Virion əmələ gəlməsi prosesi mərhələlərdən ibarətdir. Virus-hüceyrə qarşılıqlı əlaqəsi
MƏZMUN
Nəzarət sualları:
1. DNT genomik viruslarının çoxalması: əsas mərhələləri, çoxalmanın xüsusiyyətləri………………………………………………………………………………… 3
2. Canlı sistemlərdə virus çoxalmasının əlamətləri: laboratoriya heyvanları, cücə embrionları, hüceyrə kulturaları………………………………………………………………16
3. Tapşırıq................................................. .... ................................................. ......... ...20
İstinadlar…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………25
1. DNT genomik virusların reproduksiyası: əsas mərhələləri, çoxalmanın xüsusiyyətləri
Virusların çoxalması
Virusların çoxalması prosesini iki mərhələyə bölmək olar. Birinci faza virusun adsorbsiyasına və hüceyrəyə daxil olmasına, onun daxili komponentinin buraxılmasına və infeksiyaya səbəb ola biləcək şəkildə modifikasiyasına səbəb olan hadisələri əhatə edir. Müvafiq olaraq, birinci faza üç mərhələni əhatə edir: 1) virusun hüceyrələrə adsorbsiyası; 2) virusun hüceyrələrə nüfuz etməsi; 3) hüceyrədə virusun çıxarılması. Bu mərhələlər virusun müvafiq hüceyrə strukturlarına çatdırılmasını və onun daxili komponentinin qoruyucu membranlardan azad edilməsini təmin etmək məqsədi daşıyır. Bu məqsədə çatdıqdan sonra çoxalmanın ikinci mərhələsi başlayır, bu müddət ərzində viral genom ifadə edilir. Bu mərhələyə aşağıdakı mərhələlər daxildir: 1) transkripsiya, 2) messencer RNT-nin tərcüməsi, 3) genomun təkrarlanması, 4) virus komponentlərinin yığılması. Çoxalmanın son mərhələsi virusun hüceyrədən çıxmasıdır.
Reproduksiyanın birinci mərhələsi.
I. Hüceyrə səthində virionların adsorbsiyası.
Virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı əlaqəsi adsorbsiya prosesi, yəni viral hissəciklərin hüceyrə səthinə yapışması ilə başlayır. Adsorbsiya prosesi hüceyrə səthində müvafiq reseptorların olması və virusun səthindəki maddələrin “tanıması” ilə mümkündür. Ən ilkin adsorbsiya prosesləri qeyri-spesifik xarakter daşıyır və onlar virus və hüceyrənin səthində müsbət və mənfi yüklü qrupların elektrostatik qarşılıqlı təsirinə əsaslana bilər. Bununla belə, hüceyrə reseptorlarının viral zülallar tərəfindən tanınması, virus hissəciyinin hüceyrəyə yapışmasına səbəb olan yüksək spesifik bir prosesdir. Virusun səthində hüceyrənin plazma membranında xüsusi qrupları tanıyan və virus hissəciyinin onlara yapışmasına səbəb olan zülallara əlavə zülallar deyilir.
Viruslar hüceyrənin həyatı üçün zəruri olan maddələri: qida, hormonlar, böyümə faktorları və s. Qrip virusları və paramiksoviruslar üçün reseptorlar qlikoproteinlərin və qlikolipidlərin (qanqliozidlər) tərkibində olan sialik turşudur, rabdoviruslar və reoviruslar üçün - həmçinin zülalların və lipidlərin tərkibində karbohidrat komponenti, pikornaviruslar və adenoviruslar üçün - zülallar, bəzi viruslar üçün - lipidlərdir. . Spesifik reseptorlar təkcə viral hissəciyin hüceyrə səthinə yapışmasında rol oynamır. Onlar viral hissəciyin sonrakı taleyini, onun hüceyrədaxili daşınmasını və virusun yoluxucu prosesi başlatmağa qadir olduğu sitoplazmanın və nüvənin müəyyən sahələrinə çatdırılmasını müəyyənləşdirir. Virus həmçinin qeyri-spesifik reseptorlara yapışa bilər və hətta hüceyrəyə nüfuz edə bilər, lakin yalnız müəyyən bir reseptora bağlanma infeksiyaya səbəb olacaqdır.
Virus hissəciyinin hüceyrə səthinə yapışması ilkin olaraq viral hissəciklə reseptor arasında vahid əlaqənin əmələ gəlməsi ilə baş verir. Bununla belə, bu cür birləşmə kövrəkdir və viral hissəcik hüceyrə səthindən asanlıqla çıxa bilər - geri çevrilən adsorbsiya. Geri dönməz adsorbsiyanın baş verməsi üçün viral hissəcik və çoxlu reseptor molekulları arasında çoxsaylı bağlar yaranmalıdır, yəni sabit multivalent birləşmə baş verməlidir. Adsorbsiya yerlərində hüceyrə reseptor molekullarının sayı 3000-ə çata bilər. Multivalent bağlanma nəticəsində virus hissəciyinin hüceyrə səthinə sabit bağlanması plazma membranının lipid ikiqatında reseptor molekullarının sərbəst hərəkəti mümkünlüyü ilə əlaqədar baş verir. , zülal-lipid təbəqəsinin hərəkətliliyi, "mayeliyi" ilə müəyyən edilir. Lipidlərin axıcılığının artması virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı təsirində ən erkən hadisələrdən biridir ki, bu da virusun hüceyrə səthi ilə təmas yerində reseptor sahələrinin əmələ gəlməsi və viral hissəciyin sabit bağlanması ilə nəticələnir. nəticələnən qruplar.
Hüceyrə səthində xüsusi reseptorların sayı hüceyrə başına 104-105 arasında dəyişir. Bəzi viruslar üçün reseptorlar yalnız məhdud host hüceyrələr dəstində ola bilər və bu, orqanizmin müəyyən bir virusa həssaslığını müəyyən edə bilər. Məsələn, pikornaviruslar yalnız primat hüceyrələrinə adsorbsiya olunur. Digər viruslar üçün reseptorlar, əksinə, müxtəlif növ hüceyrələrin səthində geniş şəkildə təmsil olunur, məsələn, sialil tərkibli birləşmələr olan ortomyxoviruslar və paramiksoviruslar üçün reseptorlar. Buna görə də, bu viruslar viral hissəciklərin adsorbsiyasının baş verə biləcəyi nisbətən geniş hüceyrələrə malikdir. Həddindən artıq geniş ev sahibinin hüceyrələri bir sıra toqaviruslar üçün reseptorlara malikdir: bu viruslar həm onurğalıların, həm də onurğasızların hüceyrələrini adsorbsiya edə və yoluxa bilər.
II. Virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi.
Tarixən heyvan viruslarının hüceyrələrə nüfuz etməsi üçün iki alternativ mexanizm - viropexis (endositoz) və viral və hüceyrə membranlarının birləşməsi ilə bir fikir var idi. Lakin bu mexanizmlərin hər ikisi bir-birini istisna etmir, əksinə tamamlayır.
"Viropexis" termini, plazma membranının bir hissəsinin invaginasiyası və viral hissəciyi ehtiva edən vakuolun meydana gəlməsi nəticəsində virus hissəciyinin sitoplazmaya daxil olması deməkdir.
Reseptor endositozu. Viropexis reseptor və ya adsorbsiya endositozunun xüsusi halıdır. Bu proses hüceyrədənkənar mayedən olan qida və tənzimləyici zülalların, hormonların, lipoproteinlərin və digər maddələrin hüceyrəyə daxil olduğu ümumi mexanizmdir. Reseptor endositozu plazma membranının ixtisaslaşmış sahələrində baş verir, burada sitoplazmik tərəfdə böyük molekulyar çəkiyə malik xüsusi bir protein - klatrin ilə örtülmüş xüsusi çuxurlar var. Çuxurun dibində xüsusi reseptorlar var. Çuxurlar sürətli invaginasiyaya və klatrinlə örtülmüş hüceyrədaxili vakuolların əmələ gəlməsinə imkan verir. Bu mexanizm vasitəsilə maddənin hüceyrəyə daxil olmasının yarı ömrü adsorbsiya anından 10 dəqiqədən çox olmur. Bir dəqiqə ərzində əmələ gələn vakuolların sayı 2000-dən çox olur.Beləliklə, reseptor endositozu yad maddələrin hüceyrəyə sürətlə daxil olmasını təmin edən yaxşı əlaqələndirilmiş mexanizmdir.
Örtülmüş vakuollar digər, daha böyük sitoplazmatik vakuollarla birləşərək reseptor tərkibli reseptorları əmələ gətirir, lakin klatrin deyil, lizosomlarla birləşir. Bu şəkildə hüceyrəyə daxil olan zülallar adətən lizosomlara daşınır və burada amin turşularına parçalanır; onlar lizosomları yan keçərək hüceyrənin digər hissələrində pozulmamış formada toplana bilərlər. Reseptor endositozuna alternativ, membranın xüsusi sahələrində invaginasiya baş vermədikdə maye endositozdur. Qapaqlı və zərfsiz heyvan viruslarının əksəriyyəti hüceyrəyə reseptor endositoz mexanizmi ilə daxil olur. Endositoz viral hissəciyin endositik vakuol daxilində hüceyrədaxili daşınmasını təmin edir, çünki vakuol istənilən istiqamətdə hərəkət edə bilər və hüceyrə membranları (nüvə membranı da daxil olmaqla) ilə birləşərək müvafiq hüceyrədaxili yerlərdə viral hissəciyi buraxır. Bu yolla, məsələn, nüvə virusları nüvəyə, reoviruslar isə lizosomlara daxil olur. Bununla belə, hüceyrəyə daxil olan virus hissəcikləri vakuolun içərisində yerləşir və divarları ilə sitoplazmadan ayrılır. Onlar yoluxucu bir prosesə səbəb olmaq üçün bir neçə mərhələdən keçməlidirlər.
Viral və hüceyrə membranlarının birləşməsi. Virusun daxili komponentinin hüceyrə membranından keçməsi üçün virus membranın birləşmə mexanizmindən istifadə edir. Qapalı viruslarda füzyon, viral birləşmə zülalının hüceyrə membranının lipidləri ilə nöqtəli qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranır, bunun nəticəsində viral lipoprotein zərfi hüceyrə membranı ilə birləşir və virusun daxili komponenti digərində görünür. yan. Qapaqsız viruslarda səth zülallarından biri də hüceyrə membranlarının lipidləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və daxili komponentin membrandan keçməsinə səbəb olur. Heyvan viruslarının çoxu reseptosomdan sitozola daxil olur.
Endositoz zamanı viral hissəcik passiv sərnişindirsə, birləşmə zamanı o, prosesin aktiv iştirakçısına çevrilir. Fusion protein onun səthi zülallarından biridir. Bu günə qədər bu zülal yalnız paramiksoviruslarda və ortomyxoviruslarda müəyyən edilmişdir. Paramiksoviruslarda bu zülal (P protein) viral hissəciyin səthində yerləşən iki qlikoproteindən biridir. Qrip virusunda füzyon zülalının funksiyasını kiçik hemaqlütinasiya edən subunit yerinə yetirir.
Paramiksoviruslar neytral pH-da membran birləşməsini induksiya edir və bu virusların daxili komponenti plazma membranı vasitəsilə birbaşa hüceyrəyə daxil ola bilir. Bununla belə, zərflənmiş və zərfsiz virusların əksəriyyəti membranın birləşməsini yalnız aşağı pH dəyərlərində, 5,0 və 5,75 arasında induksiya edir. Hüceyrələrə endositik vakuollarda pH-nı 6,0-a yüksəldən zəif əsaslar (ammonium xlorid, xlorokin və s.) əlavə edilərsə, membranın birləşməsi baş vermir, virus hissəcikləri vakuollarda qalır və infeksion proses baş vermir. Membran birləşməsinin pH dəyərlərindən ciddi asılılığı viral birləşmə zülallarında konformasiya dəyişiklikləri ilə əlaqədardır.
Lizosom həmişə aşağı pH dəyərinə malikdir (4.9). Endositik vakuolda (reseptosom) turşuluq örtülmüş vakuolun əmələ gəlməsi zamanı hüceyrə səthində ATP-dən asılı olan “proton pompası” tərəfindən yaradılır. Endositik vakuolun turşulaşdırılması hüceyrəyə daxil olan fizioloji liqandlar üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir, çünki aşağı pH liqandın reseptordan ayrılmasına və reseptorların təkrar emalına kömək edir.
Virus və hüceyrə membranlarının birləşməsinin əsasını təşkil edən eyni mexanizm virusun səbəb olduğu hemoliz və çoxnüvəli hüceyrələrin, simplastların və sinsitiyanın meydana gəlməsi ilə bitişik hüceyrələrin plazma membranlarının birləşməsini müəyyən edir. Viruslar iki növ hüceyrə birləşməsinə səbəb olur: 1) “xaricidən qaynaşma” və 2) “daxili birləşmə”. “Kənardan qaynaşma” infeksiyanın yüksək çoxluğunda baş verir və infeksiyadan sonra ilk saatlarda aşkar edilir. Paramiksoviruslar üçün təsvir edilən bu birləşmə növü, yoluxduran virusun zülalları tərəfindən törədilir və virus komponentlərinin hüceyrədaxili sintezini tələb etmir. Bunun əksinə olaraq, “daxili birləşmə” infeksiyanın aşağı çoxluğunda baş verir, yoluxucu prosesin nisbətən gec mərhələlərində aşkar edilir və yeni sintez edilmiş viral zülallar tərəfindən törədilir. “Daxili birləşmə” bir çox viruslar üçün təsvir edilmişdir: herpes virusları, onkoviruslar, yavaş infeksiyaların patogenləri və s. Bu cür birləşmə virusun hüceyrəyə daxil olmasını təmin edən eyni viral qlikoproteinlərdən qaynaqlanır.
III. Soyunma - virusun deproteinləşdirilməsi
Hüceyrəyə daxil olan virus hissəcikləri yoluxucu prosesə səbəb olmaq üçün soyunmalıdır. Soyunmağın məqsədi viral genomun ifadəsinə mane olan viral qoruyucu membranları çıxarmaqdır. Soyunma nəticəsində virusun daxili komponenti sərbəst buraxılır ki, bu da yoluxucu prosesə səbəb ola bilər. Soyunma bir sıra xarakterik xüsusiyyətlərlə müşayiət olunur: virus hissəciyinin parçalanması nəticəsində yoluxucu aktivlik yox olur, bəzi hallarda nükleazlara həssaslıq yaranır, antikorların neytrallaşdırıcı təsirinə qarşı müqavimət yaranır və bir sıra istifadə edərkən foto həssaslıq itirilir. narkotiklərin.
Soyunmanın son məhsulları nüvələr, nukleokapsidlər və ya nuklein turşularıdır. Bir sıra viruslar üçün soyunma məhsulunun çılpaq nuklein turşuları deyil, daxili virus zülalı ilə əlaqəli nuklein turşuları olduğu göstərilmişdir. Məsələn, pikornavirusların son məhsulu VPg zülalı ilə kovalent əlaqədə olan RNT-dir; adenovirusların son məhsulu daxili viral zülallardan biri ilə kovalent əlaqədə olan DNT-dir.
Bəzi hallarda virusların yoluxucu proses törətmək qabiliyyəti onların müəyyən bir sistemin hüceyrəsində soyunma ehtimalı ilə müəyyən edilir. Beləliklə, bu mərhələ infeksiyanı məhdudlaşdıran mərhələlərdən biridir.
Bir sıra virusların soyunması hüceyrə daxilindəki ixtisaslaşmış yerlərdə (lizosomlar, Qolji aparatının strukturları, perinuklear boşluq, nüvə membranındakı nüvə məsamələri) baş verir. Viral və hüceyrə membranları birləşdikdə, hüceyrəyə nüfuz soyunma ilə birləşdirilir.
Soyunma və hüceyrədaxili daşınma bir-biri ilə əlaqəli proseslərdir: soyunma yerlərinə düzgün hüceyrədaxili daşınma pozularsa, viral hissəcik lizosoma daxil olur və lizosomal fermentlər tərəfindən məhv edilir.
Reproduksiyanın ikinci mərhələsi .
I. Transkripsiya.
Transkripsiya 3-5´fosfodiester körpüləri meydana gətirərək nukleotidləri bağlayan xüsusi ferment - RNT polimerazadan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bu bağlanma yalnız DNT şablonunun mövcudluğunda baş verir.
Hüceyrədəki transkripsiya məhsulları mRNT-dir. Genetik məlumatın daşıyıcısı olan hüceyrə DNT-si birbaşa zülal sintezini proqramlaşdıra bilməz. Genetik məlumatın DNT-dən ribosomlara ötürülməsi bir RNT xəbərçisi tərəfindən həyata keçirilir. Bu, aşağıdakı düsturla ifadə olunan molekulyar biologiyanın mərkəzi dogmasının əsasını təşkil edir:
DNT - transkripsiya - RNT - tərcümə - zülal,
burada oxlar genetik məlumatın ötürülməsi istiqamətini göstərir.
Viruslarda genetik məlumatın həyata keçirilməsi. Virus genomunun mRNT sintezi ilə bağlı strategiyası müxtəlif viruslar üçün fərqlidir. DNT viruslarında mRNT DNT zəncirlərindən birinin şablonunda sintez olunur. Genetik məlumatın ötürülməsi düsturu hüceyrədəki kimidir:
DNT - transkripsiya - RNT - tərcümə - zülal.
Nüvədə çoxalmış DNT virusları transkripsiya üçün hüceyrə polimerazından istifadə edir. Bu viruslara papovaviruslar, adenoviruslar və herpes virusları daxildir. Sitoplazmada çoxalmış DNT virusları nüvədə yerləşən hüceyrə fermentindən istifadə edə bilməz. Onların genomunun transkripsiyası virusa xas ferment - virusun bir hissəsi kimi hüceyrəyə nüfuz edən DNT polimeraza tərəfindən həyata keçirilir. Bu viruslara çiçək virusları və iridoviruslar daxildir.
Virus genomunu transkripsiya edən fermentlər. Bir sıra DNT tərkibli virusların - papovavirusların, adenovirusların, herpes viruslarının, parvovirusların, hepadnavirusların transkripsiyası. Hüceyrə nüvəsində həyata keçirilir və bu prosesdə hüceyrə transkripsiyasının mexanizmlərindən geniş istifadə olunur - transkripsiya fermentləri və transkriptlərin sonrakı modifikasiyası. Bu virusların transkripsiyası hüceyrə genomunu transkripsiya edən bir ferment olan hüceyrə RNT polimeraza II tərəfindən həyata keçirilir. Bununla belə, adenovirus transkriptlərinin xüsusi qrupu başqa bir hüceyrə fermenti - RNT polimeraza III istifadə edərək sintez olunur. DNT tərkibli heyvan viruslarının, çiçək virusları və iridovirusların digər iki ailəsində transkripsiya sitoplazmada baş verir. Sitoplazmada hüceyrə polimerazları olmadığı üçün bu virusların transkripsiyası xüsusi virus fermenti - virus RNT polimerazı tələb edir. Bu ferment struktur viral zülaldır.
Transkripsiyanın tənzimlənməsi. Viral genomun transkripsiyası bütün yoluxucu dövr ərzində ciddi şəkildə tənzimlənir. Tənzimləmə həm hüceyrə, həm də virusa xas mexanizmlərlə həyata keçirilir. Bəzi viruslarda, əsasən DNT tərkibli olanlarda, transkripsiyanın üç dövrü var - çox erkən, erkən və gec. Bu viruslara çiçək virusları, herpes virusları, papovaviruslar və adenoviruslar daxildir. Ultra-erkən və erkən transkripsiya nəticəsində ultra-erkən və erkən genlər ultra-erkən və ya erkən mRNA-lar yaratmaq üçün seçici şəkildə oxunur. Gec transkripsiya zamanı viral genomun başqa bir hissəsi, gec genlər oxunur və gec mRNA-lar əmələ gəlir. Gec genlərin sayı adətən erkən genlərin sayından çoxdur. Çox erkən genlər qeyri-struktur zülallar üçün genlərdir - fermentlər və virus genomunun transkripsiyası və replikasiyasının tənzimləyiciləri. Əksinə, gec genlər adətən struktur zülallar üçün genlərdir. Tipik olaraq, gec transkripsiya bütün genomu oxuyur, lakin gec gen transkripsiyası üstünlük təşkil edir.
Nüvə viruslarında transkripsiyanı tənzimləyən amil transkriptlərin nüvədən sitoplazmaya, mRNT-nin fəaliyyət göstərdiyi yerə - polisomlara daşınmasıdır.
Herpes viruslarının ultra-erkən transkripsiyasının məhsulu A-zülallarıdır. Onlardan birinin və ya bir neçəsinin funksiyası P zülallarını kodlayan növbəti gen qrupunun transkripsiyası üçün lazımdır. Öz növbəsində, P zülalları U zülallarını kodlayan gec genlərin sonuncu qrupunun transkripsiyasını işə salır. Bu tip tənzimləmə “cascade” adlanır.
