1 Етапи становлення і розвитку вірусології. Внесок вітчизняних учених. Лауреати Нобелівської премії в області вірусології


Репродукція вірусів. Стадії взаємодії вірусів з клітиною



Скачать 176.94 Kb.
страница5/65
Дата11.06.2018
Размер176.94 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   65
5. Репродукція вірусів. Стадії взаємодії вірусів з клітиною.

Репродукция вирусов. Вирусы размножаются уникальным способом, получившим название дизъюнктивной репродукции. Репродукция – это размножение вирусов путем многократного копирования вирусной геномной нуклеиновой кислоты, копии которой являются и геномом для новых вирионов, и матрицей для синтеза вирусных белков.

У подавляющего большинства вирусов размножение обеспечивают проникающие в клетку-мишень вирионы, которые содержат геномную ДНК или РНК.

Репродуктивный цикл вирусов складывается из нескольких стадий: 1) адсорбция; 2) пенетрация (проникновение в клетку); 3) дезинтеграция («раздевание», депротеинизация) вириона; 4) синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот; 5) сборка вириона; 6) выход вириона из клетки.

стадия – адсорбция, или прикрепление вирионов к чувствительной клетке, является высокоспецифическим процессом, в реализации которого принимают участие вирусные и клеточные рецепторы. Вирусные рецепторы – это преимущественно белки или гликопротеины, располагающиеся в виде шипиков на поверхности капсида и суперкапсида простых и сложных вирионов соответственно.

Процесс адсорбции не требует затрат энергии и протекает в 2 фазы: 1) фаза притяжения, обусловлена электростатическими силами разнозаряженных ионных группировок; 2) фаза прикрепления, происходит благодаря структурной гомологии вирусных и клеточных рецепторов. 2-я стадия – пенетрация. Осуществляется 4 способами: 1) виропексисом; 2) слиянием мембран; 3) трансфекцией; 4) инокуляцией. Виропексисом и слиянием мембран в клетку проникают только вирионы, при этом способ проникновения определяется строением вирусной оболочки.

Путем слияния мембран в клетку проникают сложные вирионы, имеющие гликолипидный суперкапсид (парамиксо-, герпесвирусы, ВИЧ-1).

Суперкапсид встраивается в плазмолемму и «раскрывается», вследствие чего нуклеокапсид проникает непосредственно в цитоплазму клетки.

3-я стадия – дезинтеграция («раздевание», депротеинизация) вириона. Дезинтеграция – это процесс полного или частичного разрушения капсида, сопровождающийся выходом геномной ДНК или РНК из вириона в цитоплазму или нуклеоплазму клетки. В зависимости от способа пенетрации и места репликации вирусов дезинтеграция вирионов происходит различно.

4-я стадия – синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот. Проникнув в клетку, вирусный геном блокирует синтез клеточных белков и запускает синтез вирусоспецифических молекул. Существует 4 пути подавления трансляции клетки-хозяина с помощью вирусной инфекции: 1. Ингибирование клеточных ферментов и иРНК путем их протеолитической или ковалентной модификации. 2. Селективное разрушение регуляторных белков клетки. 3. Нарушение ионного состава внутри клетки таким образом, чтобы преобладала трансляция вируса, а не клетки. 4. Конкурентное использование клеточных рибосом путем образования коротких иРНК (ортомиксовирусы) или путем использования вирусом собственных геномов в качестве иРНК (пикорнавирусы).

Транскрипция. В зависимости от свойств генома может происходить как в ядре, так и в цитоплазме клетки-хозяина, при участии только клеточных или вирусных ферментов – транскриптаз/полимераз, или при их взаимодействии Трансляция. Перевод последовательностей кодонов вирусного генома в специфическую последовательность аминокислот синтезируемого белка становится возможным только при наличии вирусной иРНК. Вирусная иРНК является позитивной («+»-РНК), поскольку на 5’-конце имеет «кэп» (сар) - участок кодонов, посредством которого происходит связывание иРНК с рибосомами клетки-хозяина. Как и у всех живых организмов, трансляция вирусных белков складывается из 3 этапов: 1) инициации, 2) элонгации, 3) терминации.

Репликация. Образование точных копий родительских геномов у ДНК- и РНК-вирусов происходит различно. Репликацию вирусных ДНК осуществляют клеточные ДНК-зависимые ДНК-полимеразы (репликазы). В репликации вирусных РНК участвуют вирусоспецифические репликазы.

5 стадия – сборка вирионов. Является обязательной стадией вследствие разобщенного синтеза структурных компонентов вириона. Сборка вирионов начинается в ядре или цитоплазме в зависимости от места репликации вирусов.

Образование нуклеокапсидов и сборка вирионов происходят в инфицированной клетке до тех пор, пока она является метаболически компетентной.

6 стадия – выход вирионов из клетки. Осуществляется 2 способами: 1) почкованием; и 2) клеточным разрушением («взрывом» клетки). Почкование характерно для сложных вирусов, имеющих суперкапсид (ортомиксо-, герпесвирусы и др.). При этом способе выхода клетка может длительное время оставаться жизнеспособной и продуцировать вирусное потомство. Простые вирусы (пикорна-, аденовирусы и др.) выходят из клетки путем ее разрушения, которое развивается в результате одновременного выхода большого количества вирусных частиц.

Типы взаимодействия вирусов с клеткой.

Продуктивный тип взаимодействия характеризуется образованием полноценных дочерних вирионов, обладающих инфекционностью, что осуществимо лишь в чувствительных к вирусам клетках. Продуктивный тип взаимодействия также может иметь место между вирусами и малочувствительными клетками. В этом случае популяция дочерних вирионов нередко бывает дефектной.

Абортивный тип взаимодействия развивается при проникновении вирусов в нечувствительные клетки, либо в клетки, не способные обеспечить полный репродуктивный цикл вирусов (например, клетки, находящиеся в G0-стадии клеточного цикла). При этом образования инфекционного вирусного потомства не происходит или оно образуется в гораздо меньшем количестве, чем при продуктивном типе взаимодействия вирусов с клеткой. Абортивный тип взаимодействия развивается также при заражении чувствительных клеток дефектными вирусами, лишенными части генома. Репродукция вирусов подавляется также интерферонами, блокирующими образование иРНК как ДНК-, так и РНК-вирусами.

Вирогения представляет собой процесс встраивания (интеграции) вирусного геном в ДНК клетки-хозяина. Вирусный геном, интегрированный в геном клетки, называют провирусом. Интегрировать может как полный вирусный геном, так и его часть. Интеграция наблюдается у многих ДНК-вирусов и некоторых РНК-вирусов (преимущественно у ретровирусов). Интеграция наиболее свойственна вирусам с кольцевой конфигурацией ДНК.

__________________________________________________________________________






Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   65


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница