Reproduksjon av virus: stadier, funksjoner, utviklingsstadier og sykluser

Innholdsfortegnelse:

Reproduksjon av virus: stadier, funksjoner, utviklingsstadier og sykluser
Reproduksjon av virus: stadier, funksjoner, utviklingsstadier og sykluser

Video: Reproduksjon av virus: stadier, funksjoner, utviklingsstadier og sykluser

Video: Reproduksjon av virus: stadier, funksjoner, utviklingsstadier og sykluser
Video: How To Lower Blood Sugar Levels Naturally With 10 Super Foods! 2024, Juni
Anonim

Virus reproduseres ikke ved binær fisjon. Tilbake på 50-tallet av forrige århundre ble det slått fast at reproduksjonen utføres ved reproduksjonsmetoden (oversatt fra engelsk reproduce - make a copy, reproduce), det vil si ved å reprodusere nukleinsyrer, samt proteinsyntese, etterfulgt av samlingen av virioner. Disse prosessene skjer i forskjellige deler av cellen til den såk alte verten (for eksempel i kjernen eller cytoplasma). Denne usammenhengende metoden for virusreproduksjon kalles disjunktiv. Det er dette vi vil fokusere på mer detaljert i artikkelen vår.

Reproduksjon av virus i en celle
Reproduksjon av virus i en celle

Reproduksjonsprosess

Denne prosessen har sine egne egenskaper for reproduksjon av virus og utmerker seg ved påfølgende endring av enkelte stadier. Vurder dem separat.

Phases

Virus kan ikke formere seg i et næringsmedium, da de er strenge intracellulære parasitter. I tillegg, i motsetning til klamydia eller rickettsia, under reproduksjon, er ikke virus i vertscellen i stand til å vokse og formerer seg ikke ved fisjon. Alle komponenter i dette viruset inkluderer nukleinsyrer, så vel som proteinmolekyler som syntetiseres i "verts"-cellen separat, i forskjellige deler av cellen: i cytoplasma og i kjernen. I tillegg adlyder proteinsyntetiserende cellesystemer ett vir alt genom, så vel som dets NA.

Virusreproduksjon
Virusreproduksjon

Viral reproduksjon i en celle skjer i flere faser, som er beskrevet nedenfor:

  1. Den første fasen er adsorpsjonen av viruset, som ble diskutert ovenfor, på overflaten av cellen, som er følsom for dette viruset.
  2. Den andre er penetrering av viruset inn i vertscellene ved hjelp av viropexis-metoden.
  3. Den tredje er en slags "avkledning" av virioner, frigjøring av nukleinsyre fra kapsiden og superkapsiden. I en rekke virus kommer nukleinsyren inn i cellene ved fusjon av virionkonvolutten og vertscellen. I dette tilfellet kombineres den tredje og andre fasen til én enkelt.

Adsorption

Dette stadiet av virusreproduksjon refererer til penetrering av en viral partikkel inn i celler. Adsorpsjon begynner på celleoverflaten gjennom samspillet mellom cellulære så vel som virale reseptorer. Oversatt fra latin betyr ordet "reseptorer" "motta". De er spesielle følsomme formasjoner som oppfatter irritasjoner. Reseptorer er molekyler eller molekylkomplekser lokalisert på overflaten av celler, og er også i stand til å gjenkjenne spesifikke kjemiske grupper, molekyler ellerandre celler, binder dem. I de mest komplekse virionene er slike reseptorer lokalisert på det ytre skallet i form av en pigglignende utvekst eller villus, i enkle virioner er de vanligvis plassert på overflaten av kapsiden.

Stadier av virusreproduksjon
Stadier av virusreproduksjon

Mekanismen for adsorpsjon på overflaten av en reseptiv celle er basert på interaksjonen mellom reseptorer og de såk alte komplementære reseptorene til "verts"-cellen. Virionreseptorer og -celler er noen spesifikke strukturer som er plassert på overflaten.

Adenovirus og myxovirus adsorberes direkte til mukoproteinreseptorer, mens arbovirus og picornavirus adsorberer til lipoproteinreseptorer.

I myxovirusvirion ødelegger neuraminidase mukogfoteinreseptoren og sp alter N-acetylneuraminsyrer fra oligosakkaridet, som inneholder galaktose og galaktosamin. Deres interaksjoner på dette stadiet er reversible, fordi de er betydelig påvirket av temperatur, reaksjonen til mediet og s altkomponentene. Adsorpsjon av virion forhindres av heparin og sulfaterte polysakkarider, som har en negativ ladning, men deres hemmende effekt fjernes av noen polykaryoner (ecmolin, DEAE-dekstran, protaminsulfat), som nøytraliserer den negative ladningen fra sulfaterte polysakkarider.

Virion kommer inn i "verts"-cellen

Måten et virus kommer inn i en sensitiv celle vil ikke alltid være den samme. Mange virioner er i stand til å komme inn i celler ved pinocytose, som betyr "drikke" på gresk."drikke". Med denne metoden ser det ut til at den pinocytiske vakuolen trekker virion direkte inn i cellen. Andre virioner kan komme inn i cellen direkte gjennom membranen.

Funksjoner ved reproduksjon av virus
Funksjoner ved reproduksjon av virus

Kontakt av enzymet neuraminidase med cellulære mukoproteiner fremmer inntreden av virioner i cellen blant myxovirus. Resultatene fra nyere studier viser at virioners DNA og RNA ikke er separert fra det ytre skallet, det vil si at virionene trenger helt inn i sensitive celler ved pinocytose eller viropexis. Til dags dato har dette blitt bekreftet for koppeviruset, vaccinia og andre virus som velger å leve i dyr. Når vi snakker om fager, infiserer de celler med nukleinsyre. Infeksjonsmekanismen er basert på det faktum at de virionene som finnes i cellevakuoler, hydrolyseres av enzymer (lipaser, proteaser), hvor DNA frigjøres fra fagmembranen og kommer inn i cellen.

For eksperimentet ble en celle infisert med en nukleinsyre som ble isolert fra noen virus, og en komplett syklus med virionreproduksjon ble forårsaket. Men under naturlige forhold forekommer ikke infeksjon med en slik syre.

Disintegration

Neste trinn i virusreproduksjon er desintegrasjon, som er frigjøring av NK fra kapsiden og ytre skall. Etter at virionet kommer inn i cellene, gjennomgår kapsiden noen endringer, og får følsomhet for den cellulære proteasen, deretter blir den ødelagt, samtidig som den frigjøresNK. I noen bakteriofager kommer fritt NA inn i cellene. Det fytopatogene viruset kommer inn gjennom skaden i celleveggen, og deretter adsorberes det på den indre cellereseptoren med samtidig frigjøring av NK.

RNA-replikasjon og viral proteinsyntese

Neste trinn i virusreproduksjon er syntesen av et virusspesifikt protein, som skjer med deltakelse av det såk alte messenger-RNA (i noen virus er de en del av virioner, og i noen syntetiseres de kun i infiserte celler direkte på matrisen til virion-DNA eller RNA). Viral NK-replikasjon forekommer.

Reproduksjon av RNA-virus
Reproduksjon av RNA-virus

Prosessen med reproduksjon av RNA-virus starter etter at nukleoproteiner har kommet inn i cellen, hvor virale polysomer dannes ved å kompleksbinde RNA med ribosomer. Etter det syntetiseres også tidlige proteiner, som bør inkludere repressorer fra cellulær metabolisme, samt RNA-polymeraser som er oversatt med det overordnede RNA-molekylet. I cytoplasmaet til de minste virusene, eller i kjernen, dannes vir alt dobbelttrådet RNA ved å kompleksisere den overordnede plusskjeden (“+” - RNA-kjeden) med den nylig syntetiserte, så vel som komplementær med den minuskjeden (“-”- RNA-kjede). Forbindelsen av disse trådene av nukleinsyre provoserer dannelsen av bare en enkeltstrenget RNA-struktur, som kalles den replikative formen. Syntese av vir alt RNA utføres av replikasjonskomplekser, der den replikative formen av RNA, RNA-polymeraseenzymet og polysomer deltar.

