Кіріспе

SARS және COVID-19 вирусын тудыратын коронавирустың түрлері – бірнеше штаммды қамтитын коронавирустың бір түрі. Жіті тыныс алу синдромымен байланысты коронавирус (SARSr CoV немесе SARS CoV) – көптеген белгілі штаммдардан тұратын вирус түрі. Вирустың екі штаммы адамдарда ауыр респираторлық аурулардың пайда болуына себеп болды: 2002-2004 жылдардағы ауыр жедел респираторлық синдромға (SARS) себеп болған ауыр жедел респираторлық синдром коронавирусы 1 (SARS CoV немесе SARS CoV 1) және COVID-19 пандемиясына себеп болған ауыр жедел респираторлық синдром коронавирусы 2 (SARS CoV 2). SARSr CoV-тың басқа жүздеген штаммдары бар, олар тек адам емес сүтқоректілерге жұғады: жарғанаттар – SARSr CoV-тың көптеген штаммдарының негізгі резервуары; бірнеше штаммдар SARS CoV 1-дің ата-тегі болған Гималай пальма циветтерінде анықталды. Бұл қаптамалы, оң мағыналы бір тізбекті РНК вирустары 2 (АКЭ2) ангиотензин түрлендіру ферменті рецепторына байланысу арқылы жасушаларға еніп, оларды зарардайды. SARS-қа байланысты коронавирус 2016 жылы Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы (ДДҰ) Эбола індетінен кейін жасалған жаңа жоспарда, болашақ эпидемияның ықтимал себебі ретінде, диагностикалық тесттер, вакциналар және дәрі-дәрмектерді эпидемия алдында және оның кезінде жедел зерттеулер мен әзірлемелер үшін анықтаған бірнеше вирус тізіміне енді. Бұл болжам COVID-19 пандемиясымен расталды.

Филогенетика

Филогенетикалық талдау көрсеткендей, Бат коронавирусы BtKY72 және BM48 31 құрамындағы эволюциялық тармақ SARS-қа қатысты CoV-тардың эволюциялық ағашының бастапқы тобы болып табылады, ол SARS CoV 1 және SARS CoV 2-ден бұрын SARS-қа қатысты басқа CoV-тардан бөлінді. SARS-қа қатысты коронавирустың морфологиясы коронавирустың барлық отбасына тән. Вирустар – электрондық микроскопта бөлшектердің айналасында корона құрайтын, бетінде дөңгелек проекциялары бар, үлкен, өзгермелі пішіндегі шар тәрізді бөлшектер. Вирус бөлшектерінің мөлшері 80–90 нм аралығында. Вирустың қабығы электрондық микроскопта екі қалың электрондық қабат ретінде көрінеді. Вирустық қаптама липидтік екі қабаттан тұрады, онда мембраналық (M), қабықшалық (E) және шпикалық (S) ақуыздары бекітілген. Шпикалық ақуыздар вирустың пепломерлер деп аталатын дөңгелек беткі проекцияларын қамтамасыз етеді. Шпикалық ақуыздың оның үйлесімді жасуша рецепторымен өзара әрекеттесуі вирустың тіндік таңдаулылығын, жұқпалылығын және түрлер ауқымын анықтауда маңызды рөл атқарады. Қабықтың ішінде нуклеокапсид орналасқан, ол нуклеокапсид (N) ақуызының көптеген көшірмелерінен тұрады, олар оң бағытталған, бір тізбекті (~30 кб) РНК геномға тізбектей орналасқан моншақтар түрінде байланысқан. Липидтік екі қабатты қаптама, мембраналық ақуыздар және нуклеокапсид вирусты жасушадан тыс қорғайды.

Өмірлік цикл

SARS-пен байланысты коронавирус барлық коронавирустарға тән көбейту стратегиясын ұстанады.

Қосылу және енгізу

SARS-қа байланысты коронавирустың жас-тұтқас клеткаға бекінуі шпик ақуызы және оның рецепторы арқылы жүзеге асады. Шпик ақуызының рецептормен байланысатын домені (RBD) ангиотензин түрлендіретін фермент 2 (ACE2) рецепторын таниды және оған бекінеді. Сарбековирустардың ACE2-ге бекінуі эволюциялық тұрғыдан сақталған қасиет болып табылады, ол таксонның көптеген түрлерінде кездеседі. SARS коронавирусының жас-тұтқас клеткаға енуінің бірінші жолы – эндоцитоз және эндосомадағы вирустың қабылдануы. Рецепторға бекінген шпик ақуызы жас-тұтқастың pH-қа тәуелді цистеин протеазасы – катепсин L арқылы белсендіріледі. Рецепторға бекінген шпик ақуызының белсендірілуі конформациялық өзгеріске алып келеді, содан кейін вирус қаптамасының эндосомалық қабырғамен бірігуі жүреді. SARS коронавирусында шпик ақуызының С-терминалды бөлігінің белсендірілуі вирус қаптамасының жас-тұтқас клетка мембранасымен бірігуін тудырады, бұл толыққанды түсіндірілмеген конформациялық өзгерістерге себеп болады.

Көбейту және транскрипция

Бірнеше құрылымдық емес репликациялық ақуыздар бірігіп, көп ақуыздық репликаза-транскриптаза кешенін (РТК) құрайды. Репликаза-транскриптаза кешенінің басты функцияларының бірі – вирус геномын транскрипциялау. RdRp оң мағыналы геномдық РНК-дан теріс мағыналы субгеномдық РНК молекулаларын тікелей синтездейді. Содан кейін осы теріс мағыналы субгеномдық РНК молекулаларының оларға сәйкес оң мағыналы мРНК-ларына транскрипциясы жүзеге асырылады. Репликаза-транскриптаза кешенінің тағы бір маңызды функциясы – вирус геномын көбейту. RdRp оң мағыналы геномдық РНК-дан теріс мағыналы геномдық РНК-ны тікелей синтездейді. Одан кейін теріс мағыналы геномдық РНК-дан оң мағыналы геномдық РНК-ның репликациясы жүргізіледі.

Қайта үйлестіру

Қонақ жасушада екі SARS CoV геномдары болғанда, олар бір-бірімен өзара әрекеттесіп, ұрпақ вирустарына берілетін рекомбинантты геномдарды құрастыруы мүмкін. Рекомбинация, әдетте, геном көшірмеленген кезде, РНК полимераза бір шаблоннан екіншісіне ауысқанда (көшірме таңдау рекомбинациясы) жүзеге асады.

Құрастыру және босату

РНҚ аудармасы эндоплазмалық тордың ішінде жүреді. Вирустың S, E және M құрылымдық ақуыздары секреторлық жолмен Голги аралық бөліміне жетеді. Мұнда M ақуыздары нуклеокапсидке байланысқаннан кейін вирустардың құрастырылуы үшін қажетті көптеген ақуыз-ақуыз өзара әрекеттесулерін басқарады. Жаңа вирустар жасушадан экзоцитоз арқылы секреторлық көпіршіктер арқылы шығарылады.