स्तनधारियों को कुतरने का क्रम। कृन्तकों का संक्षिप्त विवरण। कृन्तकों का विकासवादी मार्ग
वायरस जीवन का एक गैर-कोशिकीय रूप है, उनका अपना जीनोम होता है, जीवित जीवों या कोशिका संस्कृतियों की कोशिकाओं में स्व-प्रजनन (प्रजनन) करने की क्षमता, अनुकूली गुण और परिवर्तनशीलता।
एक अलग राज्य को आवंटित - वीरा।
विषाणुओं के अस्तित्व के दो रूप हैं - बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय।
बाह्यकोशिकीय विषाणु = विषाणु। यह वायरस का निष्क्रिय (परिपक्व) रूप है। गतिविधि नहीं दिखाता है। कार्य: वायरस को अंदर रखना बाहरी वातावरणऔर इसका एक जीव से दूसरे जीव में या एक कोशिका से दूसरी कोशिका में स्थानांतरण।
एक इंट्रासेल्युलर वायरस - एक वनस्पति वायरस - एक संक्रमित कोशिका में प्रजनन करता है, जिससे एक प्रजनन संक्रमण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बेटी पीढ़ी के विषाणु बनते हैं और, एक नियम के रूप में, कोशिका मृत्यु। प्रजनन प्रक्रिया अधूरी हो सकती है, बिना विषाणुओं के - एक गर्भपात संक्रमण होता है।
कुछ वायरस अपनी आनुवंशिक सामग्री को एक प्रोवाइरस के रूप में मेजबान कोशिका के गुणसूत्रों में एकीकृत करने में सक्षम होते हैं, जो विभाजन के दौरान इस गुणसूत्र के साथ प्रतिकृति करता है और बेटी कोशिकाओं में गुजरता है। यह एक एकीकृत संक्रमण है, यह मौजूद हो सकता है लंबे समय तकया उत्पादक पर वापस स्विच करें।
विषाणुओं की संरचना (विषाणु)।वायरस का आकार 20-350 एनएम की सीमा में होता है।
उनके पास रॉड-आकार, पॉलीहेड्रल, बुलेट-आकार, गोलाकार, फ़िलीफ़ॉर्म, क्लब-आकार के रूप हो सकते हैं।
भेद: सरल (गैर-लिफाफा) और जटिल (आवृत) वायरस। उनके केंद्र में एक न्यूक्लिक एसिड अणु (डीएनए / आरएनए) होता है, जो एक प्रोटीन खोल से घिरा होता है - एक कैप्सिड। पूरी संरचना को न्यूक्लोकैप्सिड कहा जाता है।
साधारण वायरस एक न्यूक्लिक एसिड होते हैं जो आंतरिक प्रोटीन और एक कैप्सिड से जुड़े होते हैं (यानी, वे एक न्यूक्लियोकैप्सिड होते हैं)।
जटिल वायरस - न्यूक्लियोकैप्सिड विषाणु का मूल है, शीर्ष पर सुपरकैप्सिड है - बाहरी आवरण, सेलुलर मूल का एक संशोधित झिल्ली है, जिसमें विरिअन "कपड़े" जब यह नवोदित द्वारा कोशिका को छोड़ देता है। वायरस-विशिष्ट सतह प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन (हेमाग्लगुटिनिन, न्यूरोमिनिडेज़, फ्यूजन प्रोटीन, और अन्य जो विरिअन को सेल रिसेप्टर्स से जोड़ने और उसमें घुसने के लिए जिम्मेदार हैं), झिल्ली की दोहरी लिपिड परत में एम्बेडेड होते हैं, जो ट्रांसमेम्ब्रेनली स्थित होते हैं और रूप में बाहर की ओर निकलते हैं। रीढ़ की। ग्लाइकोप्रोटीन सुरक्षात्मक एजी हैं।
कई जटिल वायरस में, मैट्रिक्स प्रोटीन (एम-लेयर) की एक परत अंदर से न्यूक्लियोकैप्सिड से सटी होती है। कुछ वायरस में अन्य अतिरिक्त संरचनाएं होती हैं।
सुरक्षात्मक प्रोटीन शेल - कैप्सिड - में कई सजातीय प्रोटीन सबयूनिट होते हैं। इसलिये कैप्सिड की ऐसी संरचना बहुत कम आनुवंशिक जानकारी का उपभोग करती है, यह छोटे जीनोम वाले वायरस के लिए महत्वपूर्ण है। प्रोटीन सबयूनिट्स की व्यवस्था के आधार पर कैप्सिड एक पेचदार या क्यूबिक प्रकार की समरूपता के अनुसार बनाए जाते हैं।
वायरस की रासायनिक संरचना।एक वायरस के मुख्य घटक न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन होते हैं। साधारण वायरस उनमें से ही होते हैं। जटिल वायरस की संरचना में सेलुलर मूल के कार्बोहाइड्रेट और लिपिड शामिल हैं।
न्यूक्लिक एसिड के प्रकार के आधार पर, वायरस को डीएनए और आरएनए जीनोमिक में विभाजित किया जाता है।
वायरल डीएनए आमतौर पर डबल स्ट्रैंडेड होता है, शायद ही कभी सिंगल स्ट्रैंडेड होता है।
डबल स्ट्रैंडेड डीएनए: खुले सिरों के साथ रैखिक, बंद सिरों के साथ रैखिक, एक अपूर्ण डीएनए स्ट्रैंड के साथ गोलाकार, गोलाकार।
वायरल आरएनए एकल-फंसे होते हैं, एक खंडित जीनोम वाले डबल-असहाय होते हैं।
एकल-फंसे आरएनए: संपूर्ण रैखिक, खंडित (खंडित) रैखिक, गोलाकार खंडित।
एक सकारात्मक जीनोम के साथ आरएनए को अलग करें - + आरएनए (एक साथ जीनोम और मैसेंजर आरएनए (आई-आरएनए), बेटी जीनोम के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है);
और एक नकारात्मक जीनोम के साथ आरएनए - –
आरएनए (केवल जीनोमिक फ़ंक्शन, यानी जीनोम और एमआरएनए के संश्लेषण के लिए एक टेम्पलेट)।
वायरल न्यूक्लिक एसिड की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता संक्रामकता (वायरस के अन्य घटकों की भागीदारी के बिना मेजबान सेल में एक उत्पादक संक्रमण शुरू करने की क्षमता) है। अधिकांश वायरल डीएनए और +आरएनए में यह होता है।
वायरल प्रोटीन।
#संरचनात्मक - विषाणु का हिस्सा हैं:
- कैप्सिड प्रोटीन - कैप्सिड बनाते हैं
- आंतरिक प्रोटीन - जीनोमिक प्रोटीन और एंजाइम (पोलीमरेज़) जो कैप्सिड के साथ जीनोम के प्रजनन और जुड़ाव की प्रक्रिया में शामिल होते हैं।
- जटिल वायरस के मैट्रिक्स प्रोटीन, सुपरकैप्सिड के तहत एम-लेयर बनाते हैं। विषाणुओं के स्व-संयोजन और उनके स्थिरीकरण के अंतिम चरण में भाग लें।
- सुपरकैप्सिड सतह प्रोटीन - ग्लाइकोप्रोटीन, सुरक्षात्मक एजी, कोशिका रिसेप्टर्स के लिए विषाणुओं के लगाव और कोशिका में उनके प्रवेश में शामिल होते हैं।
# गैर-संरचनात्मक प्रोटीन - प्रजनन प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए संक्रमित कोशिका में संश्लेषित, वायरस की संरचना में शामिल नहीं हैं।
- वायरस से प्रेरित एंजाइम जो वायरल जीनोम के प्रतिलेखन और अनुवाद की सेवा करते हैं।
- नियामक प्रोटीन
- अस्थिर प्रोटीन - वे अग्रदूत जिनसे विरिअन के संरचनात्मक प्रोटीन बनते हैं
- एंजाइम जो वायरल प्रोटीन को संशोधित करते हैं (प्रोटीज, प्रोटीन किनेसेस)
लिपिड। वे नवोदित होने के दौरान एक संक्रमित कोशिका के सेलुलर, परमाणु और अन्य आंतरिक झिल्लियों से विषाणुओं की संरचना में गुजरते हैं। वे सुपरकैप्सिड के मुख्य घटक हैं, विषाणु की स्थिरता में योगदान करते हैं। जब ईथर के साथ इलाज किया जाता है, तो लिपिड के नुकसान के कारण सुपरकैप्सिड नष्ट हो जाता है।
कार्बोहाइड्रेट। कोशिकीय उत्पत्ति। वे सतह प्रोटीन का हिस्सा हैं - ग्लाइकोप्रोटीन। सुपरकैप्सिड की बाहरी सतह पर प्रोटीन के परिवहन के दौरान सेलुलर एंजाइमों द्वारा उनका ग्लाइकोलाइसिस किया जाता है, जबकि सेलुलर प्रोटीन झिल्ली से विस्थापित हो जाते हैं।
वायरस का वर्गीकरण निम्नलिखित श्रेणियों पर आधारित है:
न्यूक्लिक एसिड का प्रकार (डीएनए या आरएनए), इसकी संरचना, किस्में की संख्या (एक या दो), वायरल जीनोम के प्रजनन की विशेषताएं;
विषाणुओं का आकार और आकारिकी, कैप्सोमेरेस की संख्या और समरूपता का प्रकार;
एक सुपरकैप्सिड की उपस्थिति;
ईथर और डीऑक्सीकोलेट के प्रति संवेदनशीलता;
कोशिका में प्रजनन का स्थान;
एंटीजेनिक गुण, आदि।
वायरस का एक अनूठा जीनोम होता है क्योंकि उनमें डीएनए या आरएनए होता है. इसलिए, डीएनए युक्त और आरएनए युक्त वायरस के बीच अंतर किया जाता है। वे आमतौर पर अगुणित होते हैं, अर्थात। जीन का एक सेट है। विषाणुओं के जीनोम का प्रतिनिधित्व किया जाता है विभिन्न प्रकार केन्यूक्लिक एसिड: डबल-असहाय, एकल-असहाय, रैखिक, गोलाकार, खंडित। आरएनए युक्त वायरसों में, सकारात्मक (प्लस-स्ट्रैंड आरएनए) जीनोम वाले वायरस प्रतिष्ठित हैं। इन वायरसों का प्लस-स्ट्रैंड आरएनए वंशानुगत कार्य करता है और मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) का कार्य करता है। एक नकारात्मक (नकारात्मक-स्ट्रैंड आरएनए) जीनोम वाले आरएनए युक्त वायरस भी होते हैं। इन विषाणुओं के आरएनए का नकारात्मक किनारा केवल एक वंशानुगत कार्य करता है।
फार्मविषाणु भिन्न हो सकते हैं: छड़ के आकार का (तंबाकू मोज़ेक वायरस), गोली के आकार का (रेबीज वायरस), गोलाकार (पोलियो वायरस, एचआईवी), फिलामेंटस (फिलोवायरस), शुक्राणु के रूप में (कई बैक्टीरियोफेज)। सरल और जटिल वायरस के बीच भेद।
सरल, या गैर-लिफाफा, वायरसवे एक न्यूक्लिक एसिड और एक प्रोटीन कोट से बने होते हैं जिसे कैप्सिड कहा जाता है। कैप्सिड में दोहराए जाने वाले रूपात्मक सबयूनिट्स होते हैं - कैप्सोमेरेस। न्यूक्लिक एसिड और कैप्सिड एक दूसरे के साथ मिलकर न्यूक्लियोकैप्सिड बनाते हैं।
जटिल या ढके हुए वायरसबाहर, कैप्सिड एक लिपोप्रोटीन शेल (सुपरकैप्सिड, या पेप्लोस) से घिरा होता है। यह खोल एक वायरस से संक्रमित कोशिका की झिल्लियों से व्युत्पन्न संरचना है। वायरस के लिफाफे पर ग्लाइकोप्रोटीन स्पाइक्स, या स्पाइन (पेप्लोमर्स) होते हैं। कुछ वायरस के खोल के नीचे मैट्रिक्स एम-प्रोटीन होता है।
वायरस कैसे व्यवस्थित होते हैं?
क्रिस्टलीकरण
1932 में, एक युवा अमेरिकी बायोकेमिस्ट, वेंडिल स्टेनली को वायरस पर काम करने के लिए कहा गया था। स्टेनली ने तंबाकू मोज़ेक वायरस से संक्रमित एक टन तंबाकू के पत्तों से रस की एक बोतल को निचोड़कर शुरू किया। उसने अपने लिए उपलब्ध रासायनिक विधियों से रस का पता लगाना शुरू किया। उन्होंने शुद्ध वायरल प्रोटीन प्राप्त करने की उम्मीद में, सभी प्रकार के अभिकर्मकों के लिए रस के विभिन्न अंशों को उजागर किया (स्टेनली को विश्वास था कि एक वायरस एक प्रोटीन है)। एक दिन, स्टेनली को एक प्रोटीन का लगभग शुद्ध अंश प्राप्त हुआ जो पादप कोशिकाओं के प्रोटीन से संरचना में भिन्न था। वैज्ञानिक ने महसूस किया कि उसके सामने वही था जो वह इतनी हठपूर्वक चाहता था। स्टेनली ने एक असाधारण प्रोटीन को अलग किया, इसे पानी में घोल दिया और घोल को फ्रिज में रख दिया। इसके बजाय अगली सुबह एक फ्लास्क में साफ़ तरलसुंदर रेशमी सुई जैसे क्रिस्टल बिछाएं। स्टेनली ने एक टन पत्तियों से ऐसे क्रिस्टल का एक बड़ा चमचा निकाला। फिर स्टेनली ने कुछ क्रिस्टल डाले, उन्हें पानी में घोला, इस पानी से धुंध को सिक्त किया और स्वस्थ पौधों की पत्तियों को इससे रगड़ा। पौधे के रस में रासायनिक प्रभावों की एक पूरी श्रृंखला होती है। इस तरह के "बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण" वायरस के बाद, सबसे अधिक संभावना है, मर जाना चाहिए था।
कुचले हुए पत्ते बीमार हैं। तो, वायरस के अजीब गुणों को एक और चीज से भर दिया गया - क्रिस्टलीकरण करने की क्षमता।
क्रिस्टलीकरण का प्रभाव इतना अधिक था कि स्टेनली ने लंबे समय तक इस विचार को त्याग दिया कि वायरस एक प्राणी है। चूंकि सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं, और कई एंजाइम भी संख्या में वृद्धि करते हैं क्योंकि एक जीव विकसित होता है और क्रिस्टलाइज कर सकता है, स्टेनली ने निष्कर्ष निकाला कि वायरस शुद्ध प्रोटीन हैं, बल्कि एंजाइम हैं।
जल्द ही, वैज्ञानिक आश्वस्त हो गए कि न केवल तंबाकू मोज़ेक वायरस, बल्कि कई अन्य वायरस को भी क्रिस्टलीकृत करना संभव है।
पांच साल बाद, अंग्रेजी जैव रसायनज्ञ एफ. बोडेन और एन. पिरी ने स्टेनली की परिभाषा में एक त्रुटि पाई। तंबाकू मोज़ेक वायरस की सामग्री में 94% प्रोटीन शामिल थे, और 6% न्यूक्लिक एसिड था। वायरस वास्तव में एक प्रोटीन नहीं था, बल्कि एक न्यूक्लियोप्रोटीन था - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का एक संयोजन।
जैसे ही जीवविज्ञानियों के लिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी उपलब्ध हुए, वैज्ञानिकों ने पाया कि वायरस क्रिस्टल में कई सौ अरब कण होते हैं जिन्हें कसकर एक साथ दबाया जाता है। पोलियो वायरस के एक क्रिस्टल में इतने कण होते हैं कि वे पृथ्वी के सभी निवासियों को एक से अधिक बार संक्रमित कर सकते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में अलग-अलग वायरल कणों की जांच करना संभव हुआ, तो यह पता चला कि वे हैं अलगआकारलेकिन हमेशा वायरस के बाहरी आवरण में प्रोटीन होते हैं जो विभिन्न वायरस में भिन्न होते हैं, जो उन्हें प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके पहचानने की अनुमति देता है, और आंतरिक सामग्री को न्यूक्लिक एसिड द्वारा दर्शाया जाता है, जो आनुवंशिकता की इकाई है।
वायरस के घटक
सबसे बड़े वायरस (वेरियोला वायरस) छोटे बैक्टीरिया के आकार के करीब होते हैं, सबसे छोटे (एन्सेफलाइटिस, पोलियोमाइलाइटिस, पैर और मुंह की बीमारी के प्रेरक एजेंट) - बड़े प्रोटीन अणुओं के लिए। दूसरे शब्दों में, विषाणुओं में दैत्य और बौने होते हैं। (अनुलग्नक 3 देखें) वायरस को एक पारंपरिक मान का उपयोग करके मापा जाता है जिसे नैनोमीटर (एनएम) कहा जाता है। एक एनएम एक मिलीमीटर का दस लाखवाँ भाग होता है। विभिन्न विषाणुओं के आकार 20 से 300 एनएम तक भिन्न होते हैं।
तो, वायरस में कई घटक होते हैं: (परिशिष्ट 1 देखें)
कोर - आनुवंशिक सामग्री (डीएनए या आरएनए)। वायरस का आनुवंशिक तंत्र कई प्रकार के प्रोटीनों के बारे में जानकारी रखता है जो एक नए वायरस के निर्माण के लिए आवश्यक हैं।
एक प्रोटीन कोट जिसे कैप्सिड कहा जाता है। शेल अक्सर समान दोहराए जाने वाले सबयूनिट्स - कैप्सोमेरेस से बनाया जाता है। कैप्सोमेरेस के साथ संरचनाएं बनाते हैं एक उच्च डिग्रीसमरूपता
अतिरिक्त लिपोप्रोटीन म्यान। यह मेजबान कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली से बनता है। यह केवल अपेक्षाकृत बड़े वायरस (फ्लू, दाद) में होता है। यह बाहरी आवरण मेजबान कोशिका के परमाणु या कोशिकाद्रव्य झिल्ली का एक टुकड़ा है, जिससे वायरस बाह्य वातावरण में बाहर निकलता है। कभी-कभी जटिल वायरस के बाहरी आवरण में, प्रोटीन के अलावा, कार्बोहाइड्रेट निहित होते हैं, उदाहरण के लिए, इन्फ्लूएंजा और दाद रोगजनकों में।
विषाणुओं के प्रत्येक घटक के कुछ कार्य होते हैं: प्रोटीन खोल उन्हें प्रतिकूल प्रभावों से बचाता है, न्यूक्लिक एसिड वंशानुगत और संक्रामक गुणों के लिए जिम्मेदार होता है और वायरस की परिवर्तनशीलता में अग्रणी भूमिका निभाता है, और एंजाइम उनके प्रजनन में शामिल होते हैं।
संरचना में अधिक जटिल, वायरस, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के अलावा, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड होते हैं। वायरस के प्रत्येक समूह में प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड का अपना सेट होता है। कुछ वायरस में एंजाइम होते हैं।
सामान्य जीवित कोशिकाओं के विपरीत, वायरस भोजन नहीं करते हैं और ऊर्जा का उत्पादन नहीं करते हैं। वे जीवित कोशिका की भागीदारी के बिना प्रजनन करने में सक्षम नहीं हैं। एक निश्चित प्रकार की कोशिका में प्रवेश करने के बाद ही एक वायरस गुणा करना शुरू करता है। पोलियो वायरस, उदाहरण के लिए, केवल मनुष्यों या उच्च संगठित जानवरों जैसे बंदरों की तंत्रिका कोशिकाओं में ही रह सकता है। बर्डीना के.एस., पार्कहोमेंको आई.एम. "अणु से मानव तक", पृष्ठ 26
जीवाणु विषाणुओं की संरचना थोड़ी भिन्न होती है (देखें परिशिष्ट 2)।
वायरस क्रिस्टल
1) क्रिस्टल जैसी संरचनाएं, जो कुछ विषाणुओं से संक्रमित कोशिकाओं में विषाणुओं का संचय हैं; 2) एक अत्यधिक शुद्ध वायरस तैयारी; प्रत्येक के. में अनेक विषाणुओं से मिलकर बना है।
चिकित्सा शर्तें। 2012
शब्दकोशों, विश्वकोशों और संदर्भ पुस्तकों में रूसी में व्याख्याएं, समानार्थक शब्द, शब्द अर्थ और VIRUS CRYSTALS क्या हैं, यह भी देखें:
