Взаимодействие вируса с клеткой. Репродукция (размножение) вирусов

Вирусы — облигатные внутрикл. паразиты, способные размножаться только в живой кл.. В отличие от прокариотических и эукариотических м\о вирусы не размножаются бинарным делением. Увеличение количеств.содержания вирусов в кл. происходит путем репродукции, то есть посредством биосинтеза множества мол. НК и б. с последующей их самосборкой в форме вирионов. Синтез НК и б. вируса происходит в разных частях кл. (ядре и цитоплазме). Такой способ репродукции получил название разобщенного.Процесс внутрикл. репродукции вирусов условно разделяют на
2 фазы. Первая фаза включает 3 стадии: 1) адсорбцию вируса на рецепторах опред.типов кл.; 2) проникновение вируса в кл.; 3) депротеинизацию вириона. Вторая фаза — синтетическая, включает стадии реализации стратегии вирусного генома: 1) транскрипцию, 2) трансляцию, 3) репликацию, 4) сборку, созревание вирусных частиц и 5) выход вирусных частиц из кл.

Адсорбция — специф. связывание поверхностных б. вириона, комплементарных рецепторам мембраны кл.-мишени. По хим. природе рецепторы, на которых фиксируются вирусы, относятся к двум группам б.: мукопротеидам и липопротеидам. Вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы фиксируются на мукопротеидных рецепторах. Энтеровирусы, вирусы герпеса, арбовирусы адсорбируются на липопротеидных рецепторах. В качестве рецепторов вирусы используют поверхностные мол.кл.с известной функцией (молекула корецептора CD4⁺ — рецептор для ВИЧ, молекула рецептора для АЦХ - рецептор для вируса бешенства). Адсорбция вирусных частиц происходит лишь при наличии в среде определенных электролитов (Са⁺⁺⁾, которые нейтрализуют избыточные анионные заряды вируса и поверхности кл. и уменьшают электростатическое отталкивание. Адсорбция вирусов не зависит от t. Ее начальные являются результатом электростатического взаимодействия «+» и «- «заряженных структур на поверхности вируса и кл., затем наступает специф. взаимодействие поверхностного б вириона со специфич.группировками мембраны кл.. Простые вирусы содержат рецепторные б. в составе капсида. У сложных рецепторные б. входят в состав суперкапсида (могут иметь форму нитей (аденновирусы), шипов, грибоподобных структур у миксо-, ретро-, рабдо- и др. вирусов). Кол-во специфич.рецепторов на поверхности одной клетки -10⁴-10⁵.

Проникновение вирусов в кл. двумя путями: 1) виропексисом (пиноцитозом); 2) слиянием вирусной суперкапсидной оболочки с кл. мембраной. Бактериофаги имеют свой механизм проникновения, инъекционный или шприцевой, когда в результате сокращения отростка фага НК впрыскивается в кл.

Депротеинизация вируса — освобождение генома вируса от вирусных защитных оболочек, происходит с помощью вирусных, либо кл.ферментов. Конечные продукты депротеинизации —НК или НК, связанные с внутренним вирусным б.

Синтетическая фаза вирусной репродукции включает следующие этапы:

1. Транскрипция — переписывание информации с ДНК или РНК вируса на и-РНК

2. Трансляция — процесс перевода генетической информации, содержащейся в и-РНК, на специфическую последовательность АК и синтез вирусспецифических б.

3.Репликация — процесс синтеза мол. НК, гомологичных вирусному геному.

ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

Рис. Примеры морфологии вирусов

.

У -РНК вирусов, т.е. вирусов с негативным геномом (вирусы гриппа, парагриппа и др.), путь реализации генома следующий:

-РНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

У +РНК вирусов, т.е. с позитивным геномом (тогавирусы, пикорнавирусы), этап транскрипции отсутствует. Плюс-нить РНК генома выполняет функцию и-РНК, соответственно, путь реализации генома более прост:

+РНК ^{трансляция} белок.

Вирус гепатита В имеет в качестве генома циркулярную двуцепочечную ДНК. Его геном реплицируется через РНК интермедиат:

ДНК ^{транскрипция} РНК ^{обратная транскрипция} ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

У ретровирусов (имеют геном в виде +РНК и фермент обратную транскриптазу) — уникальный путь передачи генетической информации:

РНК ^{обратная транскрипция} ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

ДНК-копия интегрируется с геномом клетки-хозяина (провирус).

После наработки кл. вирусных компонентов наступает последняя стадия вирусной репродукции — сборка вирусных частиц и выход вирионов из кл. Выход вирионов осуществляется двумя путями: 1) путем «взрыва» кл., в результате чего она разрушается (цитолитическая инф.). Этот путь присущ простым вирусам (пикорна-, рео-, папова- и аденовирусам); 2) выход из кл. путем почкования. Присущ вирусам, содержащим суперкапсид. При этом способе кл. сразу не погибает, может дать многократное вирусное потомство, пока не истощатся ее ресурсы (нецитолитическая инфекция).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: