Ma’ruza matni Toshkent – 2014 1-mavzu. Kirish. Mikrobiologiya fanining maqsadi va vazifalari

VIRUSLAR, MIKOPLAZMALAR, BAKTERIOFAGLAR
Viruslarni o‘rganadigan fan virusologiya deb ataladi. Viruslar o‘simliklarda, hayvonlarda va boshqa organizmlarda turlituman kasalliklar qo‘zg‘atadi. Viruslar qachon va sanday paydo bo‘lganligi noma’lum. Birinchi bo‘lib odamlarda uchraydigan virusli kasallik chin chechak to‘g‘risida ma’lumotlar paydo bo‘lgan edi. Keyinchalik lola o‘simligida uchraydigan virusli kasalliklar to‘g‘risida ham ma’lumotlar paydo bo‘ldi. 1886 yili nemis olimi Adolf Mayer Gollandiyada tamaki o‘simligida uchraydigan mozaika kasalligini tekshiradi va kasallik sog‘lom barglarga barg shirasi orqali yukishini kuzatadi. U o‘z ishlari natijasida tamaki o‘simligida kasallikni vujudga keltiruvchi bakteriya bor ekan, degan xulosaga keladi.
Rus olimi D. I. Ivanovskiy 1892 yil Qrimda Mayer tajribalarini sinab ko‘radi. Bundan tashqari, u tamaki o‘simligida mozaika kasalligini vujudga keltiruvchi mikrob bo‘lib, u nihoyatda mayda ekanligini va hatto biologik filtrlardan o‘tib ketishini ham ko‘rsatib beradi. Uning bu ishlarini Beyernik tajribalar asosida tasdiqlaydi. Shunday qilib, virusologiya faniga asos solinadi. Lekin 50 yil mobaynida o‘simliklarda va hayvonlarda uchraydigan virusli kasalliklarni o‘rganish juda tarqoq xolda olib borildi.
Usimliklarda uchraydigan virusli kasalliklardan eng yaxshi o‘rganilgani tamaki mozaikasi. Keyinchalik viruslarning ximiyaviy tarkibini aniqlash ishlari ham mozaika ustida olib borildi.
Tamaki o‘simligining virus zarrachasnda 5% RNK va 95% oqsil bo‘ladi. Lekin rangli karamda uchraydigan mozaikada va ko‘pgina hayvonlarda uchraydigan viruslarda va bakteriofaglarda DNK uchrashini Shlizinger 1934 yilda ko‘rsatgan edi.
Viruslar biologik mikroskopda ko‘rinmaydi, sun’iy oziq muxitida o‘smaydi, faqat o‘simlik, hayvon, odam organizmiga kirgach, tirikligini namoyon etadi.
Hozirga vaktda viruslarning odam va hayvonlarda turli kasalliklar qo‘zg‘atuvchi 300 ga yaqin, o‘simliklarda 200 dan ortiq turi ma’lum. Qeyingi yillar ichida odamda turli kasalliklar ko‘zg‘atuvchi 70 dan ortiq virus topilgan.
Traxoma, qizamiq, quturish, chinchechak, suvchechak, poliomielit, gripp va ko‘pgina boshka kasalliklar viruslar orqali tarqaladi
Virusli kasalliklar natijasida ko‘pgina hayvonlar zararlanadi, madaniy o‘simliklarning xosili kamayib ketadi. Bunda o‘simliklar bargining xujayralari yemiriladi, rangi okarib qoladi, ba’zan esa gipokotili va ildizlari ham zararlanadi. Ko‘p o‘simliklarning bo‘yi juda past bo‘lib koladi yoki barglarining ko‘rinishi o‘zgaradn.
Usimlik viruslarining tuzilishi va tarkibi. Viruslar sfera yoki tayokcha shaklidagi oksilli kobnk va uning ichida joylashgan nuklein kislotadan iborat bo‘ladi. Nuklein kislota mikdori 15—45% atrofida, spiral simmetriyalilarda 5%, batsillalarga o‘xshashlarda 1% ga yaqin; ba’zi vakillarida 20% ga yakin lipidlar ham uchraydi. Bulardan tashkari virus kristallarnda '50% ga yakin suv ham bo‘ladi.

Tamaki o‘simligining mozaika virusi tayoqcha shaklidagn, olti qirrali, diametri 15 nm, kattalign 300 nm kristaldir. Ular virionlar deb ataladi. Virionlar boshka organizmlarga kirgandan so‘ng o‘zining tirikligini namoyon qiladi. Tamaki o‘simligini gullashini tekshirgan Ivanovskiy birinchi bo‘lib, zararlangan barglarda kristallarni ko‘rgan. Bu kristallar tuz yoki shakarga o‘xshash yaxshi eriydi, ularni amorf xolda ajratib olish mumkin, nixoyat qaytadan kristallar hosil kilish ham mumkin.
Har bnr kristall millionlab virus zarrachasidan iborat bo‘ladi. Virus zarrachasi yoki vprion nuklein kislota (RNK yoki DNK) dan iborat bo‘lib, ustndan bir yoki ikki kavat oksilli kobilan o‘ralgan. Qobiq kapsida deb ataladi (grekcha kapsa — Shik demakdir).
Oqsilli kapsida monomerlardan iborat, ular kapsomerlar deb ataladi. Har bir virusdagi kapsomerlar soni doim bir xil bo‘ladi (masalan, poliomielit virusnda 32 ta, tamaki virusida 1000 ta kapsomer bor).
Kapsila bilan o‘ralgan nuklein kislota nukleokapsila deb ataladi. Ba’zi kapsidalar ustidan qobik bilan o‘raladi, bu peplos, peplomerlardan iborat. Ba’zi viruslarda peguyus vius oqsilidan iborat bo‘lsa, boshqalarida esa xatto lipidlar ham uchraydi.
Virnonlarga kuchsiz konsentratsiyali natrpy gidroksid eritmasi ta’sir ettirilsa, ular yemiriladi va suyuq qismi oqib chiqadi, kobig‘i soya shaklida qoladi. Virionlap gipotonik eritmalarda yiriklashsa, gipertonik eritmalarda maydalyshadi.
1955 yilda X. FrenkeldKonrat va R. Uilyams oqsilli qisman RNK ni ajratib oladilar, so‘ngra yangi tamaki o‘simligini lrarlaydigan virus sintezlaydilar. Tamaki o‘simligining virus polipeptid zanjiridan nborat, bu zanjirning molekulyar rirligi 18000,158 ta aminokislota koldig‘idan iborat bo‘ladi. Virionida 2650 ta zarracha bo‘lib, molekulyar og‘irligi 38000000 ga teng (XVI tablitsa).
Hayvonlar xujayrasidagi viruslarda RNK yoki DNK uchraydi. Masalan, poliomielit virusi RNK yoki DNK va oksildan iborat, ripp virusi RNK oksillar, lipidlar va uglevodlardan iborat bo‘ladi.
Gripp virusida fermentlar topilgan. Bu virus eritrotsitlara adsorbilanib agglyutinatsiya reaksiyasi yo‘qolishiga sabab bo‘ladi. Bunda eritrotsitlarga viruslardagi neyrominidaza fermenti ta’sir etadi. Bakteriofaglarning dum qismida o‘z xo‘jayini bo‘lgan bakteriyaning, ya’ni Echerichia coli ning hujayra po‘stini eritadigan lizonim fermenti topilgan.
Virus virionlari noqulay faktorlarga ancha chidamlidir. Masalan, kartoshka o‘simligining V-virusi rN-4,5 da inaktivatsiyaga uchrasa, tamaki o‘simligining virusi xatto rN-2 dan past bo‘lsa Ham chiday oladi, virionlarning temperaturaga chidamliligi rN ga borliq. Masalan, tamaki virusi rN-7 bo‘lganda 75° da parchalansa, rN-5,5 bo‘lganda 90° gacha chiday oladi, eng chidamli bo‘lgan no‘xatning S1 virusi 108° da kisman inaktivatsiyaga uchraydi.
Quyidagi jadvalda viruslarning temperaturaga chidamliligi ko‘rsatilgan (24jadval).
Ko‘pchilik viruslar past temperaturaga ham chidamli bo‘ladi. Masalan, gripp virusi — 70° da 6 oy, psitakoz virusi bir yilgacha chidasa, xona temperaturasida bir necha kun ichida nobud bo‘ladi.
Agar juda tez (vakuumda) quritilsa, ko‘pchilik viruslar uzoq muddat chidamli bo‘ladi. Masalan, ensefalit virusini vakuumda besh yil saklash mumkin.
Tamaki o‘simlignning doiraviy xoldor virusi Tamaki o‘simligining doiraviy virusi Bodring o‘sishining 2gullash virusi Tamaki o‘simligining "gullash virusi" Koramol no‘xatining virusi ultrabinafsha nurlar viruslarga salbiy ta’sir etadi, chunki nuklein kislotalar bu nurlarni ko‘p yutadi.
Viruslarning ko‘payishi bakteriyalar va boshka bir hujayrali organizmlarnikidan farq qiladi. Ko‘payish protsessi to‘rt fazadan iborat. Birinchi fazada virus zarrachasi boshka organizm xujayrasiga adsorbilanadi. Bu faza gripp va poliomielit viruslarida o‘rganilgan.
Virus adsorbilanadigan xujayraning po‘sti turli uchastkalardan iborat bo‘ladi, ba’zi uchastkalarda mukoproteidlar, boshqa uchastkalarda linoproteidlar bo‘ladi. Gripp virusi mukoproteidli uchastkaga, poliomielit virusi esa lipoproteid uchastkaga adsorbilanadi. So‘ngra virus pinotsitozga o‘xshash xujayra ichiga o‘tadi, bunga viropeksis deyiladi. Ikkinchi fazada virus xujayra ichiga o‘tadi.
Xujayra ichiga o‘tgan virusning oqsilli kobig‘i fermentlar ta’sirida yemiriladi va xujayraning ichiga nuklein kislota o‘tadi. Uchinchi fazada hujayra ichiga o‘tib olgan nuklein kislota hujayradagi moddalar almashinuvi protsessini virus zarrachalarini sintezlash tomonga yo‘naltiradi. Bunda sintezlovchi fermentlarning faoliyati aktivlashadi, boshqa fermentlarning ishi tormozlanadi. Bundan tashqari, viruslar uchun xos bo‘lgan fermentlar ham sintezlanadi, ya’ni bu davrda yangi virus — hujayra sistemasi vujudga keladi. Bunda avval nuklein kislota sintezlanadi, keyin oqsilli qism xosil bo‘ladi, undan keyi.n bo‘lakchalar birlashib, virus zarrachasi xosil qiladi. To‘rtinchi fazada virus zarrachalari xujayradan tashqariga chikadi. Hujayraning ayrim joyidan 100 taga yaqin virus zarrachasi chiqadi. Gripp virusining chiqishi 5—6 sikldan iborat bo‘lib, 30 soat davom etadi, har bir sikl 5—6 soatdan so‘ng boshlanadi. Lekin o‘simlik viruslari tashqariga chiqmay, xujayralarda to‘planadi va turli shakldagi kristallar xosil qiladi.
Mikoplazmalar. Mikoplazmalar bakteriya va viruslarning oralik formasidir. Bular ham viruslarga o‘xshab biologik filtrlardan o‘tib ketadi, boshqa organizmlarda ko‘payadi. Mikoplazmalar odamda va boshqa umurtqalilar oraspda keng tarqalgan.
Mpkoplazmalarning o‘ziga xususiyatlari kuyidagilardan iborat
a) xujayralari pleomorf, diametri 0,1—1,0 nm;
b) xujayralari uch kavatli membrana bilan o‘ralgan bo‘lib, membranalarning qalinligi 100 nm ga yaqin;
v) bakteriya ribosomalariga o‘xshash ribosomalari bor;
g) xujayralarida RNK va DNK bor. DNK qo‘sh spiralli, mokulyar og‘irligi 4∙10⁸ dan 1∙10⁹ gacha;
d) sun’iy oziq muhitida o‘sadi, agarli muhitda mayda koloniyalar xosil qiladi;
ye) penitsillinga chidamli, lekin tetrasiklinga sezgir;
j) mikoplazmalarni boshka virus infeksiyalar zararlaydi.
O‘simliklarni zararlaydigan (mikoplazmali) organizmlar. O‘imliklarda uchraydigan, mikoplazmalar—MLO ni birinchi bO‘lib yaponiyalik olimlar aniklaganlar. Ular qo‘qongulning sariq kasalligi, tut daraxtining pakanaligi va boshka kasalliklarning sababchilarini elektron mikroskopda ko‘rib, mikoplazmalarga o‘xshash xujayralar borligini kuzatganlar. Qasallangan tut ko‘chatlariga tetrasiklin ta’sir ettirilgach, kasallik namoyon bo‘lmay kolgan. Usimliklarda uchraydigan MLO xujayralar ichida bo‘ladi.
Ba’zi xususiyatlari bilan MLO bakteriyalarning L formasiga o‘xshab ketadi. MLO ning xujayra po‘sti yaxshi taraqkiy etgan, penitsillinga chidamli.
MLO patogenligi bilan bakteriyalarning L formasidan farq qiladi (25 jadval).
Mikoplazmalar o‘simliklarda 40 dan ortiq turli-tuman kasalliklar keltirib chiqaradi. Jumladan, sariq kasalligi, qo‘qongulning sarik kasalligi, pomidordagi stolbur, makkajo‘xorining, tutning va boshqa o‘simliklarning pakanaligi, sitrus o‘simliklarning kasallanishi va boshqalarni ana shu mikoplazmalar qo‘zg‘atadi. Bularning eng keng tarkalgan formasi ellipssimon bo‘lib, 0,2x0,3 nm kattalikda.
Sulida keng tarkalgan kasalliklardan biri g‘umbaklanishdir. Bu kasallikning sababchisi Liburnia striatella. Bu kasallik Sibirda, Uzoq Sharkda va Shimoliy Qozog‘istonda tarkalgan. Pomidor gulining tugunchalari, shonalarida Hualesthes obsolefus gulkosa barglarinnng yopishib o‘sishiga olib keladi, natijada pomidor mevasi mayda va kattiq bo‘ladi, bu kasallik Qrim va Kavkazda tarkalgan.
Bakteriofaglar 1896—1898 yillarda rus olimi N. F. Gamaleya bakteriya xujayralarini eritib yuboradigan maxsus moddalar — bakteriolizinlarni topadi. Keyinchalik bu moddalarni angliyalik olim Tuort (1915) va kanadalik olim D.Erell (1917, 1926) ham aniqlaganlar. D.Erell dizenteriya bilan kasallangan odamlarning axlatidan maxsus litik faktor (virus) topadi va bu agent dizenteriya tayoqchasini lizisga uchratganligini ko‘rsatib beradi. Ularga birinchi bo‘lib bakteriofag degan nom beradi. Bakteriofag bakteriyani erituvchi degan ma’noni bildiradi. Aktinomitsetlarni eritadigan agentlar aktinofaglar, mikrobakteriyalarni eritadigan agentlar mikofaglar, ichak tayoqchasini eritadigan agentlar kolifaglar, suvo‘tlarni eritadigan agentlar sianofaglardir.