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क्रिस्टल (ग्रीक क्रिस्टल से, मूल रूप से - बर्फ), टीवी। पिंड, परमाणु या अणु to-rykh एक क्रमबद्ध आवर्त बनाते हैं। संरचना (क्रिस्टलीय जाली)। के. है ... - क्रिस्टल मॉडर्न में व्याख्यात्मक शब्दकोश, टीएसबी:
(ग्रीक से। क्रिस्टलोस, मूल रूप से - बर्फ), ठोस, परमाणु या अणु जिनमें से एक क्रमबद्ध आवधिक संरचना (क्रिस्टल जाली) बनाते हैं। क्रिस्टल हैं ... - वायरस पूरक एक तरफा चिकित्सा शर्तों में:
(syn। to। गैर-पारस्परिक वायरस) K. v।, जिसमें सह-प्रजनन में से केवल एक का प्रोटीन ... - वायरस का द्विपक्षीय पूरक चिकित्सा शर्तों में:
(syn। to। पारस्परिक वायरस) K. v।, जिसमें दोनों सह-प्रजनन के प्रोटीन ... - सिंथेटिक क्रिस्टल
क्रिस्टल, क्रिस्टल एक प्रयोगशाला या कारखाने में कृत्रिम रूप से उगाए जाते हैं। से कुल गणनाएस से लगभग 104 अकार्बनिक पदार्थों से संबंधित हैं। … - क्रिस्टल (भौतिक) बड़े में सोवियत विश्वकोश, टीएसबी:
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(वायरस और ... तर्क से), वायरोलॉजी, इन्फ्रामाइक्रोबायोलॉजी, वायरस का विज्ञान - सबमाइक्रोस्कोपिक इंट्रासेल्युलर परजीवी; केवल 20 वीं शताब्दी के मध्य में। अलग से दिखाई दिया… - वायरोलॉजिकल अध्ययन ग्रेट सोवियत इनसाइक्लोपीडिया, टीएसबी में:
अनुसंधान का उद्देश्य वायरस का पता लगाना, उनकी पहचान (पहचान) और जैविक गुणों का अध्ययन करना है। इंसानों, जानवरों और पौधों से वायरस को अलग करने के लिए... - वायरोलॉजिकल तकनीक ग्रेट सोवियत इनसाइक्लोपीडिया, टीएसबी में:
तकनीक, अनुसंधान विधियों, उपकरण और अभिकर्मकों का एक सेट, जो वायरस की खेती और उनके गुणों का अध्ययन प्रदान करता है। 1950 के दशक की शुरुआत तक। मुख्य विधि... - एपिडोट
सबसे आम, अक्सर होने वाले खनिजों में से एक। इसके क्रिस्टल मोनोक्लिनोहेड्रल सिस्टम के प्रिज्मीय वर्ग के हैं, कुल्हाड़ियों का अनुपात a: b ... - जिओलाइट्स ब्रोकहॉस और यूफ्रॉन के विश्वकोश शब्दकोश में:
- खनिजों का एक समूह जिसमें लगभग बीस खनिज होते हैं। सभी सी. अपने तरीके से रासायनिक संरचनाकैल्शियम, सोडियम, बेरियम, पोटेशियम के जलीय एल्युमिनोसिलिकेट हैं। … - क्लोराइट ब्रोकहॉस और यूफ्रॉन के विश्वकोश शब्दकोश में।
वायरस का क्रिस्टलीकरण
1932 में, एक युवा अमेरिकी बायोकेमिस्ट, वेंडिल स्टेनली को वायरस पर काम करने के लिए कहा गया था। स्टेनली ने तंबाकू मोज़ेक वायरस से संक्रमित एक टन तंबाकू के पत्तों से रस की एक बोतल को निचोड़कर शुरू किया। उसने अपने लिए उपलब्ध रासायनिक विधियों से रस का पता लगाना शुरू किया। उन्होंने शुद्ध वायरल प्रोटीन प्राप्त करने की उम्मीद में, सभी प्रकार के अभिकर्मकों के लिए रस के विभिन्न अंशों को उजागर किया (स्टेनली को विश्वास था कि एक वायरस एक प्रोटीन है)। एक दिन, स्टेनली को एक प्रोटीन का लगभग शुद्ध अंश प्राप्त हुआ जो पादप कोशिकाओं के प्रोटीन से संरचना में भिन्न था। वैज्ञानिक ने महसूस किया कि उसके सामने वही था जो वह इतनी हठपूर्वक चाहता था। स्टेनली ने एक असाधारण प्रोटीन को अलग किया, इसे पानी में घोल दिया और घोल को फ्रिज में रख दिया। अगली सुबह फ्लास्क में, एक स्पष्ट तरल के बजाय, सुंदर रेशमी सुई जैसे क्रिस्टल थे। स्टेनली ने एक टन पत्तियों से ऐसे क्रिस्टल का एक बड़ा चमचा निकाला। फिर स्टेनली ने कुछ क्रिस्टल डाले, उन्हें पानी में घोला, इस पानी से धुंध को सिक्त किया और स्वस्थ पौधों की पत्तियों को इससे रगड़ा। पौधे के रस में रासायनिक प्रभावों की एक पूरी श्रृंखला होती है। इस तरह के "बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण" वायरस के बाद, सबसे अधिक संभावना है, मर जाना चाहिए था।
कुचले हुए पत्ते बीमार हैं। तो, वायरस के अजीब गुणों को एक और चीज से भर दिया गया - क्रिस्टलीकरण करने की क्षमता।
