Վիրուսոլոգիա


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:

Գամմա Ֆագ, վիրուսի օրինակ

Վիրուսների կառուցվածք և դասակարգումԽմբագրել

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 համակարգԽմբագրել

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 թերապիաԽմբագրել

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 հաջորդականացումԽմբագրել

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]:

ՊատմությունԽմբագրել

 
Էդուարդ Ջենները (յուղանկար):
 
Մարտինուս Բեյջերինքը իր լաբորատորիայում 1921.
 
Դմիտրի Իվանովսկին 1910-ին:
 
Ադոլֆ Մայերը 1875-ին

Virus բառը ծագել է 1599 թվականին և իսկզբանէ 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 չեր: 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 չեին 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]:

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  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)։ ISSN 2157-1422։ PMC 4484953։ PMID 26134842։ doi:10.1101/cshperspect.a021576 
  4. ↑ «Prion Diseases»։ CDC։ Արխիվացված է օրիգինալից 2010-03-04-ին։ Վերցված է 2016-03-25 
  5. ↑ Evans Alfred (1982)։ Viral Infections of Humans։ New York, NY: Plenum Publishing Corporation։ էջ xxv-xxxi։ ISBN 0306406764 
  6. ↑ «Reactivated herpes simplex infection increases the risk of Alzheimer's disease.»։ Alzheimer's & Dementia 11 (6): 593–9։ July 2014։ PMID 25043910։ doi:10.1016/j.jalz.2014.04.522 
  7. ↑ Burd Eileen M. (2003-1)։ «Human Papillomavirus and Cervical Cancer»։ Clinical Microbiology Reviews 16 (1): 1–17։ ISSN 0893-8512։ PMID 12525422։ doi:10.1128/CMR.16.1.1-17.2003 
  8. ↑ Michielsen Peter P, Francque Sven M, van Dongen Jurgen L (2005-05-20)։ «Viral hepatitis and hepatocellular carcinoma»։ World Journal of Surgical Oncology 3: 27։ ISSN 1477-7819։ PMC 1166580։ PMID 15907199։ doi:10.1186/1477-7819-3-27 
  9. ↑ «1 Moved | Prion Diseases | CDC»։ Արխիվացված է օրիգինալից 2010-03-04-ին։ Վերցված է 2017-09-17 
  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 2016-03-25 
  12. ↑ Lundstrom Kenneth (2018-05-21)։ «Viral Vectors in Gene Therapy»։ Diseases 6 (2)։ ISSN 2079-9721։ PMC 6023384 ։ PMID 29883422։ doi:10.3390/diseases6020042 
  13. ↑ Viruses: The new cancer hunters, 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, Russian) (St. Petersburg) 35: 67––70  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 
  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»։ Journal of Experimental Medicine 201 (3): 320։ PMC 2213042։ PMID 15756727։ doi:10.1084/jem.2013fta 
  22. ↑ The Medical and Scientific Conceptions of Influenza, Human Virology at Stanford
  23. ↑ «Retrotransposon - an overview | ScienceDirect Topics»։ www.sciencedirect.com։ Վերցված է 2020-03-23 
  24. ↑ «Transposon | genetics»։ Encyclopedia Britannica (անգլերեն)։ Վերցված է 2020-03-23 
  25. ↑ Gallo RC (2002)։ «Historical essay. The Early Years of HIV/AIDS»։ Science 298 (5599): 1728–30։ PMID 12459576։ doi:10.1126/science.1078050 
  26. ↑ Montagnier L (2002)։ «Historical essay. A History of HIV Discovery»։ Science 298 (5599): 1727–8։ PMID 12459575։ doi:10.1126/science.1079027 
  27. ↑ «Historical essay. Prospects for the Future»։ Science 298 (5599): 1730–1։ 2002։ PMID 12459577։ doi:10.1126/science.1079864 
  28. ↑ Hu Wenhui, Kaminski Rafal, Yang Fan, Zhang Yonggang, Cosentino Laura, Li Fang, Luo Biao, Alvarez-Carbonell David, Garcia-Mesa Yoelvis (2014-08-05)։ «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։ ISSN 0027-8424։ PMC 4128125։ PMID 25049410։ doi:10.1073/pnas.1405186111 
  29. ↑ 2000 Albert Lasker Award for Clinical Medical Research Archived October 28, 2007, at the Wayback Machine., The Lasker Foundation. Accessed 20 February 2008
  30. ↑ Debyser Zeger (2003)։ «A Short Course on Virology / Vectorology / Gene Therapy»։ Current Gene Therapy 3 (6): 495–499։ PMID 14683447։ doi:10.2174/1566523034578122։ Արխիվացված է օրիգինալից 2008-08-02-ին։ Վերցված է 2020-03-24 
  31. ↑ Kolata Gina (2005-10-06)։ «Experts Unlock Clues to Spread of 1918 Flu Virus»։ The New York Times։ ISSN 0362-4331։ Վերցված է 2008-02-03 
  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 July 22, 2011-ին 
  34. ↑ «Virus hiding in our genome protects early human embryos»։ New Scientist։ ապրիլի 20, 2015 
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Վիրուսոլոգիա&oldid=7599141» էջից