Vírusok szaporodása sejtrendszerekben. A szaporodás szakaszai

A vírus és a gazdasejt közötti kapcsolat többféleképpen alakulhat ki. Hagyományosan ezek a kapcsolatok három típusra redukálhatók.

Termelő fertőzés: A vírusszaporodás ciklusa a gazdasejtben egy új, számos vírusgeneráció kialakulásával zárul, amit általában a gazdasejt halála kísér.

Abortusz fertőzés akkor fordul elő, amikor a vírus szaporodási ciklusa a gazdasejtben hirtelen megszakad. A gazdasejt megőrzi létfontosságú tevékenységét.

Virogeny a virális nukleinsav beépülése (beépülése) a gazdasejt genomjába, ami ezt követően a sejt DNS-ének és a vírusnukleinsavnak szinkron replikációjához vezet. A gazdasejt tovább él.

A vírusok úgy szaporodnak, hogy a gazdasejtben szaporítják őket. A szaporodási ciklus a sejtes mechanizmusok idegen vírusinformációknak való alárendelésének folyamata.

Funkcionálisan a vírusenzimek 2 csoportra oszthatók: azokra az enzimekre, amelyek elősegítik a vírus nukleinsavának a sejtbe való bejutását és a keletkező virionok kibocsátását a környezetbe, valamint a vírusnukleinsav transzkripciós és replikációs folyamataiban részt vevő enzimekre.

Szaporodási ciklus külön szakaszokra osztható.

1. szakasz – a vírusok kemiszorpciója a gazdasejt felszínén

A kemiszorpció csak akkor lehetséges, ha a sejt felületérzékeny receptorokat hordoz, amelyek komplementerek egy adott vírus receptoraival. Állati és emberi sejtekben a pikorno- és arbovírusok receptorainak funkcióját lipoproteinek, a myxo- és paramixovírusok és adenovírusok esetében pedig a mukoproteinek látják el.

Az egyszerű vírusokban a receptorok a kapszid felszínén elhelyezkedő fehérje alegységek egyedi kombinációi. Az összetettebb vírusokban a receptorok funkcióját a szuperkapszid kinövések tüskék vagy bolyhok formájában látják el.

2. szakasz – a vírus behatolása a gazdasejtbe.

A vírusok sejtbe jutásának módjai különbözőek lehetnek. Feltételezhető, hogy sok vírus bejut a sejtekbe pinocytosis, vagy viropexis. A pinocitózis során a vírus kemiszorpciójának területén a sejtmembrán invaginációt képez és lenyeli a vírust. A pinocita vakuólum részeként a vírus bejut a citoplazmába.

Egyes vírusok sejt- és vírusmembránok fúzióján keresztül jutnak be a sejtekbe.

A fág DNS behatolása a bakteriális sejtbe a sejtmembránnak a fág lizozim általi részleges elpusztítása és a fág maradék kontraktilis reakciója miatt következik be.

3. szakasz – a vírus fehérjementesítése.

A vírus deproteinizációs folyamata magában foglalja a nukleinsav felszabadulását a kapszidfehérjékből. Amint a vírus nukleinsav megszabadul a kapszid fehérjéktől, megkezdődik az úgynevezett látens periódus - a periódus fogyatkozás. Feltételezhető, hogy a napfogyatkozás időszakában a vírusos nukleinsav a sejt citoplazmáján keresztül jut el a sejtmag régiójába.

4. szakasz – a víruskomponensek szintézise.

A folyamatok halmaza ebben a szakaszban három szakaszra osztható:

Az első szakasz az előkészítő. Két célja van: a sejt genetikai apparátusának működésének visszaszorítása, a sejtfehérjék és nukleinsavak szintézisének leállítása, a sejt fehérjeszintetizáló apparátusának átvitele a vírusgenom irányítása alá; előkészíti a feltételeket a nukleinsav replikációjához és a vírus kapszid fehérjék szintéziséhez.

A második szakasz a vírus nukleinsavának replikációja. A kettős szálú DNS genomi vírusokra ugyanaz a genetikai információ megvalósítási módja jellemző, mint a többi élő szervezetre. A DNS-replikáció folyamatát mRNS-transzkripció előzi meg. A vírus hírvivő RNS-ét a sejt riboszómái fordítják le, és a korai vírusspecifikus fehérjék szintetizálódnak a víruspoliszómára az mRNS mátrix segítségével.

