Кіріспе
Hepadnaviridae – вирустар туысы. Адамдар, маймылдар және құстар табиғи жануарлар болып табылады. Қазіргі уақытта бұл туыста 5 түрге бөлінген 18 түрі бар. Оның ең белгілі мүшесі – В гепатиті вирусы. Бұл туысқа байланысты аурулар: бауыр инфекциялары, мысалы гепатит, гепатоцеллюлярлық карцинома (созылмалы инфекциялар) және цирроз. Бұл Blubervirales орнындағы жалғыз мойындалған туыс.
Hepadnaviridae is a family of viruses. Humans, apes, and birds serve as natural hosts. There are currently 18 species in this family, divided among 5 genera. Its best known member is hepatitis B virus. Diseases associated with this family include: liver infections, such as hepatitis, hepatocellular carcinomas (chronic infections), and cirrhosis. It is the sole accepted family in the order Blubervirales.
Тарих және ашылу
Адамдар арасында жұғатын бауыр аурулары медицина тарихының ерте кезеңдерінде анықталғанмен, вирустық себепті агенті бар алғашқы белгілі гепатит – пикорнавирустар тұқымдасына жататын А гепатиті болды. Гепатит В вирусы (ГВВ) сары безгек вакцинасын ластауы арқылы гепатит А-дан ерекше инфекция ретінде анықталды. Вакцинада ГВВ жұқтырған адам сарысуы тұрақтандырушы зат ретінде қолданылды. ГВВ 1960 жылдары жаңа ДНК вирусы ретінде анықталды, ал одан кейін бірнеше онжылдықтан соң гепатит С флавивирусы ашылды. Блумберг және оның әріптестері ГВВ-ны алғаш рет зертханада абориген қан құю науқасының қанынан "Австралиялық агент" деп атады. Бұл жұмысы үшін Блумберг 1976 жылы медицина саласындағы Нобель сыйлығына ие болды.
Геном
Гепаднавирустарда ішінара қос жіпті, ішінара бір жіпті дөңгелек ДНК (pdsDNA) өте кішкентай геномдары болады. Геном екі жіптен тұрады: ұзын, теріс мағыналы жіп және қысқа, оң мағыналы, айнымалы ұзындығы бар жіп. Вирионда бұл жіптер ұзын жіптің екі ұшы кездесетіндей етіп орналасады, бірақ олар ковалентті байланысқан емес. Қысқа жіп осы бөліністі жауып, екі жіпті байланыстыратын тікелей қайталау (DR) сегменті арқылы бөліністің екі жағындағы ұзын жіпке қосылады. Көбейту кезінде вирусстық pdsDNA қонақ клеткасының ядросында вирусстық полимераза арқылы ковалентті жабық дөңгелек ДНК-ға (cccDNA) айналады. Көбейту Балтимор жіктемесінің VII тобына жататын вирустардағыдай РНК аралық кезеңін қамтиды. Төрт негізгі ашық оқу кадрлары (ORF) кодталады және вирустың жеті ақуызды кодтайтын төрт белгілі гені бар: ядролық капсид ақуызы, вирусстық полимераза, беткі антигендер – preS1, preS2 және S, X ақуызы және HBeAg. X ақуызы құрылымдық емес деп есептеледі. Оның функциясы мен маңызы толыққанды түсініксіз, бірақ ол жаңашыр гендерінің экспрессиясын реттеумен байланысты болуы мүмкін.
Вирустық полимераза
Hepadnaviridae тұқымдасының мүшелері кейбір басқа вирустар сияқты жаңашырдың (қожайынның) механизмдерін пайдаланудың орнына өз полимеразаларын кодтайды. Бұл фермент вирустық полимеразалардың арасында ерекше, себебі ол геномды көбейту үшін РНК-ны ДНК-ға айналдыруға қабілетті кері транскриптаза активтілігіне ие (осындай қабілеті бар полимеразаны кодтайтын жалғыз басқа адамға зиянды вирус – Retroviridae), РНК-азат ету активтілігі (вириондарға жиналған pgRNA-дан ДНК геномын синтездегенде РНК матрицасын жою және pdsDNA геномын жасау үшін қолданылады), және ДНК-ға тәуелді ДНК полимераза активтілігі (көбейту циклының бірінші қадамында pdsDNA-дан cccDNA жасау үшін қолданылады).
Қоршау ақуыздары
Гепатит қабықшасы ақуыздары вирустың preS1, preS2 және S гендерінен құралған кіші бірліктерден тұрады. L ("ірі") қабықша ақуызында барлық үш кіші бірлік кездеседі. M ("орташа") ақуызында тек preS2 және S болады. S ("кішкентай") ақуызында тек S болады. Осы қабықша ақуызының кіші бірліктерін кодтайтын геномның бөліктері бірдей оқу кадры мен бірдей тоқтау кодонын бөліседі, нәтижесінде бір ашық оқу кадрында біріне енген транскрипттер пайда болады. Бірінші кезекте preS1 (5' ұшына жақын) кодталады, содан кейін тікелей preS2 және S кодталады. Егер preS1 аймағының басынан транскрипт жасалса, барлық үш ген транскриптке енгізіліп, L ақуызы түзіледі. Егер транскрипт preS1 алдындағы preS2-нің басынан басталатын болса, түзілген ақуыз тек preS2 және S кіші бірліктерін қамтиды, демек ол M ақуызы болып табылады. Тек S кіші бірлігін қамтитын ең кішкентай қабықша ақуызы көбінесе түзіледі, себебі ол 3' ұшына жақын кодталған және ең қысқа транскрипттен пайда болады. Бұл қабықша ақуыздары вирустық капсид пен геномнан тәуелсіз жиналып, вирусқа көп пішіндес (плейоморфты) көрініс беретін және жануар иесінде күшті иммундық жауапты күшейтетін инфекциялық емес, вирусқа ұқсас бөлшектерді құрай алады.
Құрылымы
Hepadnaviridae вирустары қабықшамен оралған, шар тәрізді геометриялы және T=4 симметриялы. Диаметрі шамамен 42 нм. Геномдар дөңгелек пішіндес, ұзындығы 3,2 кб. Геном 7 ақуызды кодтайды. Құстар Hepadnaviridae-дің бастапқы иелері болуы мүмкін, ал сүтқоректілер құстан жұққан (иесін ауыстыруға қараңыз). Крокодилдердің, жыландардың және тасбақалардың геномдарында гепатит B вирусының эндогендік геномдары сипатталған. Бұл вирустар омыртқалы жануарларды одан да ұзақ жылдар бойы жұқтырып келгенін көрсетеді. Hepadnavirustar балықтар мен қосмекенділерде де сипатталған.
Hepadnaviruses have been described in fish and amphibians also.
Наckednaviridae (қаптал тұқымдас)
Балықтан Nackednaviridae вирустарының ұсынылатын туысы анықталды. Бұл туыстың геномдық ұйымдастырылуы Hepadnaviridae туысының мүшелеріне ұқсас. Бұл екі туыс бөлшектенген, бұл Hepadnaviridae туысының көне тегін көрсетеді.
Жасуша тропизмі
Гепаднавирустар, олардың "хепа" атауы көрсеткендей, бауыр жасушаларын жұқтырып, гепатитті тудырады. Бұл адамға патогенді Гепатит B вирусы үшін ғана емес, сондай-ақ басқа организмдерді жұқтыратын гепаднавирустар үшін де дұрыс. Динамикалық фазаның "жабысу" кезеңі – сыртқы вирустық ақуыздың ие жасуша ақуызымен тұрақты өзара әрекеттесуі – жасуша тропизмін анықтайды. HBV жағдайында ие рецепторы – адамның натрий таурохолат рецепторы (NTCP), ол өт қышқылының сіңуін қамтамасыз етеді, ал вирус антирецепторы – кең таралған HB AgS қабықша ақуызы.