են քաղցկեղային բջիջները։ Չնայած այս եղանակով քաղցկեղների բուժումը ժամանակին այնքան էլ արդյունավետ չի եղել, 2005 և 2006 թվականին կատարված հետոազոտությունները բավական խոստումնալից են գտնվել[13]։

Վիրուսների հաջորդականացում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիմնական հոդված - ԴՆԹ-ի հաջորդականացում

Քանի որ վիրուսներից շատերը բավական փոքր են լուսային մանրադիտակով դիտելու համար, հաջորդականացումը այն հիմնական գործիքներից է որը թույլ է տալիս հայտնաբերել և ուսումնասիրել վիրուսներին։ Ավանդական Սանգերի (հայտնաբերվել է Ֆրեդերիք Սանգերի կողմից) հաջորդականացումը և նոր սերնդի հաջորդականացումը օգտագործվում են հիմնական և կլինիկական բազմաթիվ փորձերում, ինչպես նաև վիրուսային ինֆեկցիաների, վիրուսային պաթոգենների մոլեկուլյար համաճարակաբանության և վիրուսների դեղազգայունությունը ստուգելու համար։ GenBank -ում կամ գենետիկական բանկում, ներկայումս առկա են ավելի քան 2.3 միլիոն սպեցիֆիկ վիրուսային հաջորդականություններ[14], իսկ Սանգերի հաջորդականացումը վերջերս ճանաչվեց այդպիսի հաջորդականացման տեխնիկայի ամենահայտնի եղանակը[14]։

Պատմություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Էդուարդ Ջենները (յուղանկար):
An old, bespectacled man wearing a suit and sitting at a bench by a large window. The bench is covered with small bottles and test tubes. On the wall behind him is a large old-fashioned clock below frick u which are four small enclosed shelves on which sit many neatly labelled bottles.
Մարտինուս Բեյջերինքը իր լաբորատորիայում 1921.
Դմիտրի Իվանովսկին 1910-ին:
Ադոլֆ Մայերը 1875-ին

Virus բառը ծագել է 1599 թվականին և իսկզբանե նշանակել է venom - մաղձ, թույն[15]։

Պատվաստումների ամենաառաջին ձևերը, որոնք կոչվում էին variolation - փոփոխություն, ստեղծվել են Չինաստանում՝ մի քանի հազար տարի առաջ։ Սկզբնական շրջանում այն կատարվում էր բնական ծաղկով հիվանդներից ստացված այս կամ այն նյութը այլ մարդկանց ներարկելով։ 1717-ին Տիկին Մարի Ուորթլեյ Մոնթագուն, ով Ստամբուլում գտնվելու տարիներին բավական ուսումնասիրություններ էր կատարել այս ոլորտում, փորձեց այդ գիտելիքները տարածել Մեծ Բրիտանիայում, սակայն հանդիպեց մեծ դիմադրության։ 1796-ին Էդուարդ Ջենների կողմից ստեղծվեց պատվաստանյութի ստացման ավելի ապահով եղանակ, նա կովերի ծաղիկը - cowpox , օգտագործեց մի երիտասարդ տղայի մոտ բնական ծաղիկի դեմ իմունիտետ ձևավորելու համար։ Եղանակ, որը լայնորեն տարածվեց և փրկեց բազմաթիվ կյանքեր[16]։ Այլ վիրուսային հիվանդությունների դեմ պատվաստումները արագորեն հետևեցին, ներառյալ 1886-ին Լուի Պաստերի կողմից կատաղության դեմ հաջողված վակցինան։ Այնուամենայնիվ այս գիտականներին վիրուսների բնույթը պարզ չէր։ 1892-ին, ռուս կենսաբան Դմիտրի Իվանովսկին Չեմբերլեյնի ֆիլտրի օգնությամբ փորձեց անջատել այն «մանրէներին», որոնք առաջացնում էին ծխախոտաբույսերի մոզաիկ հիվանդությունը։ Իվանովսկին վարակված ծխախոտաբույսերի տերևները ֆիլտրով անցկացնելուց հետո պարզց որ նրանք մնում են վարակիչ։ Փորձը նրան ստիպեց մտածել, որ վարակիչ գործոնն այստեղ, քանի որ անցնում ֆիլտրով շատ փոքր չափսեր պետք է ունենա, կարող է լինել օրինակ ինչ որ տոքսին, որը հավանաբար արտադրվել է այդ «մանրէների» կողմից[17][18][19]։

