Mimiviridae oilasi (miraiviruslar) Mimivirus avlodi

MIMIVIRIDAE OILASI (MIRAIVIRUSLAR) Mimivirus avlodi(mimiviruslar)

Mimiviruslar oilasi bitta avlod Mimivirus avlodini o ‘z ichiga o la d l Unda birdan bir tur aniqlangan tur Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) bor, xolos. 2011-yiI oktabrgacha bu virus yagona virus hisoblandi. Ammo Chu yili undan yirikroq virus Megavirus chilensis ochildi. Mimivirusni diametri 500 nm bo‘lgan bo‘lsa megavirusniki undan ancha kattaligi aniqlandi. Boshqa viruslardan farqli

o ‘laroq mimiviruslar poralarining diametri 0,22 mkm li filtrlardan o ‘taolmaydigan va oddiy yorug` iik mikroskopida ko‘rish mumkin bo‘lgan virusdir. Bu eng kichik bakteriyalarga - mikoplazmalarga yaqin. Unda 1,2 million juft nukleotid b o iib genomi juda murakkab strukturaga egadir.

Mimiviruslarni elektron mikroskopda ko‘rinishi

Kerakli ma’lumotlarni kamligidan ba’zi bu viruslarni birinchilar qatori ochgan olimlar bu viruslarni bakteriyalar va viruslar orasidagi zanjiming yetishmayotgan halqasi bo‘lsa kerak degan fikrlar ham

bildirishdi. Bakteriyalarga ham, viruslarga ha o ‘xshamaydigan yangi olam organizmlari bo‘lishi mumkin, degan fikr ham bildirishdi.Nomning etimologiyasi. Bu virusga nom berishda «mikrobga

o ‘xshash mimikriyalangan» (angl. mimicking microbe virus) deb fikr bildirildi. Chunki ancha vaqtgacha uni o ‘lchamini kattaligiga, xivichga o ‘xshash oqsil iplariga qarab va Gram usulida musbat bo‘yalishlariga asoslanib mikrob deb hisoblab kelindi.Kashf qilinishi. APMV birinchi marta 1992-yili Acanthamoebapolyphaga amyobasidan ajratib olindi va uni sharafiga shn nom berildi.

Organizmni Bradfordcoccus deb amyoba ajratilgan rayonning nomi bilan atashdi (Bredford, Angliya). Bu organizmni bakteriyalardek muhitlarda o ‘stirishga urinishlar samara bermaganligidan so‘ng va bakteriyalarni genlarini aniqlaydigan 16S rRNK tiplarga ajratadgan universal praymerlar yordamida olib boriladigan PSR reaksiyalari ham aniqlashga imkon bermadi. Namuna sovuqxonada 10 yil saqlangandan so‘ng Fransiyaga berildi va u yerda qo‘shimcha tadqiqotlar bajarildi. Natijada

Bradfordcoccus gigant virus ekanligi tasdiqlandi. Olingan natijalar 2003- yili «Science» jumalida chop etildi.K lassifikatsivasi. Mimivims avlodi Mimiviridae oilasiga kiradi. Bu oila esa yirik yadro-sitoplazmatik DNK-tutuvchi viruslami sistemalanmagan (sistemadan tashqari bo‘lgan) viruslariga (inglizcha nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDVs) kiradi. Bu guruhga poksviruslar, iridoviruslar, askoviruslar, asfarviruslar va fikodnaviruslar kiradi. Bu viruslami barchasining o ‘lchamlarining kattaligi, molekulyar tavsiflarini bir-biriga o ‘xshashligi, hamda murakkab genomga egaligi bilan ajralib turadi. Mimiviruslarni replikatsiyada qatnashadigan qator oqsillari, yirik yadro-sitoplazmatik DNK-tutuvchi viruslarning oqsillari bilan gomologik oqsillar ekanligi aniqlandi. Bu esa o ‘z navbatida ularni kelib chiqishi umumiy ekanligini ko‘rsatadi. Mimiviruslaming ko‘pgina oqsillari hozirgacha aniq b o ig an oqsillar bilan o ‘xshash ekanligi kuzatilmaydi. Bundan tashqari mimiviruslaming genomi katta miqdordagi eukariotlami va bakteriyalaming oqsillariga o ‘xshash

