Virus reproducerar inte genom binär fission. Redan på 50-talet av förra seklet slogs det fast att reproduktionen utförs med reproduktionsmetoden (översatt från engelska reproducera - make a copy, reproduce), det vill säga genom att reproducera nukleinsyror, samt proteinsyntes, följt av samlingen av virioner. Dessa processer sker i olika delar av cellen hos den så kallade värden (till exempel i kärnan eller cytoplasman). Denna osammanhängande metod för virusreproduktion kallas disjunktiv. Det är detta vi kommer att fokusera på mer i detalj i vår artikel.
Reproduktionsprocess
Denna process har sina egna egenskaper för reproduktion av virus och kännetecknas av den successiva förändringen av vissa stadier. Överväg dem separat.
Phases
Virus kan inte föröka sig i ett näringsmedium, eftersom de är strikta intracellulära parasiter. Dessutom, till skillnad från klamydia eller rickettsia, under reproduktion kan virus i värdcellen inte växa och förökas inte genom fission. Alla komponenter i detta virus inkluderar nukleinsyror, såväl som proteinmolekyler som syntetiseras i "värdcellen" separat, i olika delar av cellen: i cytoplasman och i kärnan. Dessutom lyder proteinsyntetiserande cellsystem ett vir alt genom, såväl som dess NA.
Viral reproduktion i en cell sker i flera faser, som beskrivs nedan:
- Den första fasen är adsorptionen av viruset, som diskuterades ovan, på ytan av cellen, som är känslig för detta virus.
- Den andra är virusets penetration in i värdcellerna med viropexis-metoden.
- Den tredje är en sorts "avklädning" av virioner, frisättning av nukleinsyra från kapsiden och superkapsiden. I ett antal virus kommer nukleinsyran in i cellerna genom fusion av virionhöljet och värdcellen. I det här fallet kombineras den tredje och andra fasen till en enda.
Adsorption
Detta stadium av virusreproduktion hänvisar till penetrering av en viruspartikel i celler. Adsorption börjar på cellytan genom interaktion mellan cellulära såväl som virala receptorer. Översatt från latin betyder ordet "receptorer" "ta emot". De är speciella känsliga formationer som uppfattar irritationer. Receptorer är molekyler eller molekylära komplex belägna på ytan av celler och kan även känna igen specifika kemiska grupper, molekyler ellerandra celler, binder dem. I de mest komplexa virionerna är sådana receptorer placerade på det yttre skalet i form av en spikliknande utväxt eller villus, i enkla virioner är de vanligtvis lokaliserade på ytan av kapsiden.
Mekanismen för adsorption på ytan av en receptiv cell är baserad på interaktionen av receptorer med de så kallade komplementära receptorerna i "värdcellen". Virionreceptorer och celler är några specifika strukturer som finns på ytan.
Adenovirus och myxovirus adsorberas direkt till mukoproteinreceptorer, medan arbovirus och picornavirus adsorberar till lipoproteinreceptorer.
I myxovirusvirion förstör neuraminidas mukogfoteinreceptorn och klyver N-acetylneuraminsyror från oligosackariden, som innehåller galaktos och galaktosamin. Deras interaktioner i detta skede är reversibla, eftersom de påverkas avsevärt av temperaturen, reaktionen av mediet och s altkomponenterna. Adsorption av virion förhindras av heparin och sulfaterade polysackarider, som har en negativ laddning, men deras hämmande effekt avlägsnas av vissa polykaryoner (ecmolin, DEAE-dextran, protaminsulfat), som neutraliserar den negativa laddningen från sulfaterade polysackarider.
Virion kommer in i "värdcellen"
Sättet som ett virus kommer in i en känslig cell kommer inte alltid att vara detsamma. Många virioner kan komma in i celler genom pinocytos, vilket betyder "dryck" på grekiska."dryck". Med denna metod verkar den pinocytiska vakuolen dra virion direkt in i cellen. Andra virioner kan komma in i cellen direkt genom dess membran.
Kontakt av enzymet neuraminidas med cellulära mukoproteiner främjar inträde av virioner i cellen bland myxovirus. Resultaten från nyare studier visar att virionernas DNA och RNA inte separeras från det yttre skalet, det vill säga virionerna tränger helt in i känsliga celler genom pinocytos eller viropexis. Hittills har detta bekräftats för smittkoppsvirus, vaccinia och andra virus som väljer att leva i djur. På tal om fager, de infekterar celler med nukleinsyra. Infektionsmekanismen är baserad på det faktum att de virioner som finns i cellvakuoler hydrolyseras av enzymer (lipaser, proteaser), under vilka DNA frigörs från fagmembranet och kommer in i cellen.
För experimentet infekterades en cell med en nukleinsyra som isolerades från vissa virus, och en komplett cykel av virionreproduktion orsakades. Men under naturliga förhållanden inträffar inte infektion med en sådan syra.