II. Yayım.
Bu, mRNT-də olan genetik məlumatın sintez edilmiş virusa xas zülallardakı amin turşularının xüsusi ardıcıllığına çevrilməsi prosesidir. Hüceyrədə zülal sintezi mRNT-nin ribosomlara çevrilməsi nəticəsində baş verir. Ribosomlarda məlumat axını (mRNT-də) transfer RNT (tRNT) gətirən amin turşularının axını ilə birləşir. Hüceyrədə çoxlu sayda müxtəlif tRNT var. Hər bir amin turşusunun öz tRNT-si olmalıdır.
tRNT molekulu mürəkkəb ağcaqayın yarpağı formalı quruluşa malik tək zəncirli RNT-dir.
Xüsusi bir tRNT və amin turşusunun bağlanması aminoasil sintetaza fermenti tərəfindən həyata keçirilir. tRNT-nin bir ucu amin turşusu ilə, digəri isə tamamlayıcı olduqları mRNT-nin nukleotidləri ilə birləşir. mRNT-də olan üç nukleotid bir amin turşusunu kodlayır və “üçlü” və ya “kodon” adlanır, tRNT-dəki tamamlayıcı üç nukleotid isə “antikodon” adlanır.
Transkripsiya prosesi üç mərhələdən ibarətdir: uzanmanın başlaması, sonlanması.
Tərcümənin başlaması mRNT-nin ribosom tərəfindən tanınmasına və onun xüsusi bölgələrinə bağlanmasına əsaslanan tərcümə prosesində ən kritik mərhələdir. Ribosom mRNT-ni 5′ ucundakı qapaq vasitəsilə tanıyır və tərcüməyə başlayan başlanğıc kodona çatana qədər 3′ ucuna doğru sürüşür. Eukaryotik hüceyrədə başlanğıc kodonları metionini kodlayan AUG (adenin, urasil, guanin) kodonlarıdır. Bütün polipeptid zəncirlərinin sintezi metioninlə başlayır. Ribosom tərəfindən viral və RNT-nin spesifik tanınması virusa xas təşəbbüskar faktorlar hesabına həyata keçirilir.
Birincisi, kiçik ribosomal subunit mRNT-yə bağlanır. Kiçik ribosomal subunit olan mRNT kompleksi tərcümənin başlanması üçün lazım olan digər komponentlərlə birləşir. Bunlar "təşəbbüs faktorları" adlanan bir neçə protein molekuludur. Onlardan ən azı üçü prokaryotik hüceyrədə, doqquzdan çoxu isə eukaryotik hüceyrədə olur. Təşəbbüs faktorları spesifik mRNT-lərin ribosom tərəfindən tanınmasını müəyyən edir. Nəticədə tərcümənin başlanması üçün zəruri olan kompleks əmələ gəlir ki, bu da “təşəbbüs kompleksi” adlanır. Başlanğıc kompleksinə aşağıdakılar daxildir: mRNT; kiçik ribosomal alt bölmə; başlatıcı amin turşusu daşıyan aminoasil-tRNA; başlanğıc amillər; bir neçə GTP molekulu (guanozin trifosfat).
Ribosomda məlumat axını amin turşularının axını ilə birləşir. Aminoasil-tRNT-nin böyük ribosomal alt bölmənin A-mərkəzinə daxil olması tanınmanın nəticəsidir və onun antikodonu kiçik ribosomal yarımbirlikdə yerləşən mRNT-nin kodonu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. mRNT bir kodonu hərəkət etdirdikdə, tRNT peptidil mərkəzinə (P-mərkəz) köçürülür və onun amin turşusu ilk peptid bağını yaratmaq üçün başlatıcı amin turşusu ilə birləşir. Amin turşusu olmayan tRNT ribosomu tərk edir və yenidən xüsusi amin turşularının daşınmasında fəaliyyət göstərə bilir. Onun yerində A-mərkəzdən P-mərkəzə yeni tRNT köçürülür və yeni peptid bağı əmələ gəlir. A-mərkəzində boş mRNT kodonu peyda olur, ona müvafiq tRNT dərhal qoşulur və böyüyən polipeptid zəncirinə yeni amin turşuları əlavə olunur.
Tərcümə uzanması peptid bağından istifadə edərək yeni amin turşularının əlavə edilməsinə əsaslanan polipeptid zəncirinin uzadılması, artırılması prosesidir. mRNT zənciri daim ribosom vasitəsilə çəkilir və onun içindəki genetik məlumat “şifrədən çıxarılır”. Çox vaxt mRNT eyni vaxtda bir neçə ribosomda fəaliyyət göstərir, onların hər biri bu mRNT tərəfindən kodlanmış eyni polipeptid zəncirini sintez edir.
Tərcümənin dayandırılması ribosomun mRNT-də (UAA, UGA, UAG) xitam kodonuna çatdığı anda baş verir. Tərcümə dayanır və polipeptid zənciri poliribosomdan ayrılır. Tərcümə başa çatdıqdan sonra poliribosomlar yeni poliribosomların bir hissəsi ola biləcək alt hissələrə parçalanır.
Hər bir RNT bir neçə ribosomda fəaliyyət göstərir. Tək mRNT molekulunda fəaliyyət göstərən ribosomlar qrupu poliribosom və ya polisom adlanır. Polisomlar 4-6-dan 20-yə qədər və ya daha çox ribosomdan ibarət ola bilər.
Virusa xas polisomlar ya sərbəst, ya da membrana bağlı ola bilər. Daxili zülallar adətən sərbəst polisomlarda sintez olunur; qlikoproteinlər həmişə membrana bağlı polisomlarda sintez olunur.
Heyvan virusunun genomu birdən çox zülal kodlayan molekulla təmsil olunduğundan, viruslar ya bir nəhəng prekursor polipeptidi kodlayan uzun mRNT sintez etmək zərurəti ilə üzləşirlər, bu da sonradan müəyyən nöqtələrdə funksional aktiv zülallara kəsilməlidir, ya da. hər biri bir zülal kodlayan qısa monosistronik mRNA-lar. Beləliklə, viral zülalların əmələ gəlməsinin iki yolu var:
birincisi - mRNT nəhəng bir prekursor polipeptidinə çevrilir, sintezdən sonra ardıcıl olaraq yetkin funksional aktiv zülallara kəsilir;
ikincisi, mRNT sintezdən sonra yalnız bir qədər dəyişdirilmiş yetkin zülallar və ya zülallar yaratmaq üçün tərcümə olunur.
Tərcümənin birinci üsulu RNT tərkibli plus-strand virusları - pikornaviruslar və toqaviruslar üçün xarakterikdir. Onların mRNT-si nəhəng bir polipeptid zəncirinə çevrilir, poliprotein adlanır, o, ribosomal "konveyerdən" davamlı bir lent şəklində sürüşür və lazımi ölçüdə fərdi zülallara kəsilir. Viral zülalların kəsilməsi həm virusa xas, həm də hüceyrə proteazları tərəfindən həyata keçirilən çoxmərhələli bir prosesdir.
Protein əmələ gəlməsinin ikinci üsulu DNT tərkibli viruslar və əksər RNT tərkibli viruslar üçün xarakterikdir. Bu üsulla genomun (genin) bir bölgəsinin selektiv transkripsiyası nəticəsində qısa monosistronik mRNT-lər sintez olunur. Bununla belə, bu viruslar post-translational protein kəsmə mexanizmindən geniş istifadə edirlər.
Eukaryotik hüceyrədə bir çox zülal, o cümlədən viral zülallar post-translational modifikasiyalara məruz qalır; yetkin, funksional aktiv zülallar çox vaxt yeni sintez edilmiş prekursorlarla eyni deyil. Geniş yayılmış posttranslational kovalent modifikasiyalara qlikozilləşmə, asilləşmə, metilləşmə, sulfonlaşma (disulfid bağlarının əmələ gəlməsi), proteolitik kəsmə və nəhayət, fosforlaşma daxildir. Nəticədə, eukariotların müxtəlif orqanlarının müxtəlif hüceyrələrindən genetik kodlaşdırılmış 20 amin turşusu əvəzinə 140-a yaxın amin turşusu törəməsi təcrid olundu.
Qlikozilləşmə. Mürəkkəb RNT və DNT tərkibli viruslar tərkibində kovalent bağlı karbohidrat yan zəncirləri olan zülallar - qlikoproteinlər var. Qlikoproteinlər viral zərflərdə yerləşir və viral hissəciklərin səthində olur.
Polipeptidlərin qlikosilasiyası mürəkkəb çoxmərhələli prosesdir, onun ilk mərhələləri artıq polipeptid sintezi prosesində başlayır və ilk karbohidrat qalığı hələ ribosomu tərk etməmiş polipeptid zəncirinə əlavə olunur. Qlikozilləşmənin sonrakı mərhələləri polipeptidin plazma membranına daşınması zamanı karbohidrat qalıqlarının ardıcıl olaraq karbohidrat zəncirinə əlavə edilməsi ilə baş verir. Karbohidrat qalıqları bir-bir əlavə olunur və yalnız oliqosakarid zəncirinin sintezi başladıqda "blok" köçürülür. Karbohidrat zəncirinin son formalaşması viral hissəciyin yığılmasından əvvəl plazma membranında tamamlana bilər.
Qlikozilləşmə nəqliyyata təsir göstərir; üstəlik, nəql mərhələli qlikozilləşmə ilə qlikoproteinlər üçün ayrılmaz şəkildə bağlıdır. Bunun inandırıcı sübutu qlikozilləşmə inhibitorlarının virusların çoxalmasına təsiridir; polipeptidlərin sintezini pozmadan və ya maneə törətmədən onların daşınmasını tamamilə boğurlar.
Qlikozilləşmə müvafiq inhibitorlar (şəkər analoqları, məsələn, 2-deoksiqlükoza, antibiotik tunikamisin) tərəfindən basdırıldıqda, mikso-, rabdo- və α-virusların virionlarının yığılması bloklanır və ya herpes virusları və onkovirusların yoluxucu olmayan virionları əmələ gəlir. .
Sülfonasiya. Mürəkkəb RNT və DNT viruslarının bəzi zülalları tərcümədən sonra sulfonlaşdırılır. Çox vaxt qlikoproteinlər sulfonasiyaya məruz qalır və sulfat qrupu qlikoproteinin karbohidrat qalıqlarına bağlanır.
Asilləşmə. Kompleks RNT tərkibli virusların bir sıra qlikoproteinləri (qrip virusunun HA2, vezikulyar stomatit virusunun G zülalı, Nyukasl xəstəliyi virusunun HN zülalı və s.) tərkibində kovalent bağlı 1-2 molekul yağ turşusu var.