Det finnes 2 typer RNA-polymeraser. Tildisse inkluderer: RNA-polymerase I, som katalyserer dannelsen av den replikative formen direkte på plusstrådmalen, samt RNA-polymerase II, som deltar i syntesen av enkelttrådet vir alt RNA på malen av replikativtype. Syntese av nukleinsyrer i små virus skjer i cytoplasmaet. Når det gjelder influensaviruset, syntetiseres internt protein og RNA i kjernen. RNA frigjøres deretter fra kjernen og trenger inn i cytoplasmaet, der det sammen med ribosomer begynner å syntetisere virusproteinet.

Etter at virionene kommer inn i cellene, undertrykkes syntesen av nukleinsyre og cellulære proteiner i dem. Under reproduksjonen av virus som inneholder DNA, syntetiseres mRNA også på matrisen i kjernen, som bærer informasjon for proteinsyntese. Mekanismen for viral proteinsyntese utføres på nivået av det cellulære ribosomet, og kilden til konstruksjonen vil være aminosyrefondet. Aktivering av aminosyrer utføres av enzymer, ved hjelp av mRNA overføres de direkte til ribosomer (polysomer), der de allerede befinner seg i det syntetiserte proteinmolekylet.

Syntesen av nukleinsyrer og virionproteiner utføres således i infiserte celler som en del av et replikativt-transkriptivt kompleks, som reguleres av et bestemt mekanismesystem.

Stadier av virusutvikling
Stadier av virusutvikling

Virion morfogenese

Dannelsen av virioner kan bare skje i tilfelle av en strengt ordnet forbindelse av strukturelle virale polypeptider, så vel som deres NA. Og dette sikres ved såk alt selvmontering av proteinmolekyler nær NC.

Virion-formasjon

Danningen av virion skjer med deltakelse av noen av de strukturelle komponentene som utgjør cellen. Herpes-, polio- og vacciniavirus produseres i cytoplasmaet, mens adenovirus produseres i kjernen. Syntesen av vir alt RNA, samt dannelsen av nukleokapsiden, skjer direkte i kjernen, og hemagglutinin dannes i cytoplasmaet. Etter det beveger nukleokapsiden seg fra kjernen til cytoplasmaet, der dannelsen av virionkonvolutten finner sted. Nukleokapsidet er dekket på utsiden med virale proteiner, og hemagglutininene og neuraminidasen er inkludert i virionet. Slik skjer dannelsen av avkom, for eksempel influensaviruset.

Frigivelse av virion fra "verts"-cellen

Viruspartikler frigjøres fra "verts"-cellen samtidig (under celleødeleggelse) eller gradvis (uten noen celleødeleggelse).

Det er i denne formen reproduksjonen av virus skjer. Virioner frigjøres fra celler, vanligvis på to måter.

Første metode

Den første metoden innebærer følgende: etter den absolutte modningen av virioner direkte inne i cellen, avrundes de, det dannes vakuoler der, og deretter blir cellemembranen ødelagt. Etter fullføring av disse prosessene frigjøres virionene alle samtidig og fullstendig fra cellene (picornavirus). Denne metoden kalles lytisk.

Virusreproduksjon skjer
Virusreproduksjon skjer

Andre metode

Den andre metoden innebærer prosessen med å frigjøre virioner etter hvert som de modnes innen 2–6 timer forcytoplasmatisk membran (myxovirus og arbovirus). Utskillelsen av myxovirus fra cellen forenkles av neuraminidase, som ødelegger cellemembranen. I løpet av denne metoden frigjøres 75-90 % av virionene spontant i kulturmediet, og cellene dør gradvis.

Anbefalt: