اما ویروس ها نمی توانند برای میزبان خود خیلی خطرناک باشند. در غیر این صورت، این می تواند منجر به ناپدید شدن کامل ارگانیسم دهنده شود، به این معنی که پاتوژن نیز از بین می رود. اما ویروس ها نمی توانند خیلی ضعیف باشند. اگر ایمنی خیلی سریع در بدن میزبان ایجاد شود، آنها به عنوان یک گونه ناپدید می شوند. اغلب اتفاق می افتد که این میکروارگانیسم ها یک میزبان دارند که در آن زندگی می کنند، بدون اینکه برای دومی مشکل ایجاد کنند و در عین حال بر سایر موجودات زنده اثر بیماری زا دارند.

آنها با تولید مثل تولید مثل می کنند. این بدان معنی است که اسیدهای نوکلئیک و پروتئین های آنها ابتدا تکثیر می شوند. و سپس ویروس ها از اجزای ایجاد شده جمع می شوند.

انواع ویریون ها و راه های عفونت

قبل از درک چگونگی تکثیر ویروس ها در یک سلول، باید بدانیم چگونه این ذرات به آنجا می رسند. به عنوان مثال، عفونت هایی وجود دارند که منحصراً توسط انسان منتقل می شوند. اینها عبارتند از سرخک، تبخال و تا حدی آنفولانزا. آنها از طریق تماس یا قطرات هوا منتقل می شوند.

انترو ویروس ها، ریو ویروس ها و آدنوویروس ها می توانند از طریق غذا وارد بدن شوند. شما می توانید به عنوان مثال، از طریق تماس مستقیم با یک فرد (چه خانگی و چه جنسی) به ویروس پاپیلوم مبتلا شوید. اما راه های دیگری برای عفونت وجود دارد. به عنوان مثال، برخی از انواع رابدویروس ها می توانند از طریق نیش حشرات خونخوار منتقل شوند.

همچنین یک مسیر تزریقی عفونت وجود دارد. به عنوان مثال، ویروس هپاتیت B می تواند در طی مراحل جراحی، دندانپزشکی، تزریق خون، پدیکور یا مانیکور وارد بدن انسان شود.

انتقال عمودی عفونت ها را نباید فراموش کنیم. در این حالت وقتی مادر در دوران بارداری بیمار می شود، جنین تحت تاثیر قرار می گیرد.

شرح ویروس ها

برای مدت طولانی، عوامل ایجاد کننده بیشتر بیماری ها فقط بر اساس تأثیر بیماری زا بر بدن مورد قضاوت قرار می گرفتند. دانشمندان تنها زمانی توانستند این موجودات بیماری زا را ببینند که میکروسکوپ الکترونی اختراع شد. سپس این امکان وجود داشت که بفهمیم ویروس ها چگونه تولید می شوند.

اندازه این میکروارگانیسم ها به طور قابل توجهی متفاوت است. برخی از آنها از نظر اندازه شبیه به باکتری های کوچک هستند. کوچکترین آنها از نظر اندازه نزدیک به مولکولهای پروتئین هستند. برای اندازه گیری آنها، از یک مقدار متعارف استفاده می شود - نانومتر، که برابر با یک میلیونیم میلی متر است. آنها می توانند از 20 تا چند صد نانومتر باشند. در ظاهر آنها مانند چوب، توپ، مکعب، نخ، چند وجهی به نظر می رسند.

ترکیب میکروارگانیسم ها

برای درک اینکه چگونه ویروس ها در سلول ها تکثیر می شوند، باید ترکیب آنها را درک کنید. انواع ساده از اسید نوکلئیک و پروتئین تشکیل شده است. علاوه بر این، اولین جزء حامل داده های ژنتیکی است. آنها فقط از یک نوع اسید نوکلئیک تشکیل شده اند - این می تواند DNA یا RNA باشد. طبقه بندی آنها بر اساس همین تفاوت است.

اگر ویروس‌ها در داخل سلول اجزای یک سیستم زنده هستند، در خارج از آن پروتئین‌های نوکلئیک بی‌اثری به نام ویریون‌ها وجود دارند. پروتئین ها اجزای ضروری آنها هستند. اما برای انواع مختلف ویروس ها متفاوت هستند. با تشکر از این، آنها را می توان با استفاده از واکنش های ایمونولوژیکی خاص تشخیص داد.

دانشمندان نه تنها ویروس های ساده، بلکه موجودات پیچیده تری را نیز کشف کرده اند. آنها همچنین ممکن است شامل لیپیدها و کربوهیدرات ها باشند. هر گروه از ویروس ها ترکیب منحصر به فردی از چربی ها، پروتئین ها، کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک دارند. برخی از آنها حتی حاوی آنزیم هستند.

آغاز فرآیند پرورش

اگر نحوه نفوذ میکروارگانیسم به سلول و اتفاقاتی که پس از آن در آن اتفاق می افتد را با جزئیات در نظر بگیرید، می توانید درک کنید که این فرآیند چگونه اتفاق می افتد. ویریون ها را می توان به عنوان ذره ای متشکل از DNA (یا RNA) محصور در یک غلاف پروتئینی در نظر گرفت. تولید مثل ویروس ها تنها پس از اتصال میکروارگانیسم به دیواره سلولی، به غشای پلاسمایی آن آغاز می شود. باید درک کرد که هر ویریون فقط می تواند به انواع خاصی از سلول ها که گیرنده های خاصی دارند متصل شود. صدها ذره ویروسی را می توان روی یک سلول قرار داد.

پس از این، روند viropexis آغاز می شود. خود سلول ویریون های متصل را جذب می کند. تنها پس از این "برهنه کردن" ویروس ها آغاز می شود. با کمک مجموعه ای از آنزیم هایی که وارد سلول می شوند، پوسته پروتئینی ویروس حل می شود و اسید نوکلئیک آزاد می شود. این اوست که از طریق کانال های سلول به هسته آن می گذرد یا در سیتوپلاسم باقی می ماند. اسید نه تنها مسئول تولید مثل ویروس ها، بلکه برای ویژگی های ارثی آنها نیز می باشد. متابولیسم خود سلول ها سرکوب می شود و تمام تلاش ها در جهت ایجاد اجزای جدید ویروس ها است.

فرآیند ترکیب

در DNA سلول گنجانده شده است. چندین نسخه از DNA ویروسی (RNA) به طور فعال در داخل ایجاد می شود، این کار با استفاده از پلیمرازها انجام می شود. برخی از ذرات تازه ایجاد شده به ریبوزوم ها متصل می شوند و فرآیند سنتز پروتئین های ویروسی جدید نیز در آنجا انجام می شود.

هنگامی که تعداد کافی از اجزای ویروس انباشته شد، فرآیند ترکیب آغاز می شود. از نزدیک می گذرد. ​​جوهر آن این است که ویریون های جدید از اجزاء مونتاژ می شوند. ویروس ها به این ترتیب تکثیر می شوند.

ذرات سلولی که در آن قرار داشتند را می توان در ویریون های تازه تشکیل شده شناسایی کرد. اغلب فرآیند تشکیل آنها با پوشاندن آنها در یک لایه غشای سلولی به پایان می رسد.

تکمیل تکثیر

پس از تکمیل فرآیند ترکیب، ویروس ها اولین میزبان خود را ترک می کنند. فرزند تشکیل شده برگ می زند و شروع به آلوده کردن سلول های جدید می کند. ویروس ها مستقیماً در سلول ها تکثیر می شوند. اما در نهایت به طور کامل از بین می روند یا تا حدی آسیب می بینند.

با داشتن سلول های جدید آلوده، ویروس ها شروع به تکثیر فعال در آنها می کنند. چرخه تولید مثل تکرار می شود. چگونگی ادامه روند انتشار ویریون های ایجاد شده به گروهی از ویروس ها بستگی دارد که آنها به آن تعلق دارند. به عنوان مثال، انترو ویروس ها با این واقعیت مشخص می شوند که به سرعت در محیط آزاد می شوند. اما عوامل تبخال، reoviruses، orthomyxoviruses با بلوغ ظاهر می شوند. قبل از مرگ، آنها می توانند چندین چرخه از چنین تولید مثلی را طی کنند. در عین حال، منابع سلولی تخلیه می شوند.

تشخیص بیماری ها

تولید مثل در برخی موارد با این واقعیت همراه است که ذرات میکروارگانیسم های بیماری زا می توانند در داخل سلول ها جمع شوند و خوشه های کریستال مانند را تشکیل دهند. کارشناسان آنها را نهادهای فراگیر می نامند.

به عنوان مثال، با آنفولانزا، آبله یا هاری، چنین تجمعاتی در هسته یافت می شود. این علامت برای تشخیص بیماری ها استفاده می شود. در این مورد، همچنین مهم است که فرآیند تولید مثل ویروس دقیقاً در کجا اتفاق می افتد.

به عنوان مثال، هنگامی که تشکیلات بیضی یا گرد در سلول های اپیتلیال تشخیص داده می شود، آنها از آبله صحبت می کنند. تجمع سیتوپلاسمی در سلول های مغز نشان دهنده هاری است.

روش تولید مثل ویروس ها بسیار خاص است. ابتدا ویریون ها وارد سلول هایی می شوند که مناسب آنهاست. پس از این، فرآیند آزادسازی اسیدهای نوکلئیک و ایجاد "پرده های" قطعات برای میکروارگانیسم های بیماریزای آینده آغاز می شود. فرآیند تولید مثل با تشکیل ویریون های جدید که در محیط آزاد می شوند، به پایان می رسد. کافی است یکی از مراحل چرخه را مختل کنید تا تولیدمثل ویروس ها متوقف شود و یا شروع به تولید فرزندان تحتانی کنند.

کار خلاقانه

روش انتشار ویروس

ویروس (از لاتین ویروس - سم) یک ذره میکروسکوپی است که می تواند سلول های موجودات زنده را آلوده کند.

ویروس شناسی (از ویروس و آرم - کلمه، دکترین)، علم ویروس ها. ویروس شناسی عمومی ماهیت ویروس ها، ساختار، تولید مثل، بیوشیمی و ژنتیک آنها را مطالعه می کند.

روش تولید مثل ویروس ها نیز با تقسیم، جوانه زدن، هاگ زایی یا فرآیند جنسی که در موجودات تک سلولی، در سلول های موجودات چند سلولی و به طور کلی در دومی رخ می دهد، متفاوت است. تکثیر یا تکثیر اصطلاح رایج برای تولید مثل ویروس ها است. تشکیل ویریون ها یا با خودآرایی (بسته بندی اسید نوکلئیک ویروسی به کپسیدهای پروتئینی و تشکیل یک نوکلئوکپسید) یا با مشارکت سلول یا هر دو (ویروس های پوششی) انجام می شود. البته تقابل بین تقسیم سلولی میتوزی و همانندسازی مطلق نیست، زیرا روش‌های تکثیر ماده ژنتیکی در ویروس‌های حاوی DNA تفاوت اساسی با هم ندارند و اگر در نظر بگیریم که سنتز ماده ژنتیکی در ویروس‌های حاوی RNA همچنین با توجه به نوع قالب انجام می شود، سپس مخالف میتوز نسبی و تکثیر همه ویروس ها است. و با این وجود، تفاوت در روش های تولید مثل سلول ها و ویروس ها به قدری قابل توجه است که کل دنیای زنده را می توان به ویروس ها و غیر ویروس ها تقسیم کرد.

بیماری های ویروسی موجودات زنده

بزرگترین ویروس ها (ویروس های آبله) از نظر اندازه نزدیک به باکتری های کوچک هستند، کوچکترین آنها (پاتوژن های آنسفالیت، فلج اطفال، بیماری پا و دهان) - به مولکول های پروتئینی بزرگ. به عبارت دیگر، ویروس ها غول ها و کوتوله های خود را دارند. (سانتی متر...

ویروس ها و ویژگی های آنها

اولین ذکر از وحشتناک ترین عفونت ویروسی گذشته - آبله - در پاپیروس های مصر باستان یافت شد. اپیدمی آبله در مصر 12 قرن قبل از میلاد توسط دانشمندان عرب باستان توصیف شده است. بر روی پوست مومیایی فرعون رامسس پنجم (1085 قبل از میلاد...

در قرون XVI-XV1I. دانش طبیعی فلسفی و عمدتاً مکتبی از طبیعت به علوم طبیعی مدرن تبدیل شده است، به دانش علمی سیستماتیک مبتنی بر آزمایش و ارائه ریاضی...

علوم طبیعی و فرهنگ های علوم انسانی

علم طبیعی قرن هجدهم بر اساس مکانیک کلاسیک گالیله-نیوتن توسعه یافت که دیدگاه مکانیکی طبیعت را تعیین کرد. از مهمترین دستاوردهای علوم طبیعی در قرن هجدهم ...

اهمیت میوه ها و انواع توت ها به عنوان غذا

امسال برای باغبانان منطقه آلتای بسیار سخت بوده است. محصولات میوه - سیب، گلابی، آلو، گیلاس - نتوانستند در برابر یخبندان شدید کریسمس مقاومت کنند. بسیاری از گونه ها به طور کامل یخ زدند یا در بهترین حالت فقط یک کنده از درخت باقی مانده بود...

کدگذاری و پیاده سازی اطلاعات بیولوژیکی در یک سلول، کد ژنتیکی و خواص آن

ارتباط در پرندگان

ارتباط در پرندگان بهتر از هر حیوان دیگری مطالعه شده است. پرندگان با اعضای گونه خود و همچنین گونه های دیگر از جمله پستانداران و حتی انسان ارتباط برقرار می کنند. برای این کار از صدا (نه فقط صدا) استفاده می کنند...

ارتباط در پرندگان

واقعیت این است که، همراه با آهنگ، رپرتوار آکوستیک انواع پرندگان آوازخوان، از جمله تمام مواردی که در مورد آنها صحبت کردیم، شامل به اصطلاح "تماس" یا "تماس" است، این یک کلاس کاملاً متفاوت از صداها است. آنها با آهنگ تفاوت دارند، شاید ...

ویروس ها عامل بسیاری از بیماری های خطرناک در انسان، حیوانات و گیاهان هستند. در عین حال، ویروس ها پاتوژن هایی هستند که باعث ایجاد بیماری در موجودات نامطلوب برای انسان ("دشمنان دشمنان ما") می شوند.

اهمیت پزشکی و دامپزشکی ویروس ها

ویروس ها بر روی مدل های بیولوژیکی کشت می شوند: در بدن حیوانات آزمایشگاهی، در رشد جنین مرغ و کشت سلولی (بافت). حیوانات آزمایشگاهی (موش سفید بالغ و تازه متولد شده، همستر، خرگوش، میمون و...

مکانیسم حرکت کروموزوم در طول تقسیم سلولی

بر اساس مکانیسم مشخص شده تقسیم سلولی، می توان روش ملایم تری برای برهم زدن میتوز با از بین بردن ارتباط بین کروموزوم و میکروتوبول پیشنهاد کرد. از آنجایی که میکروتوبول ها و کینتوکورها از طریق فیبریل ها به هم متصل می شوند...

جهش تنوعی است که با تغییرات در خود ژن ها مرتبط است. این می تواند یک ویژگی متناوب و اسپاسمیک داشته باشد و منجر به تغییرات مداوم در خواص ارثی ویروس ها شود.

جهش ویروس ها، ویژگی های جهش زاها

قالب ها

تولید مثل با تقسیم در جهت عرضی اتفاق می افتد. هنگام تقسیم، یک باکتری به دو قسمت مساوی یا نابرابر تقسیم می شود. دو سلول حاصل به عنوان مادر و دختر در نظر گرفته می شوند.

فواید عسل

استخراج عسل یک صنعت باستانی اسلاو است. به آن زنبورداری می گفتند و به افرادی که در آن مشغول بودند زنبوردار می گفتند. زنبورداران از درختان ضخیم کهنسالی که گود داشتند مراقبت می کردند و خودشان سوراخ ها را سوراخ می کردند - زنبور ...

مکانیسم های نفوذ ویروس به سلول میزبان

مکانیسم های نفوذ ویروس به سلول میزبان

برای تکثیر نوع خود، ویروس از سیستم سنتز پروتئین سلول میزبان استفاده می کند، یعنی باید به اعماق سلول نفوذ کند. ابتدا، ویروس با سطحی که روی آن مکان‌های گیرنده خاصی وجود دارد، تعامل می‌کند. بر روی پوسته آن پروتئین های پیوست مربوطه وجود دارد که با این نواحی واکنش نشان می دهند. بنابراین، ویروس ها بسیار خاص هستند و تنها نوع خاصی از سلول های یک نوع خاص از ارگانیسم را آلوده می کنند. وجود چنین مکان‌های گیرنده‌ای، حساسیت آن‌ها را به نوع خاصی از ویروس تعیین می‌کند.

ویروس می تواند به مکان های دیگر روی سطح سلول بچسبد، در این صورت ممکن است عفونت رخ ندهد.

در ویروس های ساده، پروتئین های چسبنده در پوسته پروتئینی موجود است. در ویروس های پیچیده روی سطح یک غشای اضافی قرار دارند و به شکل خوشه، سوزن و غیره هستند.

مسیرهای ورود ویروس ها به سلول ها

راه های مختلفی وجود دارد که ویروس ها می توانند وارد سلول شوند:

1. پاکت های ویروسی می توانند با غشای سلولی ترکیب شوند (به عنوان مثال، ویروس آنفولانزا).
2. ویروس با پینوسیتوز وارد سلول می شود. در این حالت آنزیم های سلول میزبان غشای آن را می شکنند و اسید نوکلئیک آزاد می کنند (مثلاً ویروس فلج اطفال حیوانی).
3. از طریق مناطق آسیب دیده دیواره سلولی سلول های گیاهی. سپس از یک سلول به سلول دیگر در امتداد پل های سیتوپلاسمی عبور می کنند.

باکتریوفاژها مکانیسم پیچیده ای برای نفوذ ویروس ها به سلول های باکتریایی دارند. با کمک رشته های دم، آنها به مکان های گیرنده سلول های باکتریایی متصل می شوند. به عنوان مثال، پس از اتصال، باکتریوفاژ T4، به دلیل انقباض غلاف، یک مولکول اسید نوکلئیک را از طریق یک میله توخالی به داخل سلول تزریق می کند. پوسته خالی باکتریوفاژ در خارج باقی می ماند.

تولید مثل ویروس ها و انواع محل سکونت ویروس در یک سلول

ویروس هایی که وارد سلول می شوند می توانند بلافاصله یا بعداً فعال شوند، یعنی برای مدت معینی خاموش بمانند. گزینه های زیر برای حضور ویروس ها در یک سلول ممکن است:

1. عفونت لیتیک(از یونانی لیز- تخریب، انحلال) - ویروس های تشکیل شده به طور همزمان سلول را ترک می کنند و آن را از هم می پاشند. سلول می میرد.
2. مداوم(پایدار) - ویروس های جدید به تدریج ظاهر می شوند. سلول زندگی می کند و تقسیم می شود، اگرچه عملکرد آن ممکن است تغییر کند.
3. نهفته(پنهان) - ماده ژنتیکی ویروس در DNA کروموزوم ها ادغام می شود و در طی تقسیم سلولی به سلول های دختر منتقل می شود. فرآیند وارد کردن اسید نوکلئیک در DNA کروموزوم سلول میزبان نامیده می شود ادغام. اسید نوکلئیک یکپارچه یک ویروس در ژنوم سلول میزبان که از RNA به لطف آنزیم ها تشکیل شده است، نامیده می شود. پروویروس. عوامل مختلفی (ماهیت فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی) می توانند پروویروس را فعال کنند. سپس یک عفونت لیتیک یا مداوم ایجاد می شود.

تکثیر ویروسی شامل سه فرآیند اصلی است: تکثیر اسید نوکلئیک ویروسی، سنتز پروتئین ویروسی و مونتاژ ویریون. در سلول میزبان، اسید نوکلئیک ویروس اطلاعات ارثی در مورد پروتئین های ویروسی را به دستگاه سنتز پروتئین سلول منتقل می کند.

در ویروس هایی که حاوی mRNA هستند، بلافاصله به ریبوزوم های میزبان متصل می شود و باعث سنتز پروتئین های ویروسی می شود. در سایر ویروس ها، mRNA از RNA یا DNA ویروس سنتز می شود.

برخی از ویروس های RNA (به عنوان مثال، HIV، ویروس نقص ایمنی انسانی) می توانند باعث سنتز DNA در هسته سلول شوند. mRNA ویروسی از یک مولکول DNA سنتز می شود. به آن پدیده می گویند تکرار معکوس.

برخی از ویروس ها (به عنوان مثال، برخی از باکتریوفاژها و ویروس هایی که باعث ایجاد سرطان های خاص می شوند) DNA ویروسی را در DNA سلول های میزبان ادغام می کنند. اگر سنتز اتفاق بیفتد، در ترکیب با پروتئین های سلولی است. پروتئین های ویروسی خواص سلول ها را تغییر می دهند و آنها را از بین نمی برند. بنابراین، سلول های سرطانی به طور مکرر تقسیم می شوند. تعداد آنها به طور نامحدود افزایش می یابد.

ویروس ها با کمک محصولات متابولیکی خود، سنتز پروتئین های سلول میزبان را سرکوب می کنند. ترجمه اطلاعات از DNA به mRNA سلول متوقف می شود و سنتز پروتئین های خود ویروس تحریک می شود. در این حالت از دستگاه سنتز پروتئین سلول میزبان و منابع انرژی آن استفاده می شود. مولکول های اسید نوکلئیک ویروس دو برابر می شود. اسید نوکلئیک ویروسی در پوسته ای از پروتئین ویروسی که توسط سلول سنتز می شود قرار دارد.

گزینه هایی برای آزادسازی ویروس ها از سلول های میزبان

چندین گزینه شناخته شده برای آزادسازی ویروس ها از سلول های میزبان وجود دارد:

1. در بیشتر موارد، ویروس ها غشای سلول میزبان را از بین می برند، خارج می شوند و به سلول های دیگر (مثلاً باکتریوفاژها) نفوذ می کنند.
2. ویروس های پیچیده از سلول به بیرون جوانه می زنند.
3. نسل‌های جدید ویروس‌ها برای مدت طولانی در سلول میزبان زنده می‌مانند تا زمانی که انرژی و منابع بیوشیمیایی آن تمام شود.

فرآیند تولید مثل ویروس به طور معمول به 5 مرحله تقسیم می شود (Steinier, Edelberg, Ingram, 1979):

نفوذ به سلول میزبان؛

سنتز آنزیم؛

سنتز اجزای ویروس؛

مونتاژ اجزای ویروس برای تشکیل ویریون های بالغ؛

انتشار ویریون های بالغ از سلول میزبان

مشخص شده است که فرآیندهای نفوذ ویروس به سلول برای ویروس های باکتریایی، گیاهی و حیوانی متفاوت است. بنابراین، اگر ویروس های حیوانی مستقیماً روی غشای سلول میزبان جذب شوند، ویروس های باکتریایی و گیاهی باید از دیواره سلولی عبور کنند. در عین حال، ویروس های گیاهی دستگاه خاصی برای غلبه بر دیواره سلولی ندارند، بنابراین فقط می توانند از طریق زخم های مختلف وارد گیاه شوند. برگ‌ها و ریشه‌های گیاهان معمولاً دارای زخم‌های مکانیکی ریز هستند که از طریق آن ویروس‌های موزاییک تنباکو، ویروس X سیب‌زمینی و غیره نفوذ می‌کنند، اما بیشتر ویروس‌ها با کمک ناقل‌ها وارد گیاهان می‌شوند که اغلب حشرات با دهان مکنده (شته‌ها، برگ‌ها) هستند. ) و همچنین کنه ها، فیتونماتودها و قارچ ها. فرآیند نفوذ با حذف کپسید پروتئین (برهنه کردن ویریون) و ظاهر شدن اسید نوکلئیک ویروسی آزاد در داخل سلول تکمیل می شود که منجر به سنتز پروتئین های ویژه ویروس و تکثیر خود اسید نوکلئیک ویروسی می شود.

4. انتقال ویروس های گیاهی

ویروس های گیاهی فقط از طریق شیره سلولی از گیاهی به گیاه دیگر منتقل می شوند. منابع عفونت و روش های انتقال می تواند متفاوت باشد: انتقال مکانیکی توسط شیره از یک گیاه بیمار به یک گیاه سالم. انتقال از طریق خاک یا از طریق دانه و گرده. انتقال توسط ناقلین: حشرات، کنه ها، نماتدها، قارچ ها (گیبز، هریسون، 1978).

انتقال از طریق تماس مکانیکی بسیار نادر است، به عنوان مثال، هنگام لمس برگ های گیاهان سالم، آسیب به لبه های برگ ها و کرک های برگ با برگ های گیاهان آلوده به ویروس رخ می دهد. در این صورت شیره ترشح شده توسط گیاهان آلوده به زخم گیاهان سالم نفوذ کرده و در نتیجه آنها را مبتلا می کند. گاهی اوقات عفونت با ویروس زمانی رخ می دهد که ریشه های گیاه سالم با ریشه های آلوده در زیر زمین تماس پیدا کند. در گونه های درختی، گاهی اوقات ریشه گیاهان مجاور با هم رشد می کنند. انتقال ویروس از طریق خاک شامل حرکت ذرات ویروسی آزاد توسط جریان محلول خاک است. چنین ویروس هایی پس از تجزیه بقایای مواد مغذی وارد خاک می شوند. در شرایط کشت هیدروپونیک، گیاهان می‌توانند ویروس‌های آزاد را از ریشه به درون بستر آزاد کنند که گیاهان سالم را با جریان محلول غذایی آلوده می‌کند (Minkevich، 1984). معمولا تصور نمی شود که ویروس ها از طریق دانه ها و گرده ها منتقل شوند، اما حداقل سی ویروس وجود دارد که گیاهان را از این طریق آلوده می کند. علاوه بر این، طبق نظر A. Gibbs و B. Harrison (1978)، امکان چنین انتقالی به عوامل زیادی بستگی دارد: دما، ژنوتیپ میزبان، زمان آلودگی. گیاهان در دماهای متوسط ​​با موفقیت بیشتری نسبت به دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین آلوده می شوند. کارایی انتقال ویروس به رابطه بین لحظه آلودگی و زمان گلدهی و همچنین به محل گلها روی گیاه بستگی دارد. بیشتر ویروس های منتقله از گرده پس از گرده افشانی گل ها قادر به آلوده کردن گیاهان نیستند.

ویروس ها همچنین می توانند از طریق قسمت های رویشی و اندام های گیاهان مانند غده ها، ریشه ها، قلمه ها و لایه بندی ها منتقل شوند. با این حال، اغلب ویروس ها با استفاده از ناقلین منتقل می شوند که حشرات، کنه ها، نماتدها و قارچ ها هستند. ویروس برای مدت معینی به شکل عفونی در بدن حامل باقی می ماند. شرایطی که در آن ناقل پس از خروج از گیاه آلوده عفونی می ماند نامیده می شود ماندگاری.سه نوع اصلی پایداری وجود دارد: غیر مداوم، نیمه ماندگار و پایدار. عدم تداومبه این معنی که ناقل برای چندین ساعت (حداکثر چهار) عفونی باقی می ماند.

نیمه ماندگارهنگامی که ناقل به مدت 100-10 ساعت عفونی باقی می ماند مشاهده می شود:

ماندگاری- زمانی که ناقل بیش از 100 ساعت و گاهی در طول عمر خود عفونی باقی بماند. در بین حشرات، شته ها به عنوان ناقل ویروس نقش اصلی را ایفا می کنند. واقعیت این است که قطعات دهانی آنها برای تلقیح گیاهان بسیار مناسب است. شته‌ها دارای سبک‌های بسیار نازکی هستند که با آن بافت‌های گیاه را بدون آسیب شدید سوراخ می‌کنند که به موفقیت عفونت کمک می‌کند. علاوه بر شته ها، دومین گروه مهم ناقل ویروس، برگ خوارها، نوربران و گوژپشت ها هستند. ویروس های حمل شده توسط این حشرات اغلب باعث زرد شدن یا پیچ خوردگی برگ های گیاه می شوند. مشخص شده است که این ناقل ها عمدتاً از آبکش گیاهان تغذیه می کنند، بنابراین ویروس ها عمدتاً در آبکش متمرکز می شوند.