Kəsmə. Bir çox viral zülallar və ilk növbədə qlikoproteinlər, yalnız proteolitik fermentlər tərəfindən müəyyən nöqtələrdə kəsildikdən sonra funksional aktivlik əldə edirlər. Kəsmə ya iki funksional zülal alt bölməsinin (məsələn, qrip virusu hemaqlütinininin böyük və kiçik subunitləri, Semliki meşə virusunun iki qlikoproteini (E2 və E3)) əmələ gəlməsi ilə və ya bir funksional aktiv zülalın əmələ gəlməsi ilə baş verir. qeyri-aktiv ferment, məsələn, paramiksovirusların F və HN zülalları. Dilimləmə adətən hüceyrə fermentləri tərəfindən həyata keçirilir. Qlikoproteinləri olan bir çox mürəkkəb heyvan viruslarında kəsmə aktiv əlavə zülalların və birləşmə zülallarının əmələ gəlməsi və buna görə də virusların hüceyrəni yoluxdurmaq qabiliyyəti əldə etməsi üçün lazımdır. Yalnız bu zülalları kəsdikdən sonra viral hissəcik yoluxucu olur. Beləliklə, hüceyrə fermentlərindən istifadə edərək həyata keçirilən bir sıra virusların proteolitik aktivləşməsindən danışmaq olar.
Fosforlaşma. Fosfoproteinlər demək olar ki, bütün heyvan viruslarında - RNT və DNT tərkibli, sadə və mürəkkəb quruluşda olur. Protein kinazları əksər viruslarda olur, lakin fosforlaşma həm virus, həm də hüceyrə fermentləri tərəfindən həyata keçirilə bilər. Tipik olaraq, virus genomu ilə əlaqəli və onun ifadəsində tənzimləyici rol oynayan zülallar fosforlaşdırılır. İnterferonun aktiv təsir mexanizmi fosforlaşma prosesi ilə əlaqələndirilir.
III. Replikasiya.
Replikasiya genomla homoloji olan nuklein turşusu molekullarının sintezidir. Hüceyrədə DNT replikasiyası baş verir, nəticədə qız ikiqat zəncirli DNT əmələ gəlir. Replikasiya DNT-nin bükülməmiş hissələrində baş verir və 5′ ucundan 3′ ucuna qədər hər iki zəncirdə eyni vaxtda baş verir.
DNT-nin iki zəncirinin əks qütblərə malik olması və replikasiya yeri (çəngəl) eyni istiqamətdə hərəkət etdiyi üçün bir zəncir Okazaki fraqmentləri adlanan ayrı-ayrı fraqmentlərdə (bu modeli ilk dəfə təklif edən alimin adını daşıyır) əks istiqamətdə qurulur. Sintezdən sonra Okazaki fraqmentləri liqaza ilə tək bir zəncirdə "çarpaz bağlanır".
DNT replikasiyası DNT polimerazları tərəfindən həyata keçirilir. Replikasiyaya başlamaq üçün primer adlanan bir DNT şablonunda RNT-nin qısa bir hissəsinin ilkin sintezi lazımdır. DNT zəncirinin sintezi primerdən başlayır, bundan sonra RNT sürətlə böyüyən yerdən çıxarılır.
Viral DNT-nin replikasiyası. DNT viruslarının genomunun replikasiyası əsasən hüceyrə fraqmentləri tərəfindən kataliz edilir və onun mexanizmi hüceyrə DNT replikasiyası mexanizminə bənzəyir.
Hər yeni sintez edilmiş DNT molekulu bir ana və bir yeni sintez edilmiş zəncirdən ibarətdir. Bu təkrarlama mexanizmi yarı konservativ adlanır.
Dairəvi ikiqat zəncirli DNT (papovaviruslar) olan viruslarda DNT zəncirlərindən biri kəsilir ki, bu da molekulun müəyyən hissəsində super sarmalların açılmasına və çıxarılmasına səbəb olur.
Molekulun aşağı həddindən artıq qıvrılmış hissəsi, böyük bir sahədə bükülməmiş hissəsi və yeni əmələ gələn replikasiya ilmələri görünür.
Tək zəncirli DNT-nin (parvovirus ailəsi) replikasiyası zamanı aralıq replikativ formalar olan qoşa zəncirli formalar əmələ gəlir.
Replikativ komplekslər. Yaranan DNT və RNT zəncirləri bir müddət matrislə bağlı qaldığından, yoluxmuş hüceyrədə replikativ komplekslər əmələ gəlir ki, burada genomun bütün replikasiya prosesi (bəzi hallarda həm də transkripsiya) həyata keçirilir. Replikativ kompleksdə şablonla əlaqəli genom, replikaz və yeni sintez edilmiş nuklein turşusu zəncirləri var. Yeni sintez edilmiş genomik molekullar dərhal viral zülallarla əlaqələndirilir, buna görə də antigenlər replikasiya komplekslərində tapılır. Replikasiya prosesində, replikativ prekursor adlanan tək telli "quyruqları" olan qismən ikiqat telli bir quruluş meydana çıxır.
Replikasiya kompleksləri ya əvvəlcədən mövcud olan, ya da virusun yaratdığı hüceyrə strukturları ilə əlaqələndirilir. Məsələn, pikornavirusların replikativ kompleksləri endoplazmatik retikulumun membranları ilə, çiçək viruslarının - sitoplazmatik matrislə, nüvələrdəki adenovirusların və herpes viruslarının replikativ kompleksləri yeni əmələ gələn lifli strukturlarla birləşir və nüvə membranları. Yoluxmuş hüceyrələrdə replikasiya komplekslərinin əlaqəli olduğu hüceyrə strukturlarının çoxalması və ya onların əvvəlcədən mövcud materialdan formalaşması ola bilər. Məsələn, pikornaviruslarla yoluxmuş hüceyrələrdə hamar membranların proliferasiyası baş verir. Reoviruslarla yoluxmuş hüceyrələrdə mikrotubulların yığılması müşahidə olunur; Çiçək virusu ilə yoluxmuş hüceyrələrdə sitoplazmik matrisin əmələ gəlməsi baş verir.
Replikasiya komplekslərində genomik molekulların sintezi ilə eyni vaxtda transkripsiya baş verir və nukleokapsidlərin və nüvələrin, bəzi infeksiyalarda isə virus hissəciklərinin yığılması baş verir.
Replikasiyanın tənzimlənməsi. Yeni əmələ gələn genomik RNT molekulu müxtəlif yollarla istifadə edilə bilər. O, kapsid zülalları ilə birləşə və virionun bir hissəsi ola bilər, yeni genomik molekulların sintezi və ya mRNT-nin formalaşması üçün şablon rolunu oynaya bilər; nəhayət, "plus" zəncirli viruslarda mRNT funksiyalarını yerinə yetirə və birləşə bilər. ribosomlara. Hüceyrədə genomik molekulların istifadəsini tənzimləyən mexanizmlər var. Tənzimləmə özünütənzimləmə prinsipinə əməl edir və zülal-nuklein turşusu və zülal-zülal tanınma imkanı sayəsində viral RNT və zülalların qarşılıqlı təsiri ilə həyata keçirilir. Məsələn, pikornavirusların terminal zülalının rolu mRNT-nin tərcüməsini maneə törətmək və virionların əmələ gəlməsi üçün molekulları seçməkdir. Genomik RNT-nin 5′ ucuna bağlanan zülal, öz növbəsində, kapsid zülalları tərəfindən tanınır və bu RNT molekulunun iştirakı ilə virus hissəciyinin yığılması üçün siqnal kimi xidmət edir. Eyni prinsipdən istifadə edərək, genomik RNT molekulları mənfi zəncirli viruslardan seçilir. RNT molekulu virionun bir hissəsidir və ya replikasiya üçün şablon kimi xidmət edir. Onu transkripsiyaya keçirmək üçün zülal-nuklein turşusu qarşılıqlı təsirinin qadağan edilməsi lazımdır. Adenovirus DNT replikasiyası viral DNT-nin sonuna bağlanan və replikasiyanın başlanması üçün zəruri olan bir protein molekulunu əhatə edir. Beləliklə, replikasiyanın başlaması üçün viral zülalların sintezi lazımdır: zülal sintezi inhibitorlarının iştirakı ilə transkripsiyadan replikasiyaya keçid yoxdur.
IV. Viral hissəciklərin yığılması.
Hüceyrədə viral hissəciklərin komponentlərinin sintezi ayrıdır və nüvənin və sitoplazmanın müxtəlif strukturlarında baş verə bilər. Nüvələrdə təkrarlanan viruslara şərti olaraq nüvə virusları deyilir. Bunlar əsasən DNT tərkibli viruslardır: adenoviruslar, papovaviruslar, parvoviruslar, herpes virusları.
Sitoplazmada təkrarlanan viruslara sitoplazmik deyilir. Bunlara ortomyxoviruslar və retroviruslar istisna olmaqla, DNT tərkibli çiçək virusu və əksər RNT tərkibli viruslar daxildir. Lakin bu bölünmə çox nisbidir, çünki hər iki virusun çoxalmasında müvafiq olaraq sitoplazmada və nüvədə baş verən mərhələlər olur.
Nüvə və sitoplazmanın içərisində virusa xas olan molekulların sintezi də ayrıla bilər. Məsələn, bəzi zülalların sintezi sərbəst polisomlarda, digərləri isə membrana bağlanmış polisomlarda həyata keçirilir. Viral nuklein turşuları viral zülalları sintez edən polisomlardan uzaq hüceyrə strukturları ilə birlikdə sintez olunur. Bu disjunktiv çoxalma üsulu ilə bir viral hissəciyin meydana gəlməsi yalnız viral nuklein turşuları və zülalların kifayət qədər konsentrasiyada hüceyrə zülallarının və nuklein turşularının müxtəlifliyində bir-birlərini tanımaq və kortəbii olaraq bir-biri ilə əlaqə qurmaq qabiliyyətinə malik olduqda mümkündür. yəni öz-özünə yığmaq qabiliyyətinə malikdirlər.
Öz-özünə yığılma hidrofobik, duz və hidrogen bağları, həmçinin sterik uyğunluq nəticəsində baş verə bilən spesifik zülal-nuklein turşusu və zülal-zülal tanınmasına əsaslanır. Protein-nuklein turşusunun tanınması nuklein turşusu molekulunun kiçik bir bölgəsi ilə məhdudlaşır və virus genomunun kodlaşdırılmayan hissəsində unikal nukleotid ardıcıllığı ilə müəyyən edilir. Genomun bir bölgəsinin viral kapsid zülalları tərəfindən tanınması ilə viral hissəciyin yığılması prosesi başlayır. Digər zülal molekullarının birləşməsi spesifik zülal-zülal qarşılıqlı təsirləri və ya qeyri-spesifik zülal-nuklein turşusu qarşılıqlı təsirləri hesabına həyata keçirilir.
Heyvan viruslarının quruluşunun müxtəlifliyinə görə, virionların əmələ gəlmə üsulları da müxtəlifdir, lakin aşağıdakı ümumi birləşmə prinsiplərini tərtib etmək olar:
Sadə viruslarda zülalların modifikasiyası nəticəsində virionlara çevrilən provirionlar əmələ gəlir. Mürəkkəb viruslar üçün montaj bir neçə mərhələdə həyata keçirilir. Əvvəlcə nukleokapsidlər və ya nüvələr əmələ gəlir, onlarla xarici qabıq zülalları qarşılıqlı təsir göstərir.
Mürəkkəb virusların yığılması (çiçək virusları və reovirusların yığılması istisna olmaqla) hüceyrə membranlarında həyata keçirilir. Nüvə viruslarının yığılması nüvə membranlarının iştirakı ilə, sitoplazmatik virusların yığılması - viral hissəciyin bütün komponentlərinin bir-birindən asılı olmayaraq gəldiyi endoplazmatik retikulum və ya plazma membranının membranlarının iştirakı ilə baş verir.
Bir sıra mürəkkəb viruslar əmələ gələn nukleokapsidlər və virus zərfləri arasında vasitəçi rolunu oynayan xüsusi hidrofobik zülallara malikdir. Belə zülallar bir sıra mənfi zəncirli viruslarda (ortomixoviruslar, paramiksoviruslar, rabdoviruslar) matris zülallarıdır.
Nukleokapsidlərin, nüvələrin, provirionların və virionların yığılması hüceyrədaxili mayedə deyil, hüceyrədə əvvəllər mövcud olan və ya virusun yaratdığı ("fabriklər") baş verir.
Mürəkkəb viruslar öz hissəciklərini yaratmaq üçün ev sahibi hüceyrənin bir sıra elementlərindən istifadə edir, məsələn, lipidlər, bəzi fermentlər, DNT genomik 5V40-dakı histonlar, örtülmüş RNT genomik viruslarındakı aktin və hətta arenoviruslarda ribosomlar var. Hüceyrə molekulları viral hissəcikdə müəyyən funksiyalara malikdir, lakin onların viriona daxil olması, həmçinin bir sıra hüceyrə membranı fermentlərinin və ya hüceyrə nuklein turşularının daxil olması kimi təsadüfi çirklənmənin nəticəsi ola bilər.
DNT viruslarının yığılması. DNT viruslarının yığılmasında RNT viruslarının yığılmasından bəzi fərqlər var. RNT tərkibli viruslar kimi, DNT tərkibli virusların yığılması da polipeptidlərin tərkibində yetkin virionlardan fərqlənən aralıq formaların əmələ gəlməsi ilə çox mərhələli prosesdir. Montajın birinci mərhələsi DNT-nin daxili zülallarla birləşməsini və nüvələrin və ya nukleokapsidlərin əmələ gəlməsini əhatə edir. Bu vəziyyətdə, DNT əvvəlcədən əmələ gələn "boş" kapsidlərlə birləşir.
DNT-nin kapsidlərə bağlanması nəticəsində natamam formalar adlanan yeni aralıq formalar sinfi meydana çıxır. Morfogenezdə müxtəlif DNT tərkibli natamam formalarla yanaşı, daha bir aralıq forma var - yetişməmiş virionlar, onların tərkibində kəsilməmiş polipeptid prekursorları olması ilə yetkin olanlardan fərqlənir. Beləliklə, virusların morfogenezi zülalların modifikasiyası (emalı) ilə sıx bağlıdır.
Nüvə viruslarının yığılması nüvədə başlayır, adətən nüvə membranı ilə birləşir. Nüvədə əmələ gələn herpes virusunun aralıq formaları daxili nüvə membranı vasitəsilə perinuklear boşluğa daxil olur və bununla da virus nüvə membranının törəməsi olan zərf əldə edir. Virionların daha da tamamlanması və olgunlaşması endoplazmatik retikulumun membranlarında və virusun sitoplazmatik veziküllərin bir hissəsi kimi hüceyrə səthinə daşındığı Golgi aparatında baş verir.
Qönçələnməmiş lipid tərkibli viruslarda - çiçək viruslarında virionların yığılması artıq təsvir edilmiş sitoplazmik virus "fabriklərində" baş verir. "Fabriklərdə" virusların lipid zərfi hüceyrə lipidlərindən avtonom öz-özünə yığılma yolu ilə əmələ gəlir, buna görə də zərflərin lipid tərkibi hüceyrə membranlarındakı lipidlərin tərkibindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.
V. Viral hissəciklərin hüceyrədən çıxması.
Viral nəslin hüceyrədən çıxmasının iki yolu var:
1) "partlayış" ilə;
2) qönçələnmə ilə.
Partlayış yolu ilə hüceyrədən çıxmaq hüceyrənin məhv edilməsi, onun bütövlüyünün pozulması ilə əlaqələndirilir, nəticədə hüceyrənin daxilində yerləşən yetkin viral hissəciklər ətraf mühitə düşür. Hüceyrədən çıxmağın bu üsulu lipoprotein qabığı olmayan viruslar üçün xarakterikdir (picorna-, reo-, parvo-, papova-, adenoviruslar). Ancaq bu virusların bəziləri hüceyrə ölümündən əvvəl hüceyrə səthinə daşına bilər. Hüceyrələrdən qönçələnmə ilə çıxma hüceyrə membranlarının törəməsi olan lipoprotein membranı olan viruslar üçün xarakterikdir. Bu üsulla hüceyrə uzun müddət həyat qabiliyyətini saxlaya bilər və resursları tamamilə tükənənə qədər viral nəsillər əmələ gətirə bilər.
Viruslar çoxalma və çoxalmanın disjunktiv (dizyunkusdan - ayrılmış) üsulu ilə xarakterizə olunur. Virusun nəsli, ev sahibi hüceyrə tərəfindən ayrıca sintez edilən nuklein turşularının və zülal subunitlərinin yığılması nəticəsində yaranır.
Virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi və öz növünün çoxalması bir neçə mərhələdə baş verir:
1. host hüceyrəyə nüfuz etmə,
2.viral nuklein turşularının təkrarlanması üçün zəruri olan fermentlərin sintezi,
3.viral hissələrin sintezi,
4.yetkin virionların yığılması və tərkibi,
5. yetkin virionların hüceyrədən çıxması.
Virusların çoxalmasının mərhələləri.
1 - hüceyrə üzərində virion adsorbsiya; 2 - viropexis vasitəsilə virionun hüceyrəyə daxil olması;
3 - hüceyrə vakuolunun içərisində virus; 4 - `virus virionunun soyunması; 5 - viral nuklein turşusunun təkrarlanması; 6 - hüceyrə ribosomlarında viral zülalların sintezi; 7 - virion formalaşması; 8 - virionun qönçələnmə ilə hüceyrədən çıxması.
I mərhələ - hüceyrə səthində virion adsorbsiya.
İki mərhələdə baş verir: birincisi qeyri-spesifikdir, virus elektrostatik qüvvələrdən istifadə edərək hüceyrə səthində tutulduqda, yəni hüceyrə membranının ayrı-ayrı bölmələri ilə virus arasında əks yüklərin görünməsi səbəbindən. Virus və hüceyrə arasındakı qarşılıqlı əlaqənin bu mərhələsi geri çevrilir və mühitin pH və duz tərkibi kimi amillərdən təsirlənir.
İkinci mərhələ spesifikdir spesifik virus reseptorları və bir-birini tamamlayan hüceyrə reseptorları qarşılıqlı əlaqədə olduqda. Kimyəvi təbiətə görə hüceyrə reseptorları mukoproteinlər (və ya mukopolisakkaridlər) və lipoproteinlər ola bilər. Müxtəlif viruslar müxtəlif reseptorlarda sabitləşir: qrip virusları, paraqrip, adenoviruslar - mukoproteinlər, gənə ensefalitləri və poliomielit virusları - lipoproteinlər.
II mərhələ - virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi. Virusların onlara həssas hüceyrələrə nüfuz etmə prosesinin elektronoskopik müşahidələri göstərdi ki, bu, pinositozu xatırladan mexanizm və ya daha tez-tez viropeksisi xatırladan mexanizm vasitəsilə həyata keçirilir. Virusun adsorbsiya yerində hüceyrə divarı hüceyrəyə çəkilir, virionun göründüyü bir vakuol meydana gəlir. Paralel olaraq, hüceyrə fermentləri (lipazlar və proteazlar) virionun deproteinləşməsinə səbəb olur - protein qabığının əriməsi və nuklein turşusunun sərbəst buraxılması.
III mərhələ - gizli dövr (tutulma dövrü - yox olmaq). Bu dövrdə hüceyrədə yoluxucu virusun olub-olmadığını nə kimyəvi, nə elektron mikroskopik, nə də seroloji üsullarla müəyyən etmək mümkün deyil. Bu fenomenin mahiyyəti və onun mexanizmləri haqqında hələ çox az şey məlumdur. Güman edilir ki, gizli fazada virusun nuklein turşusu hüceyrə xromosomlarına nüfuz edir və onlarla mürəkkəb genetik əlaqələrə girir.
IV mərhələ - virion komponentlərinin sintezi. Bu fazada virus və hüceyrə vahid bütövdür, viral nuklein turşusu genetik funksiyanı yerinə yetirir, erkən zülalların əmələ gəlməsinə təkan verir və ribosomların funksiyasını dəyişir. Erkən zülallar aşağıdakılara bölünür:
A) inhibitor zülallar Hüceyrə metabolizmasını boğan (repressorlar).
b) ferment zülalları(polimerazlar) viral nuklein turşularının sintezini təmin edir.
Nuklein turşularının və zülalların sintezi eyni vaxtda olmayan və hüceyrənin müxtəlif struktur hissələrində baş verir. DNT və ya RNT ehtiva edən viruslar üçün bu proseslər bəzi fərqlərə və xüsusiyyətlərə malikdir.
Faza V - yetkin virionların formalaşması. Virusun "yığılması" prosesi virus hissəciyinin komponentlərinin birləşməsi nəticəsində həyata keçirilir. Mürəkkəb viruslarda hüceyrə strukturları bu prosesdə iştirak edir və ana hüceyrənin lipid, karbohidrat və zülal komponentləri virus hissəciyinə daxil olur.
Virion əmələ gəlməsi prosesi onların tərkib hissələrinin sintezinə başlandıqdan sonra müəyyən vaxtdan sonra başlayır. Bu dövrün müddəti olduqca dəyişkəndir və virusun təbiəti ilə müəyyən edilir - adətən RNT virusları üçün DNT viruslarına nisbətən daha qısadır. Məsələn, tam vaccinia virus hissəciklərinin istehsalı hüceyrələrin yoluxmasından təxminən 5-6 saat sonra başlayır və növbəti 7-8 saat ərzində, yəni viral DNT sintezi artıq başa çatdıqdan sonra davam edir.
Nuklein turşusu ilə müvafiq zülal alt bölmələri arasında çox güclü bağlar əmələ gəlir, bunu zülalın viral nuklein turşusundan ayrılmasının çətinliyi sübut edir. Viral hissəciyi təşkil edən karbohidratlar və xüsusilə lipidlər ona daha çox güc verir.
Virionların əmələ gəlməsi, həmçinin virus komponentlərinin sintezi hüceyrənin müxtəlif yerlərində, müxtəlif hüceyrə strukturlarının iştirakı ilə baş verir. Formalaşma prosesi başa çatdıqdan sonra, ana virionun bütün xüsusiyyətlərinə malik olan yetkin qız viral hissəcik əmələ gəlir. Amma bəzən sözdə formalaşması natamam viruslar, ya yalnız nuklein turşusundan, ya da zülaldan və ya bəzi ara mərhələdə əmələ gəlməsi dayanmış virus hissəciklərindən ibarətdir.
Mərhələ VI - hüceyrədən yetkin virionların sərbəst buraxılması. Hüceyrədən yetkin virionların sərbəst buraxılması üçün iki əsas mexanizm var:
1) virionun qönçələnmə ilə ayrılması. Bu halda virionun xarici qabığı hüceyrə membranından əldə edilir, onun tərkibində həm ana hüceyrə materialı, həm də virus materialı var;
2) yetkin virionların hüceyrədən membrandakı dəliklərdən çıxması. Bu virusların xarici qabığı yoxdur. Bu virusun buraxılması mexanizmi ilə hüceyrə, bir qayda olaraq, ölür və ətraf mühitdə çox sayda viral hissəciklər görünür.
Yoluxmuş hüceyrənin ölümü üç mexanizmlə baş verə bilər:
1.virusun işi, hüceyrəni “tükəndirmək”;
2. hüceyrənin qoruyucu reaksiyası, onun ölümünün genetik proqramını tetikleyen (apoptoz);
3. yoluxmuş hüceyrəni məhv edən orqanizmin immun sistemi.
Virus və hüceyrə arasında məhsuldar qarşılıqlı əlaqə növünə əlavə olaraq, mümkündür inteqrativ birgəyaşayış və ya virogeniya. Virogeniya virusun nuklein turşusunun hüceyrə genomuna inteqrasiyası (inkorporasiyası), həmçinin virus genomunun hüceyrə genomunun tərkib hissəsi kimi təkrarlanması və fəaliyyəti ilə xarakterizə olunur. Hüceyrə genomu ilə inteqrasiya üçün virusun ikiqat zəncirli DNT-nin dairəvi formasının görünüşü lazımdır. Hüceyrə xromosomuna daxil edilmiş viral DNT-yə provirus deyilir. Provirus xromosomun bir hissəsi kimi təkrarlanır və qız hüceyrələrinin genomuna keçir, yəni. virogenez vəziyyəti irsi olaraq keçir. Müəyyən fiziki və ya kimyəvi amillərin təsiri altında provirus hüceyrə ilə məhsuldar bir qarşılıqlı əlaqənin inkişafı ilə muxtar bir vəziyyətə daxil ola bilər. Virogenez zamanı provirusun əlavə genetik məlumatı hüceyrəyə yeni xüsusiyyətlər verir ki, bu da şişlərin, otoimmün və xroniki xəstəliklərin inkişafına səbəb ola bilər. Virusların hüceyrə genomu ilə inteqrasiya qabiliyyəti virusların orqanizmdə davamlı olması (latınca persisto - daim qalmaq, qalmaq) və davamlı virus infeksiyalarının inkişafı üçün əsasdır. Məsələn, hepatit B virusu xroniki hepatit və tez-tez qaraciyər şişlərinin inkişafı ilə davamlı lezyonlara səbəb ola bilər.
Virus-hüceyrə qarşılıqlı təsirinin növləri. Virusların çoxalma mərhələləri.
Virus-hüceyrə qarşılıqlı əlaqəsinin üç növü var:
Məhsuldar tip- yeni nəsil virionların əmələ gəlməsi və yoluxmuş hüceyrələrin ölümü (lizis) ilə başa çatır (sitolitik forma). Bəzi viruslar hüceyrələri məhv etmədən tərk edir (qeyri-sitolitik forma).
Abortiv tip- yeni virionların əmələ gəlməsi ilə bitmir, çünki hüceyrədəki yoluxucu proses mərhələlərdən birində kəsilir.
İnteqrativ tip və ya virogeniya- viral DNT-nin provirus şəklində hüceyrə xromosomuna daxil olması (inteqrasiya) və onların birgə mövcudluğu (birgə replikasiya) ilə xarakterizə olunur.
Virusların çoxalması:
1. virusun hüceyrəyə adsorbsiyası - virusların hüceyrə səthinə yapışması. Virus hüceyrə membranının müəyyən sahələrində - sözdə reseptorlarda adsorbsiya olunur. ;
2. virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi-iki üsul: viropeksi və virus zərfinin hüceyrə membranı ilə birləşməsi. Viropexis ilə, virusların adsorbsiyasından sonra hüceyrə membranının bir hissəsinin invaginasiyası (invaginasiyası) və viral hissəciyi ehtiva edən hüceyrədaxili vakuolun meydana gəlməsi baş verir. Virus olan vakuol istənilən istiqamətdə sitoplazmanın müxtəlif hissələrinə və ya hüceyrə nüvəsinə daşına bilər. Füzyon prosesi kapsid və ya superkapsid qabığının səthi viral zülallarından biri tərəfindən həyata keçirilir. ;
3. virusu “soyundurmaq”- qoruyucu viral qabıqların çıxarılması və yoluxucu prosesə səbəb ola biləcək virusun daxili komponentinin sərbəst buraxılması. “Soyunmanın” son məhsulları virusun nüvəsi, nukleokapsid və ya nuklein turşusudur. ;
3.hüceyrədə virus komponentlərinin biosintezi- Hüceyrəyə daxil olan virus nuklein turşusu hüceyrənin genetik məlumatı ilə uğurla rəqabət aparan genetik məlumatı daşıyır. Hüceyrə sistemlərinin fəaliyyətini pozur, hüceyrənin öz metabolizmini boğur və onu yeni virus zülallarını və virus nəslini yaratmaq üçün istifadə olunan nuklein turşularını sintez etməyə məcbur edir.
Virusun genetik məlumatının həyata keçirilməsi transkripsiya, tərcümə və replikasiya proseslərinə uyğun olaraq həyata keçirilir. ;
4. virusların əmələ gəlməsi-Müxtəlif strukturlu virusların yığılması üçün aşağıdakı ümumi prinsiplər mövcuddur:
1. Virusların əmələ gəlməsi aralıq formaların əmələ gəlməsi ilə çoxmərhələli prosesdir;
2. Sadə düzülmüş virusların yığılması viral nuklein turşusu molekullarının kapsid zülalları ilə qarşılıqlı təsirini və nukleokapsidlərin (məsələn, poliomielit virusları) əmələ gəlməsini nəzərdə tutur. Mürəkkəb viruslarda əvvəlcə nukleokapsidlər əmələ gəlir, onlarla superkapsid qabığı zülalları qarşılıqlı əlaqədə olur (məsələn, qrip virusları);
3. Virusların əmələ gəlməsi hüceyrədaxili mayedə deyil, hüceyrənin nüvə və ya sitoplazmatik membranlarında baş verir;
4. Yaranma prosesi zamanı kompleks şəkildə təşkil olunmuş viruslara ana hüceyrənin komponentləri (lipidlər, karbohidratlar) daxildir. ;
5. virusların hüceyrədən çıxarılması - Birinci növ - partlayıcı - çox sayda virusun eyni vaxtda buraxılması ilə xarakterizə olunur. Bu vəziyyətdə hüceyrə tez ölür. Bu çıxış üsulu superkapsid qabığı olmayan viruslar üçün xarakterikdir. İkinci növ qönçələnmədir. Superkapsid qabığı olan viruslar üçün xarakterikdir. Montajın son mərhələsində kompleks virusların nukleokapsidləri hüceyrə plazma membranında sabitlənir, viral zülallar tərəfindən dəyişdirilir və tədricən onu çıxarır. Çıxış nəticəsində tərkibində nukleokapsid olan “qönçə” əmələ gəlir. Sonra "qönçə" hüceyrədən ayrılır. Belə ki, bu virusların hüceyrədən çıxması zamanı onların xarici qabığı əmələ gəlir .
Bakteriyaların həyati fəaliyyəti böyümə ilə xarakterizə olunur- hüceyrənin struktur və funksional komponentlərinin əmələ gəlməsi və bakteriya hüceyrəsinin özündə artım; həmçinin çoxalma- populyasiyada bakteriya hüceyrələrinin sayının artmasına səbəb olan özünü çoxalma.
Bakteriyalar çoxalır yarıda ikili parçalanma ilə, daha az qönçələnmə ilə. Aktinomisetlər, göbələklər kimi, sporlarla çoxala bilirlər. Budaqlanan bakteriyalar olan aktinomisetlər filamentli hüceyrələrin parçalanması ilə çoxalırlar. Qram-müsbət bakteriyalar sintez edilmiş bölünmə çəpərlərinin hüceyrəyə daxil olması, qram-mənfi bakteriyalar isə daralma yolu ilə dumbbell formalı fiqurların əmələ gəlməsi nəticəsində bölünür, onlardan iki eyni hüceyrə əmələ gəlir.
Hüceyrə bölünməsindən əvvəldir bakterial xromosomun yarı konservativ tipə görə replikasiyası (iki zəncirli DNT zəncirinin açılması və hər bir zəncir tamamlayıcı zəncirlə tamamlanır), bakteriya nüvəsinin DNT molekullarının - nukleoidin ikiqat artmasına gətirib çıxarır.
DNT replikasiyası üç mərhələdə baş verir: başlanğıc, uzanma və ya zəncirin böyüməsi və sonlanma.
Maye qida mühitində bakteriyaların çoxalması. Qida mühitinin müəyyən, dəyişməz həcmində toxumlanmış bakteriyalar çoxalaraq qida maddələrini istehlak edirlər, bu da sonradan qida mühitinin tükənməsinə və bakteriyaların böyüməsinin dayandırılmasına səbəb olur. Belə bir sistemdə bakteriyaların yetişdirilməsi toplu becərmə, kultivasiya isə partiya kultivasiyası adlanır. Əgər becərmə şəraiti təzə qida mühitinin fasiləsiz tədarükü və eyni həcmdə kultura mayesinin xaricə axması ilə saxlanılırsa, belə becərmə davamlı, kultivasiya isə davamlı adlanır.