क्रिस्टलीकरण का प्रभाव इतना अधिक था कि स्टेनली ने लंबे समय तक इस विचार को त्याग दिया कि वायरस एक प्राणी है। चूंकि सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं, और कई एंजाइम भी संख्या में वृद्धि करते हैं क्योंकि एक जीव विकसित होता है और क्रिस्टलाइज कर सकता है, स्टेनली ने निष्कर्ष निकाला कि वायरस शुद्ध प्रोटीन हैं, बल्कि एंजाइम हैं।
जल्द ही, वैज्ञानिक आश्वस्त हो गए कि न केवल तंबाकू मोज़ेक वायरस, बल्कि कई अन्य वायरस को भी क्रिस्टलीकृत करना संभव है।
पांच साल बाद, अंग्रेजी जैव रसायनज्ञ एफ. बोडेन और एन. पिरी ने स्टेनली की परिभाषा में एक त्रुटि पाई। तंबाकू मोज़ेक वायरस की सामग्री में 94% प्रोटीन शामिल थे, और 6% न्यूक्लिक एसिड था। वायरस वास्तव में एक प्रोटीन नहीं था, बल्कि एक न्यूक्लियोप्रोटीन था - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का एक संयोजन।
जैसे ही जीवविज्ञानियों के लिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी उपलब्ध हुए, वैज्ञानिकों ने पाया कि वायरस क्रिस्टल में कई सौ अरब कण होते हैं जिन्हें कसकर एक साथ दबाया जाता है। पोलियो वायरस के एक क्रिस्टल में इतने कण होते हैं कि वे पृथ्वी के सभी निवासियों को एक से अधिक बार संक्रमित कर सकते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में अलग-अलग वायरल कणों की जांच करना संभव था, तो यह पता चला कि वे अलग-अलग आकार में आते हैं, लेकिन हमेशा वायरस के बाहरी आवरण में प्रोटीन होते हैं जो विभिन्न वायरस में भिन्न होते हैं, जिससे उन्हें प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके पहचानना संभव हो जाता है। , और आंतरिक सामग्री को एक न्यूक्लिक एसिड द्वारा दर्शाया जाता है, जो आनुवंशिकता की इकाई है।
वायरस के घटकसबसे बड़े वायरस (वेरियोला वायरस) छोटे बैक्टीरिया के आकार के करीब होते हैं, सबसे छोटे (एन्सेफलाइटिस, पोलियोमाइलाइटिस, पैर और मुंह की बीमारी के प्रेरक एजेंट) - बड़े प्रोटीन अणुओं के लिए। दूसरे शब्दों में, विषाणुओं में दैत्य और बौने होते हैं। (अंजीर देखें। 1) वायरस को नैनोमीटर (एनएम) नामक संख्या का उपयोग करके मापा जाता है। एक एनएम एक मिलीमीटर का दस लाखवाँ भाग होता है। विभिन्न विषाणुओं के आकार 20 से 300 एनएम तक भिन्न होते हैं।
तो, वायरस में कई घटक होते हैं:
कोर - आनुवंशिक सामग्री (डीएनए या आरएनए)। वायरस का आनुवंशिक तंत्र कई प्रकार के प्रोटीनों के बारे में जानकारी रखता है जो एक नए वायरस के निर्माण के लिए आवश्यक हैं।
एक प्रोटीन कोट जिसे कैप्सिड कहा जाता है। शेल अक्सर समान दोहराए जाने वाले सबयूनिट्स - कैप्सोमेरेस से बनाया जाता है। कैप्सोमेरेस उच्च स्तर की समरूपता के साथ संरचनाएं बनाते हैं।
अतिरिक्त लिपोप्रोटीन म्यान। यह मेजबान कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली से बनता है। यह केवल अपेक्षाकृत बड़े वायरस (फ्लू, दाद) में होता है। यह बाहरी आवरण मेजबान कोशिका के परमाणु या कोशिकाद्रव्य झिल्ली का एक टुकड़ा है, जिससे वायरस बाह्य वातावरण में बाहर निकलता है। कभी-कभी जटिल वायरस के बाहरी आवरण में, प्रोटीन के अलावा, कार्बोहाइड्रेट निहित होते हैं, उदाहरण के लिए, इन्फ्लूएंजा और दाद रोगजनकों में।
1. अतिरिक्त खोल
2. कैप्सोमर (प्रोटीन खोल)
3. कोर (डीएनए या आरएनए)
विषाणुओं के प्रत्येक घटक के कुछ कार्य होते हैं: प्रोटीन खोल उन्हें प्रतिकूल प्रभावों से बचाता है, न्यूक्लिक एसिड वंशानुगत और संक्रामक गुणों के लिए जिम्मेदार होता है और वायरस की परिवर्तनशीलता में अग्रणी भूमिका निभाता है, और एंजाइम उनके प्रजनन में शामिल होते हैं।
संरचना में अधिक जटिल, वायरस, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के अलावा, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड होते हैं। वायरस के प्रत्येक समूह में प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड का अपना सेट होता है। कुछ वायरस में एंजाइम होते हैं।