oqsillarini kodlantiradi. Bu genlar mimiviruslar bilan ikkinchi marta o‘zlashtirilgan bo‘lib, va ular virus xo‘jayini genomidan va uning parazitidan kelib chiqqan bo‘lishi mumkin.Mimiviridae oilasi xalqaro viruslar taksonomiyasi qo‘mitasi tomonidan shu vaqtgacha biror-bir otryadga biriktirilgan emas. 2012- yil bu va boshqa yirik virus oilalarini Megavirales deb nomlangan yangi otryaga birlashtirish taklif qilingan edi.Baltimor klassifikatsiyasi bo‘yicha mimiviruslar 1-guruhga kiradi

(RNK stadiyasi bo‘lmagan ikki zanjirli DNK tutuvchi viruslar). Bu guruhga yana iridoviruslar, poksviruslar va boshqa viruslar kiradi.Kapsid va tashqi qobiqning strukturasi.Mimiviruslar ikosaedr kapsidga yaqin bo‘lib, diametri 450-500 nm. Kapsidi uzunligi 80-120 nm bo‘lgan ko‘plab oqsil iplari bilan qoplangan. Ilmiy adabiyotlarda virionning razmeri 400-800 nmgacha berilgan, bunda balki kapsid diametri hamda virusning umumiy uzunligi va oqsil iplarini ko‘shib o ‘lchangan bo‘lishi mumkin. Virusning kapsomeri romashka ko‘rinishida geksogonal joylangan: 6 kapsomer, ular orasidagi bitta

chuqurchani o ‘rab turadi. Kapsid tarkibida po‘stloq struktura oqsili L410 topilgan va ikki domendan iborat. Bu oqsil kapsidni tashkil qiladigan birligi bo‘lgan geteromer kapsomerni shakllantiradi. Kapsomerlar geksogonal shaklda «romashkaga» o ‘xshab joylanishgan: oltita kapsomer bitta chuqurchani o ‘rab turadi. Kapsid tarkibida yana L410 po‘stloq (korovy) oqsili bor.Kapsidni bir cho‘qqisida yulduzsimon struktura topilgan bo‘lib, uning nurlari uchburchak tomonlami hosil qiladi. Nurlarini eni 50 nm, qalinligi - 40 nm va uzunligi 200 nm bo‘lib qo‘shni cho‘qqigacha etib

boradi. Bu strukturani bo‘lishi virion tomonlarini joylanishini o ‘zgartiradi va oqibatda uning shakli ideal ikosaedrdan sal chetlashadi: viriondan faqat bitta yulduzsimon strukturani cho‘qqisidan

o ‘tadigan besh nurli o ‘q o ‘tkazish mumkin bo‘ladi. Xo‘jayin hujayrani kasallantirishda bu

struktura katta rol o ‘ynaydi: virus yuqishida bu joydan yulduzsimon «zastyojka» ochiladi va virus DNKsi kapsiddan chiqadi. Shu sababli yulduzsimon strukturani «yulduz eshiklar» ham deyiladi.

Mimiviruslarda tashqi qobiq bo‘lmasligidan ular kasallangan hujay­rani endotsitoz yo‘lida tashlab ketmaydi. Mimivirusni kapsidini uzun quyuq oqsil qavati qoplab turadi. Bu iplarni elektron mikroskopda kuzatilganda, ular umumiy bir strukturaga birlashgan bo‘lib bir globulani hosil qiladi. Hozirgacha ular kapsid yuzasidagi uni ; qaysi uchastkasiga birikkanligi noma’lum. Bu oqsil iplar lizotsim bilan ishlov berilguncha proteazaga chidamlidirlar. Bu ulami peptidoglikan bilan qoplanganliklaridan darak beradi. Bu o ‘z navbatida mimiviruslami Gram usulida bo‘yalishi sababini t ushuntiradi. Iplarni ustini qalin glikozirlanganligi xo‘jayin- amyobani jalb qilishda rol

Mimiviruslarning tuzilishi

Mimiviruslaming oqsil iplari. A, В — ipning tashqi yuzasi, (atomno-silovaya mikroskopiya); S — lizotsim va bromelayn bilan ishlov berilgan mimivirus (krioelektron mikroskop); D — ichki oqsil iplar (atomno-siiovaya mikroskopiya)

Nukleokapsidi.

Mimivirus boshqa yirik yadro-sitoplazmatik DNK-tutuvchi viruslarning xususiyatlariga egadir. Masalan mimivirus kapsidining tagida membrana rolini bajarishi mumkin bo‘lgan ikkita elektron zich qavat mavjud. Ulaming tagida esa chiziqli ikki zanjirli virus DNKsini qoplab turgan 7 nm qalinlikdagi oqsil qavat bor.Ta’riflangan barcha strukturalar nukleokapsidni tashkil qiladi. Nukleokapsidning devori kapsid devoridan 30 nm uzoqda joylashgan bo‘lib, yulduz strukturali joyda ular nukleokapsidning yuzasi sal botiq shaklda bo‘ladi. Taxmin qilinishicha, yulduzsimon struktura cho‘qqisi bilan nukleokapsid orasidagi joy gidrolitik fermentlar bilan to ‘latilgan bo‘lib ular virus hujayraga kiradigan vaqtda kerak bo‘lar ekan. Kapsid va nukleokapsid orasida ichki oqsil iplar bo‘lib ular nukleokapsidni kapsid ichida stabil turishini ta’minlaydi.Nostrukturaviy oqsillari va RNK.Kapsidda strukturaviy oqsillardan tashqari virion tarkibida boshqa bir qancha fimksional guruh oqsillar mavjud:Transkripsiyada qatnashuvchi oqsillar

5 subbirlik DNK-mute RNK-polimeraza,

2 xelikaza (R350, L540),

Keplovchi ferment,

4 transkripsiyafaktorlari (L377, L538, L544, R563),Oksidlanish y o ilari oqsili (virusni oksidlanuvchi stresslardan o ‘tishida yordamlashuvchi, xo‘jayin-hujayra sistemasini faollashishi bilan bog‘liq bo'lgan oqsillar), lipid va oqsillami modifikatsiyalovchi oqsillar, proteinkinazalar, profeinfosfataza, fosfoesteraza, lipaza, DNK metabolizmida ishtirok etuvchi oqsillar, topoizomeraza, IA va IB

topoizomerazalar, DNKni zararlangan qismlarini ultrafiolet nur bilan korreksiyalovchi endonukleazalar.Oqsil va DNKdan tashqari virionda har xilDNK-polimerazani (R322) kodlantiruvchi mRNK va hokazolar mavjud. Mimiviruslarni genomi chiziqli ikki zanjirli DNK 2004-yil to ia sekvenirlangan. Unda 1 181 404 juft asos bor bo‘lib, faqat Megavirus chilensis (2012-yil natijalariga

qaraganda)dan keyin turuvchi genomi katta virusdir.' Unda hujayrali organizmlarni 30 tasini genetik axboroti mavjud.

