पोलियोमाइलाइटिस, रेबीज, चेचक, दाद, एक्वायर्ड ह्यूमन इम्युनोडेफिशिएंसी सिंड्रोम सभी को पता है जो बहुत विशिष्ट रोगजनकों के कारण होते हैं। जीव जो जीवित और निर्जीव के बीच की सीमा पर खड़े होते हैं, बाध्यकारी (अनिवार्य) सेलुलर परजीवी - वायरस। आकृति विज्ञान, शरीर विज्ञान और ग्रह पर उनका अस्तित्व आज कई सवाल खड़े करता है।
वायरोलॉजी: शुरुआत करना
दृश्य रूसी विज्ञान अकादमी में निकित्स्की बॉटनिकल गार्डन की प्रयोगशाला है, जहां जीवविज्ञानी दिमित्री इओसिफोविच इवानोव्स्की (1864-1920) तंबाकू के रहस्यमय मोज़ेक रोग का अध्ययन कर रहे हैं। एक पौधे में रोग का प्रेरक एजेंट सबसे छोटे जीवाणु फिल्टर से होकर गुजरता है, पोषक माध्यम पर नहीं बढ़ता है और जब स्वस्थ पौधे रोगग्रस्त पौधों के निस्यंदों से संक्रमित होते हैं तो लक्षण नहीं देते हैं।
तब, 1892 में, वैज्ञानिक ने निष्कर्ष निकाला कि यह बैक्टीरिया नहीं है। और वह रोगज़नक़ वायरस को बुलाता है (लैटिन वायरस से,- मैं)। दिमित्री इवानोव्स्की ने अपने पूरे जीवन में वायरस देखने की कोशिश की, लेकिन हमने XX सदी के 30 के दशक में वायरस के आकारिकी को देखा, जब इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार किया गया था।
लेकिन इसी तारीख को वायरोलॉजी के विज्ञान की शुरुआत माना जाता है, और दिमित्री इवानोव्स्की इसके संस्थापक हैं।
अद्भुत साम्राज्य
विषाणुओं की आकृति विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान इतने अद्भुत हैं कि ये जीव वीरा के एक स्वतंत्र साम्राज्य में अलग-थलग हैं। जीवन के इस सरलतम रूप में सूक्ष्म आयाम हैं (25 से 250 नैनोमीटर तक) और एक न्यूक्लिक एसिड है जिसमें एक खोल में संलग्न जीन का एक सेट होता है। ये परजीवी हैं जो केवल अन्य जीवित जीवों - पौधों, कवक, जानवरों, बैक्टीरिया और यहां तक कि अन्य वायरस (उपग्रह वायरस) की कोशिकाओं में प्रजनन कर सकते हैं।
वायरस की विशिष्ट विशेषताएं इस प्रकार हैं:
- केवल एक प्रकार का न्यूक्लिक एसिड (आरएनए या डीएनए) होता है।
- वायरस के आकारिकी में प्रोटीन-संश्लेषण और ऊर्जा प्रणालियों का अभाव होता है।
- सेलुलर संरचना नहीं है।
- वायरस परजीवीवाद आनुवंशिक स्तर पर महसूस किया जाता है।
- जीवाणु फिल्टर से गुजरते हैं और कृत्रिम मीडिया पर सुसंस्कृत नहीं होते हैं।
ग्रह की जैविक दुनिया का हिस्सा
वायरस, बाध्यकारी परजीवी के रूप में, पृथ्वी के वनस्पतियों और जीवों दोनों के प्रतिनिधियों के साथ एक स्पष्ट आनुवंशिक संबंध है। इसके अलावा, हाल के अध्ययनों के अनुसार, मानव जीनोम के 32% में वायरस जैसे तत्व होते हैंसंरचनाएं।
आज तक 6,000 से अधिक विषाणुओं का वर्णन किया जा चुका है, लेकिन अनुमान है कि सौ मिलियन से अधिक हैं। यह ग्रह पर सबसे अधिक जैविक रूप है, और यह सभी पारिस्थितिक तंत्रों (सर्वव्यापी (सर्वव्यापी) वितरण) में दर्शाया गया है।
आज ग्रह पर उनका स्वरूप स्पष्ट नहीं है। एक बात ज्ञात है - जब पहले सेलुलर जीवन रूप प्रकट हुए, तो वायरस पहले से मौजूद थे।
जिंदा और जिंदा नहीं
इन अद्भुत जीवों के अस्तित्व के दो रूप हैं, जो एक दूसरे से काफी अलग हैं।
कोशिका के बाहर इनके अस्तित्व का रूप विरिअन है। जब यह एक कोशिका में प्रवेश करता है, तो इसके गोले घुल जाते हैं और वायरस के न्यूक्लिक एसिड मेजबान की आनुवंशिक सामग्री में शामिल हो जाते हैं। तभी हम बात करते हैं वायरल इंफेक्शन की। वायरस जीनोम मेजबान कोशिका जीनोम के प्राकृतिक प्रतिकृति तंत्र में एकीकृत हो जाता है और अपने परजीवी अस्तित्व को अंजाम देते हुए प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू करता है।