सामान्य जीवित कोशिकाओं के विपरीत, वायरस भोजन नहीं करते हैं और ऊर्जा का उत्पादन नहीं करते हैं। वे जीवित कोशिका की भागीदारी के बिना प्रजनन करने में सक्षम नहीं हैं। एक निश्चित प्रकार की कोशिका में प्रवेश करने के बाद ही एक वायरस गुणा करना शुरू करता है। पोलियो वायरस, उदाहरण के लिए, केवल मनुष्यों या उच्च संगठित जानवरों की तंत्रिका कोशिकाओं में ही रह सकता है जैसे कि बंदर। बैक्टीरियल वायरस की संरचना थोड़ी अलग होती है।
कोशिका के साथ वायरस की बातचीतकोशिका के बाहर के विषाणु क्रिस्टल होते हैं, लेकिन जब वे कोशिका में प्रवेश करते हैं, तो वे "जीवन में आ जाते हैं"। उनका प्रजनन एक विशेष, अतुलनीय तरीके से होता है। सबसे पहले, विषाणु कोशिका में प्रवेश करते हैं और वायरल न्यूक्लिक एसिड निकलते हैं। फिर भविष्य के विषाणुओं का विवरण "काटा" जाता है। प्रजनन नए विषाणुओं के संयोजन और पर्यावरण में उनकी रिहाई के साथ समाप्त होता है।
कोशिकाओं के साथ विषाणुओं का मिलन इसके अधिशोषण से प्रारंभ होता है, अर्थात् कोशिका भित्ति से लगाव। फिर कोशिका में विषाणु का परिचय या प्रवेश शुरू होता है, जो कोशिका द्वारा ही किया जाता है। हालांकि, एक नियम के रूप में, कोशिका के कोशिका द्रव्य में वायरस का प्रवेश कोशिका की सतह पर स्थित एक विशेष रिसेप्टर प्रोटीन के बंधन से पहले होता है। रिसेप्टर के लिए बाध्यकारी वायरल कण की सतह पर विशेष प्रोटीन की उपस्थिति के कारण किया जाता है, जो संवेदनशील सेल की सतह पर संबंधित रिसेप्टर को "पहचान" देता है। एक सेल पर दर्जनों और यहां तक कि सैकड़ों विषाणुओं को सोख लिया जा सकता है। कोशिका की सतह का वह क्षेत्र जिससे वायरस जुड़ गया है, साइटोप्लाज्म में डूब जाता है और एक रिक्तिका में बदल जाता है। रिक्तिका, जिसकी दीवार में एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होती है, अन्य रिक्तिका या नाभिक के साथ विलय कर सकती है। तो वायरस कोशिका के किसी भी हिस्से में पहुंचा दिया जाता है। इस प्रक्रिया को विरोपेक्सिस कहा जाता है।
संक्रामक प्रक्रिया तब शुरू होती है जब कोशिका में प्रवेश करने वाले वायरस गुणा करना शुरू कर देते हैं, अर्थात। वायरल जीनोम प्रतिकृति और कैप्सिड की स्व-संयोजन होती है। दोहराव होने के लिए, न्यूक्लिक एसिड को कैप्सिड से मुक्त किया जाना चाहिए। एक नए न्यूक्लिक एसिड अणु के संश्लेषण के बाद, इसे तैयार किया जाता है, कोशिका के साइटोप्लाज्म में संश्लेषित किया जाता है - वायरल प्रोटीन - एक कैप्सिड बनता है। वायरल कणों के संचय से कोशिका से बाहर निकल जाता है। कुछ वायरस के लिए, यह "विस्फोट" से होता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका की अखंडता का उल्लंघन होता है और यह मर जाता है। अन्य वायरस नवोदित जैसे तरीके से बहाए जाते हैं। ऐसे में शरीर की कोशिकाएं लंबे समय तक अपनी व्यवहार्यता बनाए रख सकती हैं।
बैक्टीरियोफेज का कोशिका में प्रवेश करने का एक अलग तरीका होता है। मोटी सेल की दीवारें रिसेप्टर प्रोटीन को, इसके साथ जुड़े वायरस के साथ, साइटोप्लाज्म में डूबने नहीं देती हैं, जैसा कि तब होता है जब पशु कोशिकाएं संक्रमित होती हैं। इसलिए, बैक्टीरियोफेज कोशिका में एक खोखली छड़ सम्मिलित करता है और इसके माध्यम से डीएनए (या आरएनए) को अपने सिर में धकेलता है। बैक्टीरियोफेज जीनोम साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है, जबकि कैप्सिड बाहर रहता है। एक जीवाणु कोशिका के कोशिका द्रव्य में, बैक्टीरियोफेज जीनोम का पुनरुत्पादन, इसके प्रोटीन का संश्लेषण और एक कैप्सिड का निर्माण शुरू होता है। एक निश्चित अवधि के बाद, जीवाणु कोशिका मर जाती है, और परिपक्व फेज कणों को पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है।
यह आश्चर्यजनक है कि कैसे वायरस, जो कोशिकाओं से दसियों और यहां तक कि सैकड़ों गुना छोटे होते हैं, कुशलतापूर्वक और आत्मविश्वास से सेलुलर अर्थव्यवस्था का प्रबंधन करते हैं। प्रसार, वे सेलुलर संसाधनों को समाप्त करते हैं और गहराई से, अक्सर अपरिवर्तनीय रूप से, चयापचय को बाधित करते हैं, जो अंततः, कोशिका मृत्यु का कारण है।
2.1 क्रिस्टलीकरण
1932 में, एक युवा अमेरिकी बायोकेमिस्ट, वेंडिल स्टेनली को वायरस पर काम करने के लिए कहा गया था। स्टेनली ने तंबाकू मोज़ेक वायरस से संक्रमित एक टन तंबाकू के पत्तों से रस की एक बोतल को निचोड़कर शुरू किया। उसने अपने लिए उपलब्ध रासायनिक विधियों से रस का पता लगाना शुरू किया। उन्होंने शुद्ध वायरल प्रोटीन प्राप्त करने की उम्मीद में, सभी प्रकार के अभिकर्मकों के लिए रस के विभिन्न अंशों को उजागर किया (स्टेनली को विश्वास था कि एक वायरस एक प्रोटीन है)। एक दिन, स्टेनली को एक प्रोटीन का लगभग शुद्ध अंश प्राप्त हुआ जो पादप कोशिकाओं के प्रोटीन से संरचना में भिन्न था। वैज्ञानिक ने महसूस किया कि उसके सामने वही था जो वह इतनी हठपूर्वक चाहता था। स्टेनली ने एक असाधारण प्रोटीन को अलग किया, इसे पानी में घोल दिया और घोल को फ्रिज में रख दिया। अगली सुबह फ्लास्क में, एक स्पष्ट तरल के बजाय, सुंदर रेशमी सुई जैसे क्रिस्टल थे। स्टेनली ने एक टन पत्तियों से ऐसे क्रिस्टल का एक बड़ा चमचा निकाला। फिर स्टेनली ने कुछ क्रिस्टल डाले, उन्हें पानी में घोला, इस पानी से धुंध को सिक्त किया और स्वस्थ पौधों की पत्तियों को इससे रगड़ा। पौधे के रस में रासायनिक प्रभावों की एक पूरी श्रृंखला होती है। इस तरह के "बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण" वायरस के बाद, सबसे अधिक संभावना है, मर जाना चाहिए था।
कुचले हुए पत्ते बीमार हैं। तो, वायरस के अजीब गुणों को एक और चीज से भर दिया गया - क्रिस्टलीकरण करने की क्षमता।
क्रिस्टलीकरण का प्रभाव इतना अधिक था कि स्टेनली ने लंबे समय तक इस विचार को त्याग दिया कि वायरस एक प्राणी है। चूंकि सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं, और कई एंजाइम भी संख्या में वृद्धि करते हैं क्योंकि एक जीव विकसित होता है और क्रिस्टलाइज कर सकता है, स्टेनली ने निष्कर्ष निकाला कि वायरस शुद्ध प्रोटीन हैं, बल्कि एंजाइम हैं।
जल्द ही, वैज्ञानिक आश्वस्त हो गए कि न केवल तंबाकू मोज़ेक वायरस, बल्कि कई अन्य वायरस को भी क्रिस्टलीकृत करना संभव है।
पांच साल बाद, अंग्रेजी जैव रसायनज्ञ एफ. बोडेन और एन. पिरी ने स्टेनली की परिभाषा में एक त्रुटि पाई। तंबाकू मोज़ेक वायरस की सामग्री में 94% प्रोटीन शामिल थे, और 6% न्यूक्लिक एसिड था। वायरस वास्तव में एक प्रोटीन नहीं था, बल्कि एक न्यूक्लियोप्रोटीन था - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का एक संयोजन।
जैसे ही जीवविज्ञानियों के लिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी उपलब्ध हुए, वैज्ञानिकों ने पाया कि वायरस क्रिस्टल में कई सौ अरब कण होते हैं जिन्हें कसकर एक साथ दबाया जाता है। पोलियो वायरस के एक क्रिस्टल में इतने कण होते हैं कि वे पृथ्वी के सभी निवासियों को एक से अधिक बार संक्रमित कर सकते हैं। जब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में अलग-अलग वायरल कणों की जांच करना संभव था, तो यह पता चला कि वे अलग-अलग आकार में आते हैं, लेकिन हमेशा वायरस के बाहरी आवरण में प्रोटीन होते हैं जो विभिन्न वायरस में भिन्न होते हैं, जिससे उन्हें प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके पहचानना संभव हो जाता है। , और आंतरिक सामग्री को एक न्यूक्लिक एसिड द्वारा दर्शाया जाता है, जो आनुवंशिकता की इकाई है।