Genlari Mimivirusning yarim genlarining gomologlari zamonaviy bilimlar bazasida uchramaydi. Faqatgina 24% nigina mo'ljallangan funksiyasi ma’lumxolos. Mimiviruslami genomlarida barcha yirik yadro-sitoplazmatik virus-larga xos bo‘lgan genlarini asosiy gomologlari topilgan. Mimiviruslarda topilgan gomolog genlarni ko‘plari noyob genlardir.Masalan, mimivirus genomi translyatsiya apparatidagi bir qancha oqsillarni kodlantiradi: tirozil-, arginil-, sisteil- va metionil-tRNK- sintetaza, translyatsiyani initsiatsiyalash gomolog faktorlari eIF4E (L496), eIF4A (R458) va SUI1 /elF 1 (R464), translyatsiyaning elongatsiya faktorlari eEF-1 (R624) va translyatsiyaning terminatsiya faktori erFl (R726). Translyatsiyada qatnashadigan oqsil genlaridan tashqari 6 ta gen bo‘lib, ular leysin, triptofan, gistidin, va sistein kodonini tanuvchi tRNK ni kodlantirsa kerak. Mimivirus tRNK va rRNKdagi uratsil qoldig‘ini metillaydigan ikkita RNK-uratsil-5-metiltransferaza (R405, R407) fermentini gomologlarini kodlantiradi.Mimivirus yana uglevod, lipid i aminokislota metabolizmi fer- mentlarini kodlantiradi.Mimivirusni hayotiy sikli.Xo‘jayin -hujayrasi. Birinchi ma’lum bo‘lgan virusning xo‘jayini

amyoba Acanthamoeba polyphagadir. Boshqa bir va ko‘p hujayrali organizmlarni eksperimental kasallantirilganda faqat Acanthamoeba avlodining - A. castellani va A. mauritaniensis turlari kasallandi xolos va ular mazkur virusning xo‘jayinlari bo‘lishlari mumkin. Fan olamida olingan natijalar mimivirus makrofaglarga ham kirishi va ko‘payishi mumkinligini ko‘rsatdi.

Mimivirus 24-soatlik hayot faoliyatiga ega. Eklips fazasi 4-5 soatni tashkil qiladi. Barcha hayot sikli sitoplazmada o ‘tadi. Mimiviruslami amyobani kasallantirish quyidagicha ro‘y berishi mumkin:1. Miimivirus virioni amyobani ovqati bilan endotsitoz usulida yutiladi;2. Oqsil iplari qisman endosomada lizisga uchraydi, natijada kapsid endosomal membrana bilan munosabatda b o ‘ladi;

3. Kapsid yulduzsimon strukturalar oldidan ochiladi va uning ichidagi unsurlar sitoplazmaga tushadi, ichki membrana va endosomani membranalari qo‘shiladi (sliyanie) (bu virus infeksiyasi ro ‘y bergandan 4. Po‘st zarracha qismini (korovaya chast) sitoplazmaga chiqqanidan so‘ng (nukleokapsidning ichki qismi), virus apparati borligi sababli transkripsiyalanadi, virus mRNKsi sintezi boshlanadi. Bu mRNKlar p o ‘st zarraning ichida granullalar ko‘rinishida to ‘planadi. Birinchilar qatorida RNK polimeraza ta’sirida AAAATTGA-promotor nazoratidagi genlar transkripsiyalanadi;

5. Virus bilan kasallanish bo‘lganiga 4-5 soat o ‘tgandan so‘ng virus DNKsi zarrachani po‘st qismidan chiqadi va dekondensirlanadi, va replikatsiya boshlanadi. Natijada po‘st zarrachaning bo‘sh qobig‘i yonida «virus fabrikasi» -virus qismlarini sintezi joyida shakllanadi va virus zarrachalarini yig‘ilishi boshlanadi. Agar hujayraga birnecha virus kirgan bo‘lsa virus fabrikalari ham shuncha hosil bo‘ladi va ular shakllantirgan virus fabrikalari qo‘shilib ketadi va dekondensirlanadi, uni replikatsiyasi

b oshlanadi;

Virus fabrikalari v a ularda mimivirus D N K sini jo y la sh ish i (transmission elektron mikroskop). VF — virus fabrikasi; Cyt — sitoplazma. A — virus fabrikasi v a virus zarralarini har x il etilish davrlari. V , S — D N K ni virionga joy la sh ish i (yashil strelkalar y o k i kamon o ‘qlar bilan virus zarrachasiga D N K ni keltirish teshiklari k o ‘rsatilgan.

Kasallanish jarayonidan 6-9 soat o ‘tgandan so‘ng kapsidlaming yig‘ilishi, ularda DNKni joylanishi jarayonini kuzatish mumkin. Bu oxirgi jarayon «virus fabrika»sining chetki qismlarida bajariladi.

Mimiviruslarning odatdan tashqari xususiyati shundaki, ularni yig‘ilishi va fabrikadan chiqishi ikki har xil teshiklarda ro‘y beradi;7. Infeksiya jarayoninil4-24 soatida amyoba hujayrasini lizisi ro‘y beradi va virionlar erkinlikka chiqadilar, bu vaqtga kelib hujayrada 300 dan ortiq virion to ‘planadi.Patogenligi. Ba’zi gipotezalarga qaraganda mimiviruslar odamlarda pnevmoniya kasalligini qo‘zg‘atishi mumkin ekan. Ammo shu vaqtgacha bu nazariya foydasiga faqat bilvosita guvohliklar keltirilgan. Birinchidan

eksperimentlarda mimiviruslarni fagotsitoz usulida kirib makrofaglami zararlashi va replikatsiyalanishi aniqlangan.Ikkinchidan ba’zi kam sonli pnevmoniya bilan kasallangan bemor-

larda mimiviruslarga qarshi antitelalar topilgan. Birdan bir mimiviruslar kulturasi bilan ishlaydigan laborantda pnevmoniya kuzatilgan. Uning ham qonida mimiviruslarga qarshi antitelolarni miqdori oshiq bo‘lgan. Antitelolami bo‘lishi uni patogenligini ko‘rsatmaydi, balki mimivirus kuchli immunogenlik xususiyatiga egaligidir. Birorta holatda mazkur patsientlardan, suyuqliklari namunalaridantoza virus ajratib olinganemas. PSR reaksiyasi ham birorta patsient namunasida ijobiy natija bergani yo‘q. 2012-yil 109 ta pnevmoniya boMgan patsientdan mimivirus aniqlangani

yo‘q, ammo uchtasidan virus antigenlari topilgan. Mimivirusni odamga patogenligi masalasi hozircha ochiq qolmoqda.Mimiviruslarning virofaglari. Mimiviruslarni kashf qilgan guruh olimlari mimiviruslarga o ‘xshash viruslarni, hamda sal ulardan kattaroq bo‘lgan mamaviruslami (ingl. Mamavirus) ajratib olishdi. Bu viruslarni ham virus fabrikasini o ‘rganilganda ularda kichikroq bo‘lgan boshqa virus virionlarini aniqlashdi va uni yo‘ldosh (sputnik) (ingl.. Sputnik) (Ris. 41) deb ataldi. Bu y o ‘ldosh virus o ‘zicha mustaqil amyobani kasallantiraolmas va unda ko‘payaolmas ekan. Lekin u birgalikda mama- yoki mimiviruslar bilan birgalikda bajarishi mumkin, shuning uchun uni

virus-satellit deb klassifikatsiya qilindi.Sputnik ikki zanjirli DNK tutuvchi eukariot hujayralarda ko'pa-

yadigan birinchi sputnik-satellitdir. Bu virusni olimlar oddiy virus emas balki bakteriofaglar kabi bakteriya virusi yoki virofag (virusning virusi) deb atadilar. Virofaglar xo‘jayin-hujayra va virusning

o ‘zini k o ‘payishi uchun xo‘jayin-hujayrani replikativ apparatini ishlatadi. Bugungi kunda

i kkinchi mimivirusni virofagini CL shtammi ochildi.