Bakteriyalar maye qidalı mühitdə yetişdirildikdə kulturun dib, diffuz və ya səthdə (plyonka şəklində) böyüməsi müşahidə olunur. Maye qida mühitində yetişən bakteriyaların dövri mədəniyyətinin böyüməsi bir neçə fazaya və ya dövrə bölünür:
1. gecikmə mərhələsi;
2. loqarifmik artım mərhələsi;
3. stasionar böyümə mərhələsi və ya maksimum konsentrasiya
bakteriya;
4. bakteriya ölüm mərhələsi.
Gecikmə mərhələsi- bakteriyaların əkilməsi ilə çoxalmanın başlanğıcı arasındakı dövr. Laq fazasının müddəti orta hesabla 4-5 saatdır.Eyni zamanda bakteriyaların ölçüləri artır və bölünməyə hazırlaşır; nuklein turşularının, zülalların və digər komponentlərin miqdarı artır.
Loqarifmik (eksponensial) böyümə mərhələsi intensiv bakteriya bölünməsi dövrüdür. Onun müddəti təxminən 5-6 saatdır.Optimal inkişaf şəraitində bakteriyalar hər 20-40 dəqiqədən bir bölünə bilir. Bu mərhələdə bakteriyalar ən həssasdır, bu, intensiv böyüyən hüceyrənin metabolik komponentlərinin protein sintezi inhibitorlarına, nuklein turşularına və s.
Sonra stasionar böyümə mərhələsi gəlir, bu zaman canlı hüceyrələrin sayı dəyişməz qalır və maksimum səviyyəni (M-konsentrasiyası) təşkil edir. Onun müddəti saatlarla ifadə edilir və bakteriyaların növünə, xüsusiyyətlərinə və becərilməsinə görə dəyişir.
Ölüm mərhələsi bakterial böyümə prosesini tamamlayır., qida mühitinin mənbələrinin tükənməsi və orada bakterial metabolik məhsulların yığılması şəraitində bakteriyaların ölümü ilə xarakterizə olunur. Onun müddəti 10 saatdan bir neçə həftəyə qədərdir. Bakteriyaların böyüməsi və çoxalmasının intensivliyi bir çox amillərdən, o cümlədən qida mühitinin optimal tərkibindən, redoks potensialından, pH-dan, temperaturdan və s.
Bərk qida mühitində bakteriyaların çoxalması. Sıx qida mühitində böyüyən bakteriyalar, bakteriyaların piqmentindən asılı olaraq müxtəlif konsistensiyalı və rəngli kənarları hamar və ya qeyri-bərabər (S- və R-formaları) olan təcrid olunmuş yuvarlaq formalı koloniyalar əmələ gətirir.
Suda həll olunan piqmentlər qida mühitinə yayılır və onu rəngləndirir. Piqmentlərin başqa bir qrupu suda həll olunmur, lakin üzvi həlledicilərdə həll olunur. Və nəhayət, nə suda, nə də üzvi birləşmələrdə həll olunmayan piqmentlər var.
Mikroorqanizmlər arasında ən çox yayılmış piqmentlər karotenlər, ksantofillər və melaninlərdir. Melaninlər fenolik birləşmələrdən sintez edilən həll olunmayan qara, qəhvəyi və ya qırmızı piqmentlərdir. Melaninlər katalaza, superoksid mutaza və peroksidazalarla birlikdə mikroorqanizmləri zəhərli oksigen peroksid radikallarının təsirindən qoruyur. Bir çox piqmentlər antimikrobiyal, antibiotikə bənzər təsirlərə malikdir.
İkili parçalanma ilə həyata keçirilmir. Hələ ötən əsrin 50-ci illərində müəyyən edilmişdir ki, çoxalma reproduksiya üsulu ilə (ingilis dilindən tərcümədə reproduce - surət çıxarmaq, çoxaltmaq), yəni nuklein turşularını çoxaltmaqla, həmçinin zülal sintezi ilə həyata keçirilir. virionların sonrakı toplanması. Bu proseslər ev sahibi hüceyrə adlanan müxtəlif hissələrdə (məsələn, nüvədə və ya sitoplazmada) baş verir. Virusların çoxalmasının bu əlaqəsiz üsuluna disjunktiv deyilir. Məqaləmizdə daha ətraflı şəkildə diqqət yetirəcəyimiz şey budur.
Reproduksiya prosesi
Bu proses viral çoxalmanın öz xüsusiyyətlərinə malikdir və müəyyən mərhələlərin ardıcıl dəyişməsi ilə xarakterizə olunur. Gəlin onlara ayrıca baxaq.
Fazalar
Hüceyrədə virusun çoxalması bir neçə mərhələdə baş verir, bunlar aşağıda təsvir olunur:
- Birinci mərhələ yuxarıda müzakirə edilən virusun bu virusa həssas olan hüceyrənin səthində adsorbsiya edilməsidir.
- İkincisi, virusun viropexys üsulu ilə ev sahibi hüceyrələrə nüfuz etməsidir.
- Üçüncüsü, virionların bir növ "soyunması", kapsiddən və superkapsiddən nuklein turşusunun sərbəst buraxılmasıdır. Bir sıra viruslarda nuklein turşusu virion zərfinin və ev sahibi hüceyrənin birləşməsi yolu ilə hüceyrələrə daxil olur. Bu vəziyyətdə üçüncü və ikinci mərhələlər vahid bir şəkildə birləşdirilir.
Adsorbsiya
Viral çoxalmanın bu mərhələsi viral hissəciyin hüceyrələrə nüfuz etməsinə aiddir. Adsorbsiya hüceyrə səthində hüceyrə və viral reseptorların qarşılıqlı təsiri ilə başlayır. Latın dilindən tərcümədə "reseptorlar" sözü "qəbuledici" deməkdir. Onlar qıcıqlanmaları qəbul edən xüsusi həssas formasiyalardır. Reseptorlar hüceyrələrin səthində yerləşən molekullar və ya molekulyar komplekslərdir və həmçinin xüsusi kimyəvi qrupları, molekulları və ya digər hüceyrələri tanımaq və onları bağlamaq qabiliyyətinə malikdirlər. Ən mürəkkəb virionlarda belə reseptorlar sünbülvari çıxıntı və ya villus şəklində xarici qabıqda, sadə virionlarda isə adətən kapsidin səthində yerləşir.
Həssas hüceyrənin səthində adsorbsiya mexanizmi reseptorların "ev sahibi" hüceyrənin tamamlayıcı reseptorları ilə qarşılıqlı əlaqəsinə əsaslanır. Virion və hüceyrə reseptorları səthdə yerləşən bəzi xüsusi strukturlardır.
Adenoviruslar və miksoviruslar birbaşa mukoprotein reseptorlarına, arboviruslar və pikornaviruslar isə lipoprotein reseptorlarına adsorbsiya olunurlar.
Mixovirus virionunda neyraminidaza mukoqfotein reseptorunu məhv edir və N-asetilneuramin turşularını qalaktoza və qalaktozamin olan oliqosakariddən ayırır. Bu mərhələdə onların qarşılıqlı əlaqəsi geri çevrilir, çünki onlara temperatur, ətraf mühitin reaksiyası və duz komponentləri əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir. Virionun adsorbsiyasının qarşısını mənfi yük daşıyan heparin və sulfatlaşdırılmış polisaxaridlər alır, lakin onların inhibitor təsiri sulfatlaşdırılmış polisaxaridlərdən mənfi yükü neytrallaşdıran bəzi polikarionlar (ekmolin, DEAE-dekstran, protamin sulfat) tərəfindən aradan qaldırılır.
Virionun ana hüceyrəyə daxil olması
Virusun ona həssas olan hüceyrəyə daxil olma yolu həmişə eyni olmayacaq. Bir çox virion pinositoz yolu ilə hüceyrələrə nüfuz edə bilir, bu yunan dilində “içmək” və ya “içmək” deməkdir. Bu üsulla, pinositotik vakuol virionu birbaşa hüceyrəyə çəkir. Digər virionlar hüceyrəyə birbaşa onun membranı vasitəsilə daxil ola bilər.
Neyraminidaza fermentinin hüceyrə mukoproteinləri ilə təması miksoviruslar arasında virionların hüceyrəyə daxil olmasını təşviq edir. Son tədqiqatların nəticələri sübut edir ki, virionların DNT və RNT-si xarici qabıqdan ayrılmır, yəni virionlar pinositoz və ya viropeksis yolu ilə tamamilə həssas hüceyrələrə nüfuz edir. Bu günə qədər bu, çiçək virusu, vaccinia virusu və heyvanları yaşayış yeri kimi seçən digər viruslar üçün təsdiq edilmişdir. Əgər faglardan danışırıqsa, onlar hüceyrələri nuklein turşusu ilə yoluxdururlar. İnfeksiya mexanizmi ona əsaslanır ki, hüceyrə vakuollarında olan virionlar fermentlər (lipazlar, proteazlar) tərəfindən hidrolizə olunur, bu zaman DNT faj qabığından ayrılır və hüceyrəyə daxil olur.
Təcrübəni həyata keçirmək üçün bəzi viruslardan təcrid olunmuş nuklein turşusundan istifadə edərək hüceyrə yoluxduruldu və virion çoxalmasının tam bir dövrünə səbəb oldu. Ancaq təbii şəraitdə belə bir turşunun köməyi ilə infeksiya baş vermir.
Parçalanma
Viral çoxalmanın növbəti mərhələsi parçalanmadır, bu, kapsiddən və xarici qabıqdan NK-nin sərbəst buraxılmasıdır. Virion hüceyrələrə daxil olduqdan sonra kapsid hüceyrə proteazına həssaslıq əldə edərək bəzi dəyişikliklərə məruz qalır, sonra məhv edilir, eyni zamanda NK-ni buraxır. Bəzi bakteriofaqlarda sərbəst NK hüceyrələrə daxil olur. Fitopatogen virus hüceyrə divarında zədələnmə yolu ilə nüfuz edir və sonra NK-nin eyni vaxtda buraxılması ilə daxili hüceyrə reseptorunda adsorbsiya olunur.
RNT replikasiyası və viral protein sintezi
Virusların çoxalmasının növbəti mərhələsi sözdə xəbərçi RNT-lərin iştirakı ilə baş verən virusa xas zülalın sintezidir (bəzi viruslarda onlar virionların bir hissəsidir, bəzilərində isə yalnız yoluxmuş hüceyrələrdə birbaşa olaraq sintez olunurlar. virion DNT və ya RNT matrisi). Viral NK replikasiyası baş verir.
RNT viruslarının çoxalma prosesi nukleoproteinlər hüceyrəyə daxil olduqdan sonra başlayır, burada RNT-nin ribosomlarla kompleksləşməsi nəticəsində virus polisomları əmələ gəlir. Bundan sonra, hüceyrə metabolizmindən olan repressorları, həmçinin ana RNT molekulu ilə tərcümə olunan RNT polimerazları ehtiva edən erkən zülallar sintez olunur. Ən kiçik virusların sitoplazmasında və ya nüvədə ana artı zəncirinin (“+” - RNT zənciri) yeni sintez edilmiş, eləcə də onu tamamlayan mənfi zəncirlə (“+” - RNT zənciri) birləşməsi nəticəsində virusun ikiqat zəncirli RNT-si əmələ gəlir. -” - RNT zənciri). Nuklein turşusunun bu zəncirlərinin birləşməsi yalnız replikativ forma adlanan tək zəncirli RNT strukturunun əmələ gəlməsinə səbəb olur. Viral RNT sintezi RNT-nin replikativ forması, RNT polimeraza fermenti və polisomların iştirak etdiyi replikasiya kompleksləri tərəfindən həyata keçirilir.
2 növ RNT polimerazı var. Bunlara daxildir: replikativ formanın əmələ gəlməsini bilavasitə artı zəncirli şablonda kataliz edən RNT polimeraza I, eləcə də replikativ tip şablonda tək zəncirli virus RNT-nin sintezində iştirak edən RNT polimeraza II. Kiçik viruslarda nuklein turşularının sintezi sitoplazmada baş verir. Qrip virusuna gəlincə, nüvədə daxili zülal və RNT sintez olunur. Daha sonra RNT nüvədən ayrılır və sitoplazmaya nüfuz edir, burada ribosomlarla birlikdə virus zülalını sintez etməyə başlayır.
Virionlar hüceyrələrə daxil olduqdan sonra nuklein turşusunun, həmçinin hüceyrə zülallarının sintezi yatırılır. Matris üzərində çoxalma zamanı i-RNT də protein sintezi üçün məlumat daşıyan nüvədə sintez olunur. Viral protein sintezinin mexanizmi hüceyrə ribosomu səviyyəsində həyata keçirilir və tikinti mənbəyi amin turşusu hovuzu olacaqdır. Amin turşularının aktivləşdirilməsi fermentlər tərəfindən həyata keçirilir, mRNT-nin köməyi ilə onlar artıq sintez edilmiş zülal molekulunda yerləşdikləri ribosomlara (polisomlara) köçürülür.
Beləliklə, yoluxmuş hüceyrələrdə nuklein turşularının və virion zülallarının sintezi müəyyən mexanizmlər sistemi ilə tənzimlənən replikativ-transkripsiya kompleksinin bir hissəsi kimi həyata keçirilir.
Virion morfogenezi
Virionların əmələ gəlməsi yalnız struktur viral polipeptidlərin, eləcə də onların NK-nin ciddi şəkildə nizamlı birləşməsi halında baş verə bilər. Və bu, NC yaxınlığında protein molekullarının sözdə öz-özünə yığılması ilə təmin edilir.
Virion formalaşması
Virionun əmələ gəlməsi hüceyrəni təşkil edən bəzi struktur komponentlərin iştirakı ilə baş verir. Sitoplazmada herpes, poliomielit və vaksin virusları, nüvədə isə adenoviruslar əmələ gəlir. Viral RNT-nin sintezi, həmçinin nukleokapsidin əmələ gəlməsi birbaşa nüvədə, hemaqlütinin isə sitoplazmada əmələ gəlir. Bundan sonra nukleokapsid nüvədən virion zərfinin əmələ gəldiyi sitoplazmaya doğru hərəkət edir. Nukleokapsid xaricdən virus zülalları ilə örtülmüşdür, virion isə hemaqlütininlər və neyraminidazalardan ibarətdir. Nəsil, məsələn, qrip virusu belə əmələ gəlir.
Virionun ana hüceyrədən sərbəst buraxılması
Virus hissəcikləri “ana” hüceyrədən eyni vaxtda (hüceyrə məhvi zamanı) və ya tədricən (hüceyrə məhv edilmədən) ayrılır.
Viruslar məhz bu formada çoxalır. Virionlar hüceyrələrdən ümumiyyətlə iki yolla ayrılır.
Birinci üsul
Birinci üsul aşağıdakıları nəzərdə tutur: birbaşa hüceyrə daxilində virionların mütləq yetkinləşməsindən sonra onlar yuvarlaqlaşdırılır, orada vakuollar əmələ gəlir və sonra hüceyrə membranı məhv edilir. Bu proseslər başa çatdıqdan sonra virionlar eyni vaxtda və tamamilə hüceyrələrdən (picornaviruslar) çıxırlar. Bu üsul adətən litik adlanır.
İkinci üsul
İkinci üsul, sitoplazmatik membranda (miksoviruslar və arboviruslar) 2-6 saat yetişən virionların sərbəst buraxılması prosesini əhatə edir. Hüceyrədən miksovirusların sərbəst buraxılması hüceyrə membranını məhv edən neyraminidazlar tərəfindən asanlaşdırılır. Bu üsul zamanı virionların 75-90%-i kortəbii olaraq mədəniyyət mühitinə buraxılır və hüceyrələr tədricən ölür.
Reproduksiya viruslar bir neçə mərhələdə həyata keçirilir, ardıcıl olaraq bir-birini əvəz edir: virusun hüceyrəyə adsorbsiyası; virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi; virusu “soyundurmaq”; hüceyrədə viral komponentlərin biosintezi; virusların əmələ gəlməsi; virusların hüceyrədən çıxarılması.
Adsorbsiya . Virusun hüceyrə ilə qarşılıqlı əlaqəsi adsorbsiya prosesindən, yəni virusların hüceyrə səthinə yapışmasından başlayır. Bu çox spesifik bir prosesdir. Virus hüceyrə membranının müəyyən sahələrində - sözdə reseptorlarda adsorbsiya olunur. Hüceyrə reseptorları zülalları, zülalların və lipidlərin karbohidrat komponentlərini, lipidləri təmsil edən fərqli kimyəvi təbiətə malik ola bilər. Bir hüceyrənin səthində spesifik reseptorların sayı 104-dən 105-ə qədərdir.Deməli, onlarla, hətta yüzlərlə virus hissəcikləri hüceyrəyə adsorbsiya oluna bilir.Hüceyrəyə nüfuz. Heyvan viruslarının hüceyrəyə daxil olmasının iki yolu var: viropexys və virus zərfinin hüceyrə membranı ilə birləşməsi. Viropexis ilə, virusların adsorbsiyasından sonra hüceyrə membranının bir hissəsinin invaginasiyası (invaginasiyası) və viral hissəciyi ehtiva edən hüceyrədaxili vakuolun meydana gəlməsi baş verir. Virus olan vakuol istənilən istiqamətdə sitoplazmanın müxtəlif hissələrinə və ya hüceyrə nüvəsinə daşına bilər. Füzyon prosesi kapsid və ya superkapsid qabığının səthi viral zülallarından biri tərəfindən həyata keçirilir. Göründüyü kimi, virusun hüceyrəyə daxil olmasının hər iki mexanizmi bir-birini istisna etmir, əksinə tamamlayır.“Soyunma”. "Soyunma" prosesi qoruyucu viral qabıqların çıxarılmasını və yoluxucu prosesə səbəb ola biləcək virusun daxili komponentinin sərbəst buraxılmasını əhatə edir. Virusların "soyunması" tədricən, bir neçə mərhələdə, hüceyrənin sitoplazmasının və ya nüvəsinin müəyyən bölgələrində baş verir, bunun üçün hüceyrə xüsusi fermentlər dəstindən istifadə edir. Virus zərfinin hüceyrə membranı ilə birləşməsi yolu ilə virusun nüfuz etməsi halında, virusun hüceyrəyə nüfuz etməsi prosesi onun "soyunmasının" birinci mərhələsi ilə birləşdirilir. “Soyunmanın” son məhsulları virusun nüvəsi, nukleokapsid və ya nuklein turşusudur.Virus komponentlərinin biosintezi. Hüceyrəyə daxil olan viral nuklein turşusu hüceyrənin genetik məlumatı ilə uğurla rəqabət aparan genetik məlumat daşıyır. Hüceyrə sistemlərinin fəaliyyətini pozur, hüceyrənin öz maddələr mübadiləsini boğur və onu yeni virus zülallarını və virus nəslini yaratmaq üçün istifadə olunan nuklein turşularını sintez etməyə məcbur edir.Virusun genetik məlumatının həyata keçirilməsi transkripsiya proseslərinə uyğun olaraq həyata keçirilir. tərcümə və təkrarlama. Virusların əmələ gəlməsi (yığılması). Sintezləşdirilmiş viral nuklein turşuları və zülalları bir-birini xüsusi olaraq “tanımaq” qabiliyyətinə malikdir və onların konsentrasiyası kifayət edərsə, hidrofobik, duz və hidrogen bağları nəticəsində kortəbii birləşirlər. Müxtəlif strukturlu virusların yığılması üçün aşağıdakı ümumi prinsiplər mövcuddur:
1. Virusların əmələ gəlməsi aralıq formaların əmələ gəlməsi ilə çoxmərhələli prosesdir;
2. Sadə düzülmüş virusların yığılması viral nuklein turşusu molekullarının kapsid zülalları ilə qarşılıqlı təsirini və nukleokapsidlərin (məsələn, poliomielit virusları) əmələ gəlməsini nəzərdə tutur. Mürəkkəb viruslarda əvvəlcə nukleokapsidlər əmələ gəlir, onlarla superkapsid qabıqlarının zülalları qarşılıqlı əlaqədə olur (məsələn, qrip virusları);
3. Virusların əmələ gəlməsi hüceyrədaxili mayedə deyil, hüceyrənin nüvə və ya sitoplazmatik membranlarında baş verir;
4. Yaranma prosesi zamanı kompleks şəkildə təşkil olunmuş viruslara ana hüceyrənin komponentləri (lipidlər, karbohidratlar) daxildir.
Virusların hüceyrədən çıxması. Virus nəslinin hüceyrədən sərbəst buraxılmasının iki əsas növü var. Birinci növ - partlayıcı - çox sayda virusun eyni vaxtda buraxılması ilə xarakterizə olunur. Bu vəziyyətdə hüceyrə tez ölür. Bu çıxış üsulu superkapsid qabığı olmayan viruslar üçün xarakterikdir. İkinci növ qönçələnmədir. Superkapsid qabığı olan viruslar üçün xarakterikdir. Montajın son mərhələsində kompleks virusların nukleokapsidləri hüceyrə plazma membranında sabitlənir, viral zülallar tərəfindən dəyişdirilir və tədricən onu çıxarır. Çıxış nəticəsində tərkibində nukleokapsid olan “qönçə” əmələ gəlir. Sonra "qönçə" hüceyrədən ayrılır. Beləliklə, bu virusların xarici qabığı hüceyrədən çıxarkən əmələ gəlir. Bu mexanizmlə hüceyrə bu və ya digər dərəcədə əsas funksiyalarını saxlayaraq uzun müddət virus yarada bilər.