Desintegration
Nästa steg av virusreproduktion är sönderfall, vilket är frigörandet av NK från kapsiden och det yttre skalet. Efter att virion kommer in i cellerna genomgår kapsiden några förändringar, blir känsliga för det cellulära proteaset, sedan förstörs det och frisätts samtidigtNK. I vissa bakteriofager kommer fritt NA in i cellerna. Det fytopatogena viruset kommer in genom skadan i cellväggen, och sedan adsorberas det på den interna cellreceptorn med samtidig frisättning av NK.
RNA-replikation och viral proteinsyntes
Nästa steg av virusreproduktion är syntesen av ett virusspecifikt protein, vilket sker med deltagande av det så kallade budbärar-RNA:t (i vissa virus är de en del av virioner, och i vissa syntetiseras de endast i infekterade celler direkt på matrisen av virion-DNA eller RNA). Viral NK-replikation inträffar.
Processen för reproduktion av RNA-virus börjar efter att nukleoproteiner kommit in i cellen, där virala polysomer bildas genom att komplexbinda RNA med ribosomer. Därefter syntetiseras också tidiga proteiner, vilket bör inkludera repressorer från cellulär metabolism, samt RNA-polymeraser som översätts med moder-RNA-molekylen. I cytoplasman hos de minsta virusen, eller i kärnan, bildas vir alt dubbelsträngat RNA genom att komplexbinda moderpluskedjan (“+” - RNA-kedjan) med den nysyntetiserade, såväl som komplementär med den minuskedjan (“-”- RNA-kedja). Kopplingen av dessa nukleinsyrasträngar framkallar bildandet av endast en enkelsträngad RNA-struktur, som kallas den replikativa formen. Syntes av vir alt RNA utförs av replikationskomplex, i vilka den replikativa formen av RNA, RNA-polymerasenzymet och polysomer deltar.
Det finns 2 typer av RNA-polymeraser. Tilldessa inkluderar: RNA-polymeras I, som katalyserar bildningen av den replikativa formen direkt på plussträngsmallen, samt RNA-polymeras II, som deltar i syntesen av enkelsträngat vir alt RNA på mallen av replikativ typ. Syntes av nukleinsyror i små virus sker i cytoplasman. När det gäller influensavirus syntetiseras internt protein och RNA i kärnan. RNA frigörs sedan från kärnan och tränger in i cytoplasman, där det tillsammans med ribosomer börjar syntetisera virusproteinet.
Efter att virionerna kommer in i cellerna undertrycks syntesen av nukleinsyra och cellulära proteiner i dem. Under reproduktionen av virus som innehåller DNA syntetiseras mRNA också på matrisen i kärnan, som bär information för proteinsyntes. Mekanismen för viral proteinsyntes utförs på nivån av den cellulära ribosomen, och källan till konstruktionen kommer att vara aminosyrafonden. Aktivering av aminosyror utförs av enzymer, med hjälp av mRNA överförs de direkt till ribosomer (polysomer), där de redan finns i den syntetiserade proteinmolekylen.
Således, i infekterade celler, utförs syntesen av nukleinsyror och virionproteiner som en del av ett replikativt-transkriptivt komplex, som regleras av ett visst mekanismsystem.
Virion morfogenes
Bildandet av virioner kan endast ske i fallet med en strikt ordnad anslutning av strukturella virala polypeptider, såväl som deras NA. Och detta säkerställs av den så kallade självmonteringen av proteinmolekyler nära NC.
Virion-formation
Bildandet av virion sker med deltagande av några av de strukturella komponenterna som utgör cellen. Herpes-, polio- och vacciniavirus produceras i cytoplasman, medan adenovirus produceras i kärnan. Syntesen av vir alt RNA, liksom bildningen av nukleokapsiden, sker direkt i kärnan, och hemagglutinin bildas i cytoplasman. Därefter rör sig nukleokapsiden från kärnan till cytoplasman, där bildandet av virionhöljet äger rum. Nukleokapsiden är täckt på utsidan med virala proteiner, och hemagglutininerna och neuraminidas ingår i virion. Så uppstår bildandet av avkommor, till exempel influensavirus.
Frisättning av virion från "värd"-cellen
Viruspartiklar frigörs från "värdcellen" samtidigt (under cellförstöring) eller gradvis (utan någon cellförstöring).
Det är i denna form som reproduktionen av virus sker. Virioner frigörs från celler, vanligtvis på två sätt.
Första metoden
Den första metoden innebär följande: efter den absoluta mognaden av virioner direkt inuti cellen rundas de, vakuoler bildas där och sedan förstörs cellmembranet. Efter fullbordandet av dessa processer frisätts virionerna samtidigt och fullständigt från cellerna (picornavirus). Denna metod kallas lytisk.
Andra metoden
Den andra metoden innebär processen att frigöra virioner när de mognar inom 2–6 timmar förcytoplasmatiskt membran (myxovirus och arbovirus). Utsöndringen av myxovirus från cellen underlättas av neuraminidas, som förstör cellmembranet. Under denna metod frisätts 75-90 % av virionerna spontant i odlingsmediet och cellerna dör gradvis.