1898-ին Մարտինուս Բեյջերինքը կրկնեց Իվանովսկիի փորձը ևս մեկ հավելյալ ֆիլտրի օգտագործմամբ, սակայն վարակը միևնույն է փոխանցվում էր բույսից բույս։ Եզրակացությունն եղավ այն, որ վարակի հարուցիչը ամենայն հավանականությամբ ունակ է կրկնապատկվելու և հետևաբար չի կարող լինել տոքսին։ Բեյջերինքն այն անվանեց contagium vivum fluidum - վարակիչ կենդանի հեղուկ[20]։ Այնուամենայնիվ այն հարցը, թե արդյոք վարակիչ օրգանիզմներն են գտնվում այդ «կենդանի հեղուկում», թե հենց այդ հեղուկն է վարակիչ օրգանիզմ, դեռևս մնում էր բաց։

1903-ին առաջին անգամն էր, երբ վիրուսային տրանսդուկցիան համարվեց քաղցկեղ առաջացնող հնարավոր գործոն։ 1908-ին Բանգը և Էլլերմանը ցույց տվեցին, որ վիրուսները կարող են առաջացնել հավերի լեյկեմիա, հետազոտություն, որը բազմիցս առհամարվել էր սկսած 1930-ից, երբ լեյկեմիան համարվեց քաղցկեղ[21]։

1911-ին Պեյթոն Ռոուզը նկարագրեց վիրուսի պատճառով հավերի մոտ սարկոմայի՝ սոլիդ ուռուցքի առաջացման հաջողված փորձը, այսպիսով դառնալով «ճնկոգեն վիրուսոլոգիայի հայրը»[21]։ Նկարագրված այս վիրուսը կոչվեց Ռոուզի սարկոմայի վիրուս 1, իսկ հետագայում պարզվեց նաև նրա վիրուսի ռետրովիրուս լինելը։ Ժամանակի ընթացքում նկարագրվել են շատ քաղցկեղածին ռետրովիրուսներ։

Բակտերիոֆագերի գոյության մասին առաջին անգամ հաղորդվել է Ֆրեդերիք Տվորտի և Ֆելիքս Հերելեի կողմից, 1911 և 1917 թվականներին համապատասխանաբար։ Քանի որ բակտերային կուլտուրաները հեշտ էին աճեցվում, այս հայտագործությունը հիմք դրեց վիրուսոլոգիայի ակտիվ զարգացման։

