Репродукція вірусів, її етапи та особливості

Репродукція вірусів у клітині - продуктивна інфекція - єдиний процес, умовно підрозділяється на кілька етапів:
1.адсорбція віріонів на річки
2. Проникнення вірусів в клітину
3. депротеїнізації віріона і звільнення його нуклеїнової кислоти (генома)
4. Експресія вірусного генома, синтез компонентів віріона (транскрипція, трансляція, реплікація)
5. формування віріонів
6. Вихід нового покоління віріонів з клітини

Перші 3 етапу - підготовчі. Власне репродукція - з 4 етапи.

1. Адсорбція віріонів на клітці - здійснюється при наявності специфічних рецепторів. У простих вірусів - поверхневі прикріпні білки, у складних - прікрепітельних білків роль відіграють глікопротеїни, що утворюють шипики на суперкапсиду.
Рецептори на поверхні клітинної мембрани можуть мати різну природу, їх кількість сягає 10 4 і більше на клітку. Адсорбція починається як неспецифічна, а триває як специфічна (вірус «впізнається» і пов'язується комплементарних рецептором). Тропизм вірусів - вибіркове ураження клітин і тканин у певних видів організмів (наявність комплементарних рецепторів на них).

2. Проникнення віріонів в клітку

- Шляхом рецепторного ендоцитозу (віропексіса) - в місці адсорбції вірусу утворюється ендосомамі (впячивание), що містить вірус. Вона об'єднується з клітинної лизосомой і вакуолью, утворює рецептосому (проникають і прості і помилкові віруси цим шляхом).
- шляхом злиття мембран суперкапсиду вірусу і клітини. Здійснюється білками злиття. Нуклеокапсид виявляється в цитоплазмі клітини. Характерно для складних вірусів, що володіють F-білками злиття або іншими гликопротеинами (наприклад, гемаглютинін вірусу грипу).
- Можливо поєднання.

3. депротеїнізація вірусів ( «роздягання»). Мета- звільнення нуклеїнової кислоти для індукції репродукції вірусу.
Віруси, які проникли в клітку рецепторних ендоцитозу, залишають рецептосому шляхом злиття мембран (складні віруси) або за участю капсидних поверхневих білків (прості віруси). При цьому лізосомальними ферментами і ферментами мембрани рецептосоми проводиться часткова депротеїнізація. Триває «роздягання» в цитоплазмі протеазами і іншими клітинними ферментами.
Якщо вірус проникає в клітину способом злиття мембран, депротеїнізація починається при вже при проникненні за допомогою ферментів клітинної мембрани. Триває в цитоплазмі.

Звільнення генома може бути повним, а може неплним (залишаються внутрішні білки або капсидних, які в подальшому захищають нуклеїнову кислоту від нуклеаз цитоплазми).

4. експресія вірусного генома. Іноді вимагає транспортування в ядро.

А) транскрипція - освіту на матриці генома комплементарних і-РНК

Б) трансляція - переклад генетичної інформації з і-РНК в послідовність амінокислот. Проводиться і-РНК на клітинних рибосомах з придушенням синтезу клітинних білків. Вірусні білки можуть формуватися: з коротких моноцістронних і-РНК (окремі білки, на рибосомах), з довгих поліцістронной і-РНК (гігантський поліпептид, на полісомах, згодом нарізається на окремі білки).

особливості:
- віруси з двунітевой ДНК: геномна ДНК -> транскрипція -> і-РНК -> трансляція -> білок (спершу ранні неструктурні, потім пізні структурні)

Здійснюється в ядрі (у більшості вірусів) - клітинна транскриптаза, в цитоплазмі - вірусна транскриптаза.

- +РНК - геномна РНК одночасно і-РНК: геномна + РНК> трансляція> білок (гігантський поліпептид, який нарізається протеазами)
- мінус-РНК: геномна РНК> транскрипція> і-РНК> трансляція> білок
здійснюється власними транскриптази

- ретровіруси (онкогенні віруси і збудники ВІЛ-інфекції) - диплоїдний геном з двох ідентичних однониткових + РНК і ревертазой (зворотного транскриптазой) (такий же шлях передачі можливо у вірусу гепатиту В і кліщового енцефаліту: геномна РНК> провірус (комплементарна ДНК)> транскрипція> і-РНК> трансляція> білок

Реплікація: синтез на матриці вихідного геному вірусу безлічі ідентичних копій. В ядрі (у більшості) і в цитоплазмі. Процес починається після накопичення неструктурних ранніх білків. Здійснюється вірусними клітинними полимеразами. Здійснюється відразу повністю.

- у двунітевих ДНК-геномів - за допомогою реплікази по напівконсервативним типу, подібно клітинним ДНК

- Однонітевиє + РНК геном - за допомогою вірус-індукованої РНК-полімерази. На вихідної + РНК формується РНК (двунітевой проміжний реплікативний комплекс), яка відщеплюється, на ній формується + РНК, ідентична вихідної. відбувається накопичення безлічі копій генома.

- однонітевиє РНК геном - за допомогою РНК-залежною РНК-полімерази, теж через двунітевой проміжний реплікативний комплекс

- у ретровірусів - ті ж стадії, що і при транскрипції, з обов'язковою репликацией провірусної ДНК в хромосому клітини. На матриці провірусної ДНК реплицируются копії однониткових + РНК.
Для ретровірусів характерне поєднання інтегративної та продуктивної інфекції (при переважанні інтегративної спостерігається персистенція вірусу).

В результаті експресії в клітині накопичуються копії вірусних геномів і структурні білки. Ці процеси відбуваються в різних частинах клітини, і такий спосіб репродукції називається роз'єднаним (диз'юнктивним).

5. Формування віріонів з компонентів вірусу. У цитоплазмі.

Прості віруси: пустеем самозборки, капсид по спіральному або кубічному типу формується. Виходить нуклеокапсид.

Складні віруси формуються в кілька етапів. Утворюється нуклеокапсид, потім вони взаємодіють з модифікованими мембранами клітини, одягаються суперкапсідной оболонкою, у деяких вірусів під зсуперкапсідом формується М-шар.

6. Вихід віріонів з клітини

- при лизисе клітини ( «по взрувному типу», характерний для простих вірусів)

- шляхом брунькування (складні віруси, одночасно набувають суперкапсид). Клітина гине не відразу, встигає виділити нові покоління вірусів до виснаження її ресурсів.