مگس های سفید می توانند ناقل تعدادی از ویروس ها باشند، به ویژه در مناطقی که آب و هوای گرم دارند. درست مانند برگ خوارها، عمدتاً از آبکش تغذیه می کنند، بنابراین لاروهای آنها بی تحرک هستند. اغلب مگس های سفید ناقل ویروس هایی هستند که باعث ایجاد موزاییک و بدشکلی می شوند.

در بین سوسک‌ها، سوسک‌های برگ بیشتر ناقل ویروس‌ها هستند و شپشک‌ها کمتر رایج هستند. ویروس های منتقل شده توسط این حشرات باعث ایجاد موزاییک و لک می شود. سوسک‌ها ویروس را در عرض 5 دقیقه به دست می‌آورند و گیاهان سالم می‌توانند بلافاصله پس از مصرف توسط ناقلان خود یا روز بعد به ویروس آلوده شوند. ویروس ها می توانند روزها یا هفته ها در سوسک ها باقی بمانند

حشرات و برخی گروه‌های دیگر نیز در انتقال ویروس‌ها نقش دارند، اما برای هر گروه فقط تعداد کمی ناقل شناسایی شده است. کنه ها همچنین می توانند ناقل ویروس ها باشند، اگرچه دامنه گیاهان میزبان آنها کاملاً محدود است. ویروس‌های منتقل شده توسط کنه‌ها باعث برگشت موز، موزاییک هلو، موزاییک انجیر و بیماری‌های گل سرخ می‌شوند. کنه ها دارای سبک های نازکی هستند که سلول های گیاهی را سوراخ می کنند. کنه ها بیشتر توسط باد از گیاهی به گیاه دیگر منتقل می شوند.

فرآیند تولید مثل ویروسی را می توان تقریباً به 2 مرحله تقسیم کرد . فاز اول شامل 3 مرحله است: 1) جذب ویروس بر روی سلول های حساس. 2) نفوذ ویروس به سلول. 3) پروتئین زدایی از ویروس . مرحله دوم شامل مراحل اجرای ژنوم ویروسی است: 1) رونویسی، 2) ترجمه، 3) همانندسازی، 4) مونتاژ، بلوغ ذرات ویروسی و 5) خروج ویروس از سلول.

تعامل یک ویروس با یک سلول با فرآیند جذب، یعنی با اتصال ویروس به سطح سلول آغاز می شود.

جذبیک اتصال خاص پروتئین ویریون (ضد گیرنده) به ساختار تکمیلی سطح سلول - گیرنده سلولی است. با توجه به ماهیت شیمیایی، گیرنده هایی که ویروس ها روی آنها ثابت می شوند به دو گروه موکوپروتئین و لیپوپروتئین تعلق دارند. ویروس های آنفولانزا، پاراآنفلوآنزا و آدنوویروس ها بر روی گیرنده های موکوپروتئینی ثابت می شوند. انتروویروس ها، ویروس های تبخال، آربوویروس ها بر روی گیرنده های لیپوپروتئین سلول جذب می شوند. جذب فقط در حضور الکترولیت های خاص، به ویژه یون های Ca2+ رخ می دهد، که بارهای آنیونی اضافی ویروس و سطح سلول را خنثی می کند و دافعه الکترواستاتیکی را کاهش می دهد. جذب ویروس ها بستگی کمی به دما دارد. فرآیندهای اولیه جذب ماهیت غیر اختصاصی دارند و نتیجه برهمکنش الکترواستاتیکی ساختارهای دارای بار مثبت و منفی بر روی ویروس سطحی و سلول است و سپس یک برهمکنش خاص بین پروتئین پیوست ویریون و گروه های خاص روی غشای پلاسمایی سلول رخ می دهد. ویروس های ساده انسانی و حیوانی حاوی پروتئین های چسبنده به عنوان بخشی از کپسید هستند. در ویروس های پیچیده، پروتئین های چسبنده بخشی از سوپرکپسید هستند. آنها می توانند به شکل رشته ها (الیاف در آدنوویروس ها) یا خوشه ها، ساختارهای قارچ مانند در ویروس های میکسو، رترو، رابدو و سایر ویروس ها باشند. در ابتدا، یک اتصال واحد ویریون با گیرنده رخ می دهد - چنین اتصالی شکننده است - جذب برگشت پذیر است. برای اینکه جذب غیرقابل برگشت اتفاق بیفتد، اتصالات متعددی باید بین گیرنده ویروسی و گیرنده سلولی ظاهر شود، یعنی اتصال چند ظرفیتی پایدار. تعداد گیرنده های خاص در سطح یک سلول 10 4 -10 5 است. گیرنده های برخی از ویروس ها، به عنوان مثال، آربوویروس ها. روی سلول های مهره داران و بی مهرگان وجود دارد؛ برای سایر ویروس ها فقط روی سلول های یک یا چند گونه وجود دارد.

نفوذ ویروس‌های انسانی و حیوانی به داخل سلول‌ها به دو صورت انجام می‌شود: 1) ویروپکسیس (پینوسیتوز). 2) ادغام پوسته سوپر کپسید ویروسی با غشای سلولی. باکتریوفاژها مکانیسم نفوذ خاص خود را دارند که به اصطلاح سرنگ نامیده می شود، زمانی که در نتیجه انقباض زائده پروتئینی فاژ، اسید نوکلئیک به داخل سلول تزریق می شود.

پروتئین زدایی ویروس، آزاد شدن هموم ویروسی از پوسته های محافظ ویروسی یا با کمک آنزیم های ویروسی یا با کمک آنزیم های سلولی اتفاق می افتد. محصولات نهایی پروتئین زدایی، اسیدهای نوکلئیک یا اسیدهای نوکلئیک مرتبط با پروتئین داخلی ویروسی هستند. سپس مرحله دوم تولید مثل ویروسی انجام می شود که منجر به سنتز اجزای ویروسی می شود.

رونویسی بازنویسی اطلاعات از DNA یا RNA یک ویروس به mRNA بر اساس قوانین کد ژنتیکی است.

ترجمه فرآیند ترجمه اطلاعات ژنتیکی موجود در mRNA به دنباله خاصی از اسیدهای آمینه است.

همانندسازی فرآیند سنتز مولکول های اسید نوکلئیک همولوگ با ژنوم ویروس است.

اجرای اطلاعات ژنتیکی در ویروس های حاوی DNA مانند سلول ها است:

پروتئین ترجمه mRNA رونویسی DNA

پروتئین ترجمه i-RNA رونویسی RNA

ویروس هایی با ژنوم RNA مثبت (توگا ویروس ها، پیکورناویروس ها) رونویسی ندارند:

ترجمه پروتئین RNA

رتروویروس ها روش منحصر به فردی برای انتقال اطلاعات ژنتیکی دارند:

RNA رونویسی معکوس رونویسی DNA پروتئین ترجمه mRNA

DNA با ژنوم سلول میزبان (پروویروس) ادغام می شود.

پس از اینکه سلول اجزای ویروسی را انباشته کرد، آخرین مرحله تولید مثل ویروس آغاز می شود: جمع آوری ذرات ویروسی و آزادسازی ویریون ها از سلول. ویریون ها به دو صورت از سلول خارج می شوند: 1) با "انفجار" سلول که در نتیجه سلول از بین می رود. این مسیر در ویروس‌های ساده (پیکورنا-، ری-، پاپووا- و آدنوویروس) ذاتی است، 2) با جوانه زدن از سلول‌ها خارج می‌شوند. ذاتی ویروس های حاوی سوپر کپسید. با این روش، سلول بلافاصله نمی میرد و می تواند فرزندان ویروسی متعددی تولید کند تا زمانی که منابع آن تمام شود.

روش های کشت ویروس

برای کشت ویروس ها در شرایط آزمایشگاهی از اشیاء زنده زیر استفاده می شود: 1) کشت سلولی (بافت ها، اندام ها). 2) جنین مرغ؛ 3) حیوانات آزمایشگاهی

کشت سلولی

متداول ترین آنها کشت های سلولی تک لایه ای هستند که می توانند به 1) اولیه (عمدتاً تریپسینیزه شده)، 2) نیمه پیوسته (دیپلوئید) و 3) پیوسته تقسیم شوند.

بر اساس مبداآنها به جنین، تومور و از ارگانیسم های بالغ طبقه بندی می شوند. توسط مورفوژنز- فیبروبلاست، اپیتلیال و غیره

اولیه کشت سلولی سلول‌هایی از هر بافت انسانی یا حیوانی است که توانایی رشد به شکل تک لایه روی سطح پلاستیکی یا شیشه‌ای پوشیده شده با یک محیط غذایی خاص را دارد. طول عمر چنین محصولاتی محدود است. در هر مورد خاص، پس از آسیاب مکانیکی، تیمار با آنزیم‌های پروتئولیتیک و استانداردسازی تعداد سلول‌ها از بافت به دست می‌آیند. کشت های اولیه به دست آمده از کلیه های میمون، کلیه های جنینی انسان، آمنیون انسان و جنین مرغ به طور گسترده برای جداسازی و تجمع ویروس ها و همچنین برای تولید واکسن های ویروسی استفاده می شود.

نیمه چرمی (یا دیپلوئید ) کشت سلولی - سلول هایی از همان نوع که قادر به مقاومت در برابر 50-100 پاساژ در شرایط آزمایشگاهی هستند و در عین حال مجموعه کروموزوم های دیپلوئید اصلی خود را حفظ می کنند. سویه های دیپلوئید فیبروبلاست های جنینی انسان هم برای تشخیص عفونت های ویروسی و هم در تولید واکسن های ویروسی استفاده می شود.

مداوم خطوط سلولی با جاودانگی بالقوه و یک کاریوتایپ هتروپلوئید مشخص می شوند.

منبع خطوط قابل پیوند می تواند کشت های سلولی اولیه باشد (به عنوان مثال، SOC، PES، BHK-21 - از کلیه های همستر یک روزه سوری؛ PMS - از کلیه خوکچه هندی و غیره) سلول های فردی که تمایل به تولید مثل بی پایان در شرایط آزمایشگاهی را نشان می دهند. مجموعه تغییراتی که منجر به ظهور چنین ویژگی هایی از سلول ها می شود، تبدیل نامیده می شود و سلول های کشت بافت پیوسته تبدیل شده نامیده می شوند.

منبع دیگر رده های سلولی قابل پیوند، نئوپلاسم های بدخیم است. در این مورد، تبدیل سلولی در داخل بدن رخ می دهد. خطوط زیر از سلول های پیوندی اغلب در عمل ویروس شناسی استفاده می شود: HeLa - به دست آمده از سرطان دهانه رحم. Ner-2 - از کارسینوم حنجره؛ دیترویت-6 - از متاستاز سرطان ریه به مغز استخوان؛ RH - از کلیه انسان.

برای پرورش سلول ها، محیط های غذایی مورد نیاز است که با توجه به هدف، به محیط های رشد و حمایت تقسیم می شوند. محیط رشد باید حاوی مواد مغذی بیشتری باشد تا از تکثیر سلولی فعال برای تشکیل یک تک لایه اطمینان حاصل شود. رسانه های پشتیبان فقط باید اطمینان حاصل کنند که سلول ها در یک تک لایه از قبل تشکیل شده در طول تکثیر ویروس ها در سلول زنده می مانند.

رسانه های مصنوعی استاندارد، مانند رسانه های مصنوعی 199 و رسانه های ایگل، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. صرف نظر از هدف، تمام محیط های کشت سلولی با استفاده از محلول نمک متعادل فرموله می شوند. اغلب این راه حل هنکس است. یکی از اجزای جدایی ناپذیر بیشتر محیط های رشد، سرم خون حیوانی (گوساله، گاو، اسب) است که بدون 10-5 درصد از آن تولید مثل سلولی و تشکیل تک لایه رخ نمی دهد. سرم در محیط نگهداری گنجانده نشده است.

جداسازی ویروس ها در کشت های سلولی و روش های نشان دادن آنها

هنگام جداسازی ویروس ها از مواد عفونی مختلف از یک بیمار (خون، ادرار، مدفوع، ترشحات مخاطی، شستشوی اندام ها)، از کشت های سلولی استفاده می شود که بیشترین حساسیت را به ویروس مشکوک دارند. برای عفونت، کشت در لوله های آزمایش با تک لایه سلولی به خوبی توسعه یافته استفاده می شود. قبل از آلوده کردن سلول ها، محیط مغذی برداشته شده و 0.1-0.2 میلی لیتر از سوسپانسیون مواد آزمایش که از قبل با آنتی بیوتیک ها برای از بین بردن باکتری ها و قارچ ها درمان شده است، به هر لوله آزمایش اضافه می شود. بعد از 30-60 دقیقه پس از تماس ویروس با سلول ها، مواد اضافی برداشته می شود، یک محیط نگهدارنده به لوله آزمایش اضافه می شود و تا زمانی که علائم تکثیر ویروس شناسایی شود، در ترموستات باقی می ماند.

یک شاخص وجود ویروس در کشت های سلولی آلوده می تواند موارد زیر باشد:

1) توسعه دژنراسیون سلولی خاص - اثر سیتوپاتیک ویروس (CPE) که دارای سه نوع اصلی است: دژنراسیون سلولی گرد یا کوچک. تشکیل سلول های غول پیکر چند هسته ای - سمپلاست. توسعه کانون های تکثیر سلولی، متشکل از چندین لایه سلول.

2) تشخیص ادخال های داخل سلولی واقع در سیتوپلاسم و هسته سلول های آسیب دیده.

3) واکنش هاماگلوتیناسیون مثبت (RHA).

4) واکنش جذب خون مثبت (RHAds).

5) پدیده تشکیل پلاک: تک لایه سلول های آلوده به ویروس با یک لایه نازک آگار با افزودن یک نشانگر قرمز خنثی (پس زمینه - صورتی) پوشیده شده است. در حضور یک ویروس، مناطق بی رنگ ("پلاک") روی زمینه صورتی آگار در سلول ها تشکیل می شود.

6) در غیاب CPD یا GA می توان واکنش تداخلی انجام داد: کشت مورد مطالعه مجدداً با ویروسی که باعث CPD می شود آلوده می شود. در حالت مثبت، CPP وجود نخواهد داشت (واکنش تداخل مثبت است). در صورت عدم وجود ویروس در ماده آزمایش، CPE مشاهده می شود.

جداسازی ویروس ها در جنین مرغ

برای مطالعات ویروس شناسی از جنین مرغ 7-12 روزه استفاده می شود.

قبل از عفونت، زنده ماندن جنین تعیین می شود. در طول تخمک گذاری، جنین های زنده متحرک هستند و الگوی عروقی به وضوح قابل مشاهده است. مرزهای کیسه هوا با یک مداد ساده مشخص شده است. جنین مرغ در شرایط آسپتیک و با استفاده از ابزار استریل، پس از پیش تیمار شدن پوسته بالای فضای هوا با ید و الکل آلوده می شود.

روش‌های آلوده کردن جنین مرغ می‌تواند متفاوت باشد: استفاده از ویروس در غشای کوریون-آلانتوئیک، داخل حفره‌های آمنیوتیک و آلانتوئیک، در کیسه زرده. انتخاب روش عفونت به خواص بیولوژیکی ویروس مورد مطالعه بستگی دارد.

نشانه وجود ویروس در جنین مرغ با مرگ جنین، واکنش هماگلوتیناسیون مثبت روی شیشه با مایع آلانتوئیک یا آمنیوتیک، و با ضایعات کانونی ("پلاک") روی غشای کوریون-آلانتوئیک ایجاد می شود.

III. جداسازی ویروس ها در حیوانات آزمایشگاهی

حیوانات آزمایشگاهی می توانند برای جداسازی ویروس ها از مواد عفونی استفاده شوند، زمانی که سیستم های راحت تر (کشت سلولی یا جنین مرغ) قابل استفاده نباشد. آنها عمدتاً موش سفید تازه متولد شده، همستر، خوکچه هندی و موش را می گیرند. حیوانات بر اساس اصل سیتوتروپیسم ویروس آلوده می شوند: ویروس های پنوموتروپیک به صورت داخل بینی، ویروس های نوروتروپیک - داخل مغزی، ویروس های درماتوتروپیک - بر روی پوست تزریق می شوند.

نشان دادن ویروس بر اساس ظهور علائم بیماری در حیوانات، مرگ آنها، تغییرات پاتومورفولوژیک و پاتوهیستولوژیک در بافت ها و اندام ها، و همچنین واکنش همگلوتیناسیون مثبت با عصاره های اندام ها است.