1918 -ի մահասարսուռ իսպանական գրիպի պանդեմիայի հարուցիչը սկզբնական շրջանում անհայտ էր։ Միայն 1918-ի վերջերին Ֆրանսիացի գիտնականները ցույց տվեցին, որ «ֆիլտրով անցնող վիրուսը» կարող է փոխանցել այդ հիվանդությունը կենդանիներին և մարդկանց, համաձայն Կոխի պոստուլատների[22]։ 1926-ին ցույց տրվեց քութեշի առաջացումը բակտերիայի կողմից, որին վարակել էին բակտերիոֆագով։ Մինչ բույսերն ախտահարող վիրուսները և բակտերիոֆագերը կարող են աճեցվել համեմատաբար հեշտ, կենդանական վիրուսների համար պարտադիր է կենդանի տիրոջ օրգանիզմի առկայությունը, որն էլ ավելի է դժվարացնում նրանց ուսումնասիրումը։ 1931-ին ցույց տրվեց, որ գրիպի վիրուսը հնարավոր է աճեցնել հավի սաղմի վրա, մեթոդ՝ որն մինչ այժմ օգտագործվում է գրիպի պատվաստանյութեր ստեղծելու համար։ 1937 -ին Մաքս Թեյլորին հաջողվեց աճեցնել դեղին տենդի վիրուսը հավի սաղմի վրա և ստանալ պաստվաստանյութ, որը մինչև այսօր օգտագործվում է և փրկում միլիոնավոր կյանքեր։ Բակտերիոֆագերի ուսումնասիրման ոլորտում մեծ համբավ վայելող Մաքս Դելբրուքը 1937 -ին նկարագրեց վիրուսների կենսացիկլը, համաձայն որի՝ վիրուսները ոչ թե աճում են ու հասունանում, այլ հավաքում են իրենց կառուցվածքային միավորները և դուրս գալիս բջջից նորին վարակելու համար։ 1952 -ի Հերշի-Չեյսի փորձում ցույց տրվեց, որ վարակման ժամանակ միայն վիրուսի ԴՆԹ-ն է անցնում բջիջ այլ ոչ թե սպիտակուցները։ Նույն տարում նկարագրվեց նաև տրանսդուկցիայի երևույթը։

1949 -ին Ջոն Էնդերսը, Թոմաս Ուելերը և Ֆրեդերիք Ռոբինսը ցուցադրեցին պոլիովիրուսի աճը մարդու էմբրիոնալ բջիջների վրա, որն առաջին փորձն էր, երբ կենդանական վիրուսը աճեցվում է կենդանի օրգանիզմից դուրս կամ հավի սաղմի վրա։ Այս աշխատանքը հետագայում մեծապես օգնեց Ջոնաս Սոլկին, ինակտիվացված պոլիվիրուսից փայտացման պատվաստանյութ ստեղծելու գործում, որը հաջողությամբ կիրառվեց արդեն 1955 թվականին։ Ծխախոտի մոզաիկ վիրուսը դարձավ այն առաջին վիրուսը, որն ունակ էր բյուրեղացվելու և որի կառուցվածքը հետևաբար հնարավոր դարձավ մանրամասն ուսումնասիրել։ Վիրուսը, որը նախկինում ուսումնասիրվել էր Իվանովսկու և Բեյջերինքի կողմից, 1935 -ին Վենդել Ստենլիի կողմից հաջողությամբ բյուրեղացվեց և ուսումնասիրվեց էլէկտրոնային մանրադիտակով։ Ստենլին ցույց տվեց, որ վիրուսը մնում է ակտիվ նույնիսկ բյուրեղացումից հետո։ 1941 -ին, Բեռնալը և Ֆանկուչեն ստացան վիրուսի կառուցվածքի վերաբերյալ պատկերներ՝ ռենտգեն կրիստալոգրաֆիայի մեթոդների կիրառմամբ։ Այս պատկերների հիման վրա, Ռոզալինդ Ֆրանկլինը 1955-ին ստացավ ծխախոտի մոզաիկ վիրուսի ամբողջական պատկերը։ Նույն 1955-ին Հեյնց Ֆրենկել-Կոնրադը և Ռոբլի Վիլիամսը ցույց տվեցին, որ ծխախոտի մոզաիկ վիրուսի ՌՆԹ-ն և կապսիդի սպիտակուցները ունակ են ինքնակազմավորվելու մեկ ֆունկցիոնալ վիրիոնի կազմում։ Ենթադրվեց, որ հենց այս ինքնակազմավորման մեխանիզմն է գործում նաև տիրոջ բջիջներում, ինչպես և ավելի վաղ նկարագրվել էր Դելբրուքի կողմից։