Bakteriofaglar 0,04 to 0,1 nm kattalikdagi spermatozoid shaklida bo‘ladi. Bular boshchasining (kapsidaning) diametri 100 nm, dumi ham 100 nm keladi. Dumi spiral simmetriyali, protoplazmaning qisqarishi natijasida harakatlanadi.
Bakteriofag bakteriya bilan uchrashganda uning fibrillalari bakteriyaning hujayra po‘stiga yopishadi, dum qismidagi g‘ilof qiskaradi va ichidagi suyuklik bilan fagning DNKsi bakteriya hujayrasnga o‘tadi. Bu protsess 37° temperaturada 20 minut davomida sodir bo‘ladi, so‘ngra bakteriya xujayrasi lizisga uchraydi (eriydi), natijada tashqi muhitga ko‘plab yangi fag zarrachalari ajralib chiqadi.
Hozirgi vaqtda eng yaxshi o‘rganilgani T4 fagidir. Uning genetikasi tarkibiga kiradigan 12 ta oksil yaxshi o‘rganilgan (King, Laytili, 1973 King, Mikolavish, 1973).
Fag (lambda) ko‘pchilik faglarga o‘xshab, faqat bakteriya hujayrasini eritib yubormay, balki ma’lum sharoitda bakterial DNK ga ham o‘tib olishi mumkin.
Faglar shakliga ko‘ra turlicha: tayokchasimon yoki ipsimon; faqat boshchali, dumsiz; boshchasida bir nechta bo‘rtmali; boshchali va juda qiska dumchali; boshchali va harakatsiz uzun dumchali; boshchali va harakatchan uzun dumchali bo‘lishi mumkin.
Faglarning boshchasida nuklein kislota bo‘lib, u oksilli qobiq bilan o‘ralgan bo‘ladi. Dum qismi murakkab strukturali, u tubandagicha tuzilgan. Ustki parda (g‘ilof) va ichki kanalchali o‘q, burmali bazal plastinkalar va ipsimon strukturadan iborat.
Ustki parda (g‘ilof) spiral shaklida to‘plangan oqsil zarrachalaridan iborat. Shuning uchun mayda naychalar holida ko‘rinadi. Bakteriofaglarda DNK yoki RNK uchraydi. Nuklein kislota asosan boshchasnda bo‘ladi, 3% ga yaqin.oqsil ham bo‘ladi. Ba’zilarida 50% nuklein kislota va 50% oqsil bo‘ladi. Oz miqdorda uglevodorodlar va neytral yog‘lar ham bo‘ladi.
Ikkinchi xildagi faglarda (boshchalilar) RNK uchinchi xillarining ba’zilarida RNK ba’zilarida DNK uchrasa, qolganlarida fakat DNK uchraydi.
Viruslarning tabiati. Viruslarning tabiati to‘g‘risida bir qancha gipotezalar bor. Birinchi gipotezaga muvofiq, viruslar hujayraviy tuzilishga ega bo‘lmagan sodda formalardan kelib chiqqan deyiladi. Ikkinchi gipotezaga muvofiq, viruslar degeneratsiyaga uchragan mikroorganizmlardir deyiladi. Uchinchi gipotezaga muvofik, viruslar xujayra komponentlarining hosilasidir deb tushuntiriladi.
Viruslar boshqa organizmlar singari bir xil tipdagi molekulalardan tashkil topganligi bioximiyaviy tekshirishlarda isbotlangan. Boshka organizmlarga qaraganda viruslarning genetik jihatdan moslanishi yuqori turadi, ehtimol genomi kichik, replikatsiya darajasi yukori bo‘lganligi uchun shundaydir.
Hayvonlar virusi ham yuqori darajadagi genetik moslanish xususiyatiga ega, ularda komplementatsiya, rekombinatsiya, psevdo rekombinatsiya, satelitizm uchraydi. Oqsillarning tuzilishi, aminokislotalarning o‘zaro birikishi aniklansa, viruslarning tabiatini aniqlash kaliti topilgan bo‘ladi.