विरियन अनिवार्य रूप से जीवन का एक निर्जीव अंग है। और एक कोशिका में वायरस का जीनोम उसका जीवित घटक होता है, क्योंकि वहीं पर वायरस प्रजनन करते हैं।
विषाणुओं की आकृति विज्ञान और अल्ट्रास्ट्रक्चर
इस सन्दर्भ में हम बात कर रहे हैं एक वायरियन - एक एक्स्ट्रासेलुलर फॉर्म के बारे में।
विरिअन्स का आकार नैनोमीटर में मापा जाता है - 10-9 मीटर। इन्फ्लुएंजा वायरस आकार में मध्यम होते हैं - 80-120 नैनोमीटर, और चेचक वायरस 400 नैनोमीटर के आयामों के साथ एक विशाल है।
वायरस की संरचना और आकृति विज्ञान अंतरिक्ष यात्रियों के समान है। कैप्सिड के अंदर (प्रोटीन कोट, कभी-कभीवसा और कार्बोहाइड्रेट युक्त), जैसा कि "स्पेस सूट" में, सबसे मूल्यवान हिस्सा है - न्यूक्लिक एसिड, वायरस का जीनोम। इसके अलावा, यह "अंतरिक्ष यात्री" भी न्यूनतम मात्रा में प्रस्तुत किया जाता है - केवल सीधे वंशानुगत सामग्री और इसकी प्रतिकृति (प्रतिलिपि) के लिए न्यूनतम एंजाइम।
बाहरी रूप से, "सूट" रॉड के आकार का, गोलाकार, बुलेट के आकार का, एक जटिल आइकोसाहेड्रोन के रूप में हो सकता है, या आकार में बिल्कुल भी नियमित नहीं हो सकता है। यह विशिष्ट प्रोटीन के कैप्सिड में उपस्थिति पर निर्भर करता है जो कोशिका में वायरस के प्रवेश के लिए जिम्मेदार होते हैं।
रोगज़नक़ कैसे मेजबान के शरीर में प्रवेश करता है
घुसने के कई तरीके हैं, लेकिन सबसे आम हवाई है। न केवल खांसने या छींकने पर, बल्कि सांस लेते समय असंख्य छोटे-छोटे कण अंतरिक्ष में फेंके जाते हैं।
विषाणुओं के शरीर में प्रवेश करने का दूसरा तरीका संक्रामक है (प्रत्यक्ष शारीरिक संपर्क)। यह विधि रोगजनकों के एक काफी छोटे समूह में निहित है, इस प्रकार दाद, यौन संक्रमण, एड्स का संचार होता है।
एक वेक्टर के माध्यम से संक्रमण की विधि, जो जीवों के विभिन्न समूह हो सकते हैं, काफी जटिल है। एक वेक्टर जिसने संक्रमण के भंडार से एक रोगज़नक़ प्राप्त कर लिया है, विकास के चरणों के माध्यम से वायरस को दोहराने या प्रगति करने के लिए एक साइट बन जाता है। रेबीज वायरस ऐसा ही एक रोगज़नक़ है।
मेजबान के शरीर में क्या होता है
कैप्सिड के बाहरी प्रोटीन की मदद से, वायरस कोशिका झिल्ली से जुड़ जाता है और एंडोसाइटोसिस के माध्यम से प्रवेश करता है। वो हैंलाइसोसोम में प्रवेश करते हैं, जहां, एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, वे "स्पेस सूट" से छुटकारा पाते हैं। और रोगज़नक़ के न्यूक्लिक एसिड नाभिक में प्रवेश करते हैं या कोशिका द्रव्य में रहते हैं।
रोगज़नक़ के न्यूक्लिक एसिड मेजबान के न्यूक्लिक एसिड की श्रृंखला में निर्मित होते हैं, और वंशानुगत जानकारी की प्रतिकृति (प्रतिलिपि) की प्रतिक्रिया शुरू होती है। जब कोशिका में पर्याप्त संख्या में वायरल कण जमा हो जाते हैं, तो विषाणु ऊर्जा और प्लास्टिक तंत्र और मेजबान के संसाधनों का उपयोग करते हैं।
अंतिम चरण कोशिका से विषाणुओं का मुक्त होना है। कुछ वायरस कोशिकाओं के पूर्ण विनाश का कारण बनते हैं और अंतरकोशिकीय स्थान में प्रवेश करते हैं, अन्य इसमें एक्सोसाइटोसिस या नवोदित के माध्यम से प्रवेश करते हैं।
रोगज़नक़ रणनीतियाँ
एक वायरस और एक मेजबान सेल के बीच बातचीत कई परिदृश्यों के अनुसार विकसित हो सकती है। जिसकी मुख्य विशेषता परजीवी की स्वायत्तता की डिग्री है।
संरचना वायरस की आकृति विज्ञान कोशिका की ऊर्जा और प्रोटीन-संश्लेषण क्षमता पर रोगज़नक़ की पूर्ण निर्भरता की ओर ले जाता है, एकमात्र शर्त यह है कि यह अपने न्यूक्लिक एसिड को अपने शेड्यूल के अनुसार दोहराता है। इस तरह की बातचीत को उत्पादक कहा जाता है (यह वायरस के लिए स्वाभाविक है, लेकिन सेल के लिए नहीं)। कोशिका की आपूर्ति समाप्त होने के बाद, वायरस अपनी मृत्यु की ओर ले जाता है।
एक अन्य प्रकार की बातचीत सहमति से होती है। इस मामले में, वायरस जीनोम, मेजबान जीनोम में एकीकृत, कोशिका के अपने न्यूक्लिक एसिड के साथ सहसंयोजक रूप से प्रतिकृति करता है। और फिर परिदृश्य का विकास दो दिशाओं में जा सकता है। वायरस चुपचाप व्यवहार करता है और खुद को प्रकट नहीं करता है। युवा विषाणु छोड़ते हैंकेवल कुछ शर्तों के तहत सेल। या रोगजनक जीन लगातार काम कर रहे हैं, बड़ी संख्या में युवा पीढ़ी पैदा कर रहे हैं, लेकिन कोशिका मरती नहीं है, लेकिन वे इसे एक्सोसाइटोसिस के माध्यम से छोड़ देते हैं।
वर्गीकरण में कठिनाइयाँ
विभिन्न स्रोतों में वायरस का वर्गीकरण और आकारिकी भिन्न है। उसी समय, उन्हें वर्गीकृत करने के लिए निम्नलिखित विशेषताओं का उपयोग किया जाता है:
- न्यूक्लिक एसिड का प्रकार (आरएनए युक्त और डीएनए युक्त) और इसकी प्रतिकृति की विधि। 1971 में अमेरिकी वायरोलॉजिस्ट डेविड बाल्टीमोर द्वारा प्रस्तावित वायरस का सबसे आम वर्गीकरण।
- वायरस की आकृति विज्ञान और संरचना (एकल-फंसे, डबल-फंसे, रैखिक, गोलाकार, खंडित, गैर-खंडित)।
- आयाम, समरूपता का प्रकार, कैप्सोमेरेस की संख्या।
- सुपरकैप्सिड (बाहरी खोल) की उपस्थिति।
- एंटीजेनिक गुण।
- आनुवंशिक संपर्क का प्रकार।
- संभावित मेजबानों का चक्र।
- पोषक कोशिका में स्थानीयकरण - केंद्रक में या कोशिका द्रव्य में।
यह मुख्य मानदंड और वायरस की आकृति विज्ञान की पसंद है जो सूक्ष्म जीव विज्ञान में वायरस के वर्गीकरण के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों को निर्धारित करता है। यह बिलकुल आसान नहीं है। कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि हम वायरस की आकृति विज्ञान और संरचना का अध्ययन तभी शुरू करते हैं जब वे रोग प्रक्रियाओं की ओर ले जाते हैं।
अच्छे और इतने अच्छे नहीं
मेजबान की पसंद से, ये रोगजनक अपनी प्राथमिकताओं में बेहद विविध हैं। कुछ केवल एक जैविक प्रजाति पर हमला करते हैं - उनके पास बहुत सख्त "पंजीकरण" है। उदाहरण के लिए, खाओबिल्लियों, गूलों, सूअरों के इन्फ्लूएंजा वायरस, जो अन्य जानवरों के लिए पूरी तरह से सुरक्षित हैं। कभी-कभी विशेषज्ञता आश्चर्यजनक होती है - बैक्टीरियोफेज पी -17 वायरस केवल एक किस्म के ई कोलाई के पुरुषों को संक्रमित करता है।
अन्य वायरस काफी अलग तरीके से व्यवहार करते हैं। उदाहरण के लिए, बुलेट के आकार के वायरस, जिनकी आकारिकी एक गोली के समान होती है, पूरी तरह से अलग-अलग बीमारियों का कारण बनते हैं और साथ ही, उनके मेजबानों की सीमा बेहद विस्तृत होती है। इस तरह के वायरस में रेबीज वायरस शामिल है, जो सभी स्तनधारियों को संक्रमित करता है, या गोजातीय वेसिकुलर स्टामाटाइटिस वायरस (कीड़ों द्वारा प्रेषित)।
अन्य बारीकियां हैं। एक पूंछ वाले विषाणु (विषाणु) ज्यादातर जीवाणु कोशिकाओं पर हमला करते हैं, फिलामेंटस या सर्पिल वाले पौधों के परजीवी होते हैं, और पशु कोशिकाओं में एक जटिल कैप्सिड और एक बहुआयामी विषाणु रूप वाले विषाणुओं के परजीवी होने की संभावना अधिक होती है।