1963-ին, Բարուշ Բլումբերգի կողմից հայտնաբերվեց հեպատիտ B-ի վիրուսը, որը սկիզբ դրեց հեպատիտ B-ի դեմ պատվաստանյութի ստեղծմանը։

1965-ին Հովարդ Թեմինի կողմից նկարագրվեց առաջին ռետրովիրուսը, վիրուս որն ունակ էր իր ՌՆԹ-ն, հետադարձ տրանսկրիպցիայի միջոցով փոխարկել համապատասխան ԴՆԹ-ի որը և ներդրվում է տիրոջ գենոմի մեջ։ Այս երևույթի համար պատասխանատու ֆերմենտները՝ հետադարձ տրանսկրիպտազան և ինտեգրազան (ապահովում է սինթեզված վիրուսային ԴՆԹ-ի ինտեգրումը տիրոջ գենոմ), առաջին անգամ նկարագրվեցին 1970-ին, Հովորդ Թեմինի և Դավիթ Բալտիմորի կողմից անհատապես։ 1974-ին Ռոբերտ Գալոյի կողմից հայտնաբերվեց առաջին ռետրովիրուսը, որն ունակ էր վարակելու մարդկանց։ Ավելի ուշ ցույց տրվեց, որ հետադարձ տրանսկրիպցիայի ունակությունը (ՌՆԹ-ից համապատասխան ԴՆԹ-ի սինթեզ) սպեցիֆիկ չէ ռետրովիրուսների համար և առատորեն հայտնաբերվում է նաև էուկարիոտ բջիջներում։ Էուկարիոտ բջիջներում այսպիսի հետադարձ տրանսկրիպցիայի ունակություն ունեցող ֆերմենտները և նրանց կոդավորող գեները կոչվում են ռետրոտրանսպոզոններ[23]։ Տրանսպոզոնները հայտնաբերվել են Բարբարա Մաքլինթոքի կողմից, ով 1983-ին, իր հայտնագործության համար ստացավ Նոբելյան մրցանակ[24]։

Մարդկային գենոմի 10-40% -ը ռետրոտրանսպոզոնների գործունեության արդյունքն է։

1975-ին մեծապես փոխվեց օնկովիրուսների մասին պատկերացումը։ Սկզբնական շրջանում համարվում էր, որ օնկոգեն վիրուսները պարունակում են հատուկ օնկոգեններ, որոնց ինտեգրումը բջջի գենոմ հանգեցնում է այդ բջջի ուռուցքային վերափոխմանը։ Մայքլ Բիշոփի և Հարոլդ Վարմուսի աշխատությունների արդյունքում պարզ դարձավ, որ վիրուսը ոչ թե օնկոգեններ է փոխանցում, այլ միացնում է բջջում նորմալ պայմաններում էլ առկա պրոտո-օնկոգենները և դարձնում նրանց օնկոգեն (քաղցկեղածին)։

1976-ին գրանցվեց Էբոլա վիրուսի առաջին բռնկումը, որը մահացու վիրուսային հիվանդություն է։

Ֆրեդերիք Սանգերը այն գիտնականն էր, ում հաջողվեց առաջին անգամ ամբողջական վերծանել որևէ օրգանիզմի գենոմ։ Օրգանիզմը բակտերիոֆագ Phi X 174 -ն էր, իսկ գենոմի վերծանումը թվագրվում է 1977-ին։ Նույն թվականին Ռիչարդ Ռոբերտսը և Ֆիլիպ Շարփը իրարից առանձին ցույց տվեցին, որ ադենովիրուսի գենոմը ունի ինտրոններ և հետևաբար կարիք ունի նաև սպլայսինգի (սպլայսինգը երևույթ է, երբ կորիզում նոր սինթեզված իՌՆԹ-ից հեռացվում են ինտրոնները և մնում են միայն որևէ ամինաթթու կոդավորող էկզոնները)։ Հետագայում պարզվեց որ ինտրոններն առկա են գրեթե բոլոր էուկարիոտ բջիջների գեներում։

1979-ին ՄԱԿ-ի և ԱՀԿ-ի գործուն ջանքերի միջոցով պատվաստումների արշավն ընդեմ բնական ծաղկի վերացրեց այս հիվանդությունը երկրի վրայից։ 1982 -ին Սթենլի Պրուզիները հայտնաբերեց պրիոններին, ցույց տրվեց առաջին պրիոնային հիվանդությունը կենդանիների մոտ։

ՁԻԱՀ-ի առաջին դեպքերը նկարագրվել են 1981-ին, իսկ ՄԻԱՎ-ը, որն առաջացնում է այդ համախտանիշը բացահայտվեց 1983-ին Լուկ Մոնտագնիերի, Ֆրանկոզե Բարե-Սինուսի և Ռոբերտ Գալոյի կողմից[25][26][27]։ Հաջորդաբար ՄԻԱՎ-ի հայտնաբերման համար, ՄԻԱՎ-ի դեմ հակամարմինների ստուգման լաբորատոր մեթոդներ մշակվեցին։ Այնուհետև ՄԻԱՎ-ը բազմաթիվ լաբորատոր ուսումնասիրությունների արդյունքում դարձավ ամենաշատ ուսումնասիրված վիրուսը։ Մարդու հերպես վիրուս 8-ը, որն առաջացնում է Կապոշիի սարկոմա ՁԻԱՀ-ով հիվանդների շրջանում, հայտնաբերվել է 1994-ին։ Հակառետրովիրուսային դեղերը մեծ զարգացում ապրեցին 1990 -ականներին, իջեցնելով ՁԻԱՀ-ից մահացությունը։ ՄԻԱՎ/ՁԻԱՀ-ի բուժումը ընդգրկում է բազմաթիվ հակառետրովիրուսային դեղերի համակցումներ[28]։

Հեպատիտ C-ի վիրուսը հայտնաբերվել է նորագույն մոլեկուլյար կլոնավորման տեխնիկաների կիրառմամբ 1987-ին, նպաստելով հետ-փոխներարկումային հեպատիտի դեմքերի կտրուկ նվազման[29]։

Գենային թերապիայի մեջ վիրուսային վեկտորների օգտագործումը սկսվեց 1980-ականներից, երբ ստեղծվեցին ռետրովիրուսներ, որոնք ունակ էին ցանկալի գեները ներդնել վարակվող բջջի գենոմի մեջ։ Վեկտորները պարունակում էին անհրաժեշտ գեները, սակայն զուրկ էին վիրուսային գեներից և հետևաբար հիվանդություն առաջացնել չէին կարող։ Մկների վրա կատարվող այս փորձերը, 1989-ից սկսվեցին կատարվել նաև մարդկանց վրա։ Առաջին փորձերն ուղղված էին ծանր կոմբինացված իմունոդեֆիցիտի (ԾԿԻԴ) բուժմանը, սակայն ապարձյուն։ 1990-1995 -ին տարբեր վիրուսային վեկտորների օգտագործմամբ գենային թերապիան կիրառվեց բազմաթիվ այլ գենետիկ հիվանդությունների բուժման համար, սակայն կրկին կլինիկական արդյունավետությունը բավական ցածր էր։ 1999-ին այդպիսի մի փորձարկում ավարտվեց մահվան ելքով, երբ 18 ամյա Ջեսսի Գելսինգերի մոտ զարգացավ ծանր իմունային պատասխան ադենովիրուսային վեկտորի դեմ։ X-շղթայակցված ԾԿԻԴ -ի բուժման մեջ գենային թերապիայի հաջող կիրառման 2 դեպք գրանցվեց միայն 2000-ին[30]։

2002-ին նկարագրվեց պոլիովիրուսի լաբորատոր ստեղծման առաջին դեպքը։ 7741 նուկլեոտիդներ պարունակող գենոմի ստեղծումը տևեց 2 տարի։ 2003-ին, ավելի արագ լաբորատոր մեթոդների կիրառմամբ, հնարավոր եղավ 5386 նուլեոտիդ պարունակող Phi X 174 բակտերիոֆագի գենոմը ստեղծվել 2 շաբաթում։

Հսկա միմիվիրուսը, որը համարվում է պրոկարիոտների և սովորական վիրուսների միջև գտնվող տեսակ, նկարագրվեց 2003-ին, իսկ գենոմի հաջորդականթյունը վերծանվեց 2004-ին։

Գրիպի A վիրուսի H1N1 ենթատեսակը, որը 1918-ի Իսպանական գրիպի պանդեմիայի հարուցիչն էր և շուրջ 50 միլիոն մարդու մահվան պատճառը, վերծանվեց 2005-ին։ Վիրուսի հաջորդականության մասին տեղեկատվությունը պահպանվել էր զոհերի հյուսվածքներից վերցված նմուշների հետ միասին, և այս տեղեկատվության հիման վրա սինթեզվեց կենդանի վիրուսը[31]։ Այս վիրուսի մեկ այլ ենթատեսակ պատճառ դարձավ 2009-ի «խոզի գրիպի» համաճարակի։

1985-ին Հարալդ զուր Հանսենը ցույց տվեց մարդու պապիլոմավիրուսի այն 2 տեսակները, որոնք մեղավոր են արգանդի վզիկի քաղցկեղի դեպքերի մեծամասնության համար։ Այս տեսակների դեմ պատվաստանյութը ստեղծվեց 2006-ին։

2006-ին և 2007-ին ցույց տրվեց, որ մարդկանց և մկների մաշկի բջիջներում սպեցիֆիկ տրանսկրիպցիոն գործոնների «ներարկումը» ունակ է այս բջիջներին դարձնել պլյուրիպոտենտ ցողունային բջիջներ։ Փորձը ներառում էր մոդիֆիկացված ռետրովիրուսներ, սակայն մարդկանց մոտ այս եղանակի գլխավոր թերությունը և վտանգը կայանում է նրանում, որ վիրուսը անհրաժեշտ գործոնների մասին տեղեկատվություն պարունակող գեները ներդնում է տիրոջ գենոմի պատահական հատվածներ, որը կարող է նորմալ գեների գործունեությունը խաթարել և բջիջը դարձնել ուռուցքային[32]։ 2008-ին նկարագրվեց առաջին վիրոֆագ՝ Արբանյակ վիրոֆագը։ Այն օգտագործելով օգնող վիրուսի սեփական «գործարանները» զսպում է այդ վիրուսի բազմացումը։ Արբանյակ վիրուսը կարող է օրինակ վերարտադրվել միմիվիրուսով վարակված ամեոբայի մեջ, օգտագործելով միմիվիրուսի սեփաական վերարտադրման հարմարանքները, իսկ միմիվիրուսը ինչպես նշվեց ներկայումս հայտնի ամենամեծ վիրուսն է[33]։

էնդոգեն ռետրովիրուսներն այն վիրուսներն են, որոնց գենոմը մշտական բնակություն է հաստատել որոշ օրգանզիմների սեռական բջիջներում և ամեն անգամ այդ օրգանզիմների բազմացման ընթացքում կրկնապատկվում է։ Պարզված է, որ մարդու գենոմի մոտ 9% -ը այդպիսի ռետրովիրուսների ներդրման արդյունք է։ 2015-ին կատարված մի հետազոտության համաձայն, այդ գեները ակտիվորեն էքսպրեսված են, օրինակ մարդու 3-օրական սաղմում, իսկ նրանցից սինթեզված սպիտակուցները մասնակցում են էմբրիոնի զարգացմանը և պաշտպանում նրան այլ վիրուներով վարակումից[34]։

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ Cann, Alan (2011). Principles of Molecular Virology (5 ed.). London: Academic Press. ISBN 978-0123849397.
  2. ↑ Crawford, Dorothy (2011). Viruses: A Very Short Introduction. New York, NY: Oxford University Press. էջ 4. ISBN 978-0199574858.
  3. ↑ Rizzetto, Mario (2015-7). «Hepatitis D Virus: Introduction and Epidemiology». Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 5 (7). doi:10.1101/cshperspect.a021576. ISSN 2157-1422. PMC 4484953. PMID 26134842.
  4. ↑ «Prion Diseases». CDC. Արխիվացված է օրիգինալից 2010 թ․ մարտի 4-ին. Վերցված է 2016 թ․ մարտի 25-ին.
  5. ↑ Evans, Alfred (1982). Viral Infections of Humans. New York, NY: Plenum Publishing Corporation. էջ xxv-xxxi. ISBN 0306406764.
  6. ↑ Lövheim H, Gilthorpe J, Adolfsson R, Nilsson LG, Elgh F (July 2014). «Reactivated herpes simplex infection increases the risk of Alzheimer's disease». Alzheimer's & Dementia. 11 (6): 593–9. doi:10.1016/j.jalz.2014.04.522. PMID 25043910.
  7. ↑ Burd, Eileen M. (2003-1). «Human Papillomavirus and Cervical Cancer». Clinical Microbiology Reviews. 16 (1): 1–17. doi:10.1128/CMR.16.1.1-17.2003. ISSN 0893-8512. PMID 12525422.
  8. ↑ Michielsen, Peter P; Francque, Sven M; van Dongen, Jurgen L (2005 թ․ մայիսի 20). «Viral hepatitis and hepatocellular carcinoma». World Journal of Surgical Oncology. 3: 27. doi:10.1186/1477-7819-3-27. ISSN 1477-7819. PMC 1166580. PMID 15907199.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չպիտակված ազատ DOI (link)
  9. ↑ «1 Moved | Prion Diseases | CDC». Արխիվացված է օրիգինալից 2010 թ․ մարտի 4-ին. Վերցված է 2017 թ․ սեպտեմբերի 17-ին.
  10. ↑ Dimmock NJ, Easton AJ, Leppard K, Introduction to Modern Virology, (Oxford: Blackwell Publishers, 2007), ch 23 "Horizons in human virology", subch 23.3 "Subtle and insidious virus-host interactions", sec "Virus infections can give their host an evolutionary advantage", p 432.
  11. ↑ Stanley Maloy. «Horizontal Gene Transfer». Վերցված է 2016 թ․ մարտի 25-ին.
  12. ↑ Lundstrom, Kenneth (2018 թ․ մայիսի 21). «Viral Vectors in Gene Therapy». Diseases. 6 (2). doi:10.3390/diseases6020042. ISSN 2079-9721. PMC 6023384. PMID 29883422.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չպիտակված ազատ DOI (link)
  13. ↑ Viruses: The new cancer hunters Արխիվացված 2006-02-13 Wayback Machine, IsraCast, 1 March 2006
  14. ↑ 14,0 14,1 Castro, Christina; Marine, Rachel; Ramos, Edward; Ng, Terry Fei Fan (2019). «The effect of variant interference on de novo assembly for viral deep sequencing». bioRxiv: 815480. doi:10.1101/815480.
  15. ↑ "Virus", Merriam-Webster, Inc, 2011.
  16. ↑ Riedel, Stefan (2005-1). «Edward Jenner and the history of smallpox and vaccination». Proceedings (Baylor University. Medical Center). 18 (1): 21–25. ISSN 0899-8280. PMC 1200696. PMID 16200144.
  17. ↑ Iwanowski, D. (1892). «Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze». Bulletin Scientifique Publié Par l'Académie Impériale des Sciences de Saint-Pétersbourg / Nouvelle Serie III (German and Russian). St. Petersburg. 35: 67––70.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չճանաչված լեզու (link) Translated into English in Johnson, J., Ed. (1942) Phytopathological classics (St. Paul, Minnesota: American Phytopathological Society) No. 7, pp. 27–-30.
  18. ↑ Sussman, Max; Topley, W. W. C.; Wilson, Graham K.; Collier, L. H.; Balows, Albert (1998). Topley & Wilson's microbiology and microbial infections. London: Arnold. էջ 3. ISBN 0-340-66316-2.
  19. ↑ Iwanowski, D. (1903). «Über die Mosaikkrankheit der Tabakspflanze». Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz (German). 13: 1–41.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չճանաչված լեզու (link)
  20. ↑ Pennazio S (2007). «Genetics and virology: Two interdisciplinary branches of biology». Rivista di Biologia. 100 (1): 119–46. PMID 17592822.
  21. ↑ 21,0 21,1 Van Epps HL (2005). «Peyton Rous: Father of the tumor virus» (PDF). Journal of Experimental Medicine. 201 (3): 320. doi:10.1084/jem.2013fta. PMC 2213042. PMID 15756727.
  22. ↑ The Medical and Scientific Conceptions of Influenza, Human Virology at Stanford
  23. ↑ «Retrotransposon - an overview | ScienceDirect Topics». www.sciencedirect.com. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 23-ին.
  24. ↑ «Transposon | genetics». Encyclopedia Britannica (անգլերեն). Վերցված է 2020 թ․ մարտի 23-ին.
  25. ↑ Gallo RC (2002). «Historical essay. The Early Years of HIV/AIDS». Science. 298 (5599): 1728–30. doi:10.1126/science.1078050. PMID 12459576.
  26. ↑ Montagnier L (2002). «Historical essay. A History of HIV Discovery». Science. 298 (5599): 1727–8. doi:10.1126/science.1079027. PMID 12459575.
  27. ↑ Gallo RC, Montagnier L (2002). «Historical essay. Prospects for the Future». Science. 298 (5599): 1730–1. doi:10.1126/science.1079864. PMID 12459577.
  28. ↑ Hu, Wenhui; Kaminski, Rafal; Yang, Fan; Zhang, Yonggang; Cosentino, Laura; Li, Fang; Luo, Biao; Alvarez-Carbonell, David; Garcia-Mesa, Yoelvis (2014 թ․ օգոստոսի 5). «RNA-directed gene editing specifically eradicates latent and prevents new HIV-1 infection». Proceedings of the National Academy of Sciences (անգլերեն). 111 (31): 11461–11466. Bibcode:2014PNAS..11111461H. doi:10.1073/pnas.1405186111. ISSN 0027-8424. PMC 4128125. PMID 25049410.
  29. ↑ 2000 Albert Lasker Award for Clinical Medical Research Արխիվացված Հոկտեմբեր 28, 2007 Wayback Machine, The Lasker Foundation. Accessed 20 February 2008
  30. ↑ Debyser Zeger (2003). «A Short Course on Virology / Vectorology / Gene Therapy» (PDF). Current Gene Therapy. 3 (6): 495–499. doi:10.2174/1566523034578122. PMID 14683447. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ օգոստոսի 2-ին. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 24-ին.
  31. ↑ Kolata, Gina (2005 թ․ հոկտեմբերի 6). «Experts Unlock Clues to Spread of 1918 Flu Virus». The New York Times. ISSN 0362-4331. Վերցված է 2008 թ․ փետրվարի 3-ին.
  32. ↑ Stem Cells—This Time without the Cancer, Scientific American News, 30 November 2007
  33. ↑ «Biggest Known Virus Yields First-Ever Virophage». Microbe Magazine. November 2008. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ հուլիսի 22-ին.
  34. ↑ «Virus hiding in our genome protects early human embryos». New Scientist. 2015 թ․ ապրիլի 20.
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Վիրուսոլոգիա&oldid=9373726» էջից