Miután a korai vírusspecifikus fehérjéket szintetizálták, megkezdődik a vírus DNS-replikációjának folyamata. A vírus kétszálú DNS-ének replikációja a sejtes organizmusok DNS-replikációjának elvét követi félig konzervatív módon.

Az egyszálú DNS-replikáció folyamata annak komplementer párjának szintézisével kezdődik. Ennek eredményeként egy kétszálú, körkörös szülő DNS képződik.

Az RNS genomiális vírusok replikációs mechanizmusának vizsgálata 1961-ben kezdődött, amikor felfedezték az RNS genomi fágokat.

Az RNS genomiális vírusokban az RNS molekula egyben a genetikai anyag, és ellátja az mRNS és a DNS funkcióit.

1970-ben egysejtes RNS-vírusokban fedezték fel az RNS-függő DNS-polimeráz enzimet, amely reverz transzkripciós folyamat jelenlétét jelzi. Később bebizonyosodott, hogy az onkogén RNS-vírusok RNS-mátrixa RNS-függő részvételével rendelkezik.
A DNS-kópiát a virionban lévő DNS-polimeráz írja át. A DNS-másolat egyszálúból replikatív kétszálú formává változik, amely biztosítja a vírus RNS-ének replikációját és a szükséges enzimek szintézisét.

A harmadik szakasz a kapszidfehérjék szintézise.

Ez a folyamat időben késik a vírus nukleinsav replikációjának folyamatától, és akkor kezdődik, amikor a replikáció teljes lendületben van. A kapszidfehérjék szintézise mind a sejtmagban, mind a sejt citoplazmájában történik. A vírusspecifikus mRNS-t a sejtriboszómák transzlálják, és a prekurzor fehérjék szintézise a víruspoliszómán megy végbe. Ebből a prekurzor fehérjék „alapjából” keletkeznek a víruskapszid fehérjék.

5. szakasz – virionok összeállítása vagy vírusmorfogenezis.

Egyszerűen szervezett vírusokban a kapszid fehérje alegységei szigorúan rendezett kapcsolatban helyezkednek el a nukleinsav körül. Az összetett vírusokban a sejtszerkezetek – a sejtmag és a citoplazmatikus membránok – is részt vesznek a virionok összeállításának folyamatában.

6. szakasz – a vírus kilépése a sejtből.

Ez a folyamat különböző vírusok esetén eltérően történik. A DNS-genomikus fágok felszabadulása akkor következik be, amikor a sejtet a fág lizozim teljesen lizálja. A komplexen szervezett emberi és állati vírusok a citoplazma egy részével hagyják el a sejtet a citoplazma membránján és burkon keresztül bimbózva, egyidejűleg szuperkapszidot szerezve. Gyakran előfordul, hogy a vírusok sejtből való felszabadulását elősegíti annak vérfagociták általi emésztése. A növényi vírusok sejtközötti csomópontokon – plazmodezmán – keresztül juthatnak át sejtről sejtre.

Leggyakrabban a vírus szaporodási ciklusa produktív fertőzéssel végződik - a teljes értékű virionok nagy populációjának (100-200) kialakulásával, amelyet általában a gazdaszervezet halála kísér.

Taxonómia, osztályozás

PARAMYXOVÍRUSOK

Paramyxovírusok (Paramixoviridae család a lat. para - körülbelül, myxa - nyálka) - RNS-vírusok családja. A család légúti syncytia vírust, kanyarót, mumpszot és parainfluenza vírusokat tartalmaz, amelyeket a légzőszervi mechanizmus továbbít. Egészen a közelmúltig a Paramyxoviridae család a vírusok általánosan elfogadott osztályozása szerint három nemzetséget tartalmazott: Paramyxovirus, Morbillivirus, Pneumovirus. A közelmúltban azonban változások történtek az osztályozásban.

Család Paramyxoviridae két alcsaládra osztva a nemzetségek száma nőtt:

1. Alcsalád Paramyxovirinae szülés is benne van Respirovírus(korábbi név - Paramyxovírus), MorbillivírusÉs Rubulavírus(új nemzetség);

2. Alcsalád Pneumovirinae nemzetségeket tartalmaz PneumovírusÉs Metapneumovírus.

2. Morfológia, méret, genom jellemzők

Virion szerkezete. A Paramyxoviridae család minden tagja hasonló felépítésű. Ez egy nagy méretű, összetett RNS-genomvírus. Tipikus képviselője a Sendai vírus (egerekre patogén), és a paramixovírusok ultrastruktúráját tárgyaljuk ezen a példán keresztül (5. ábra). A virion kerek alakú, átmérője 150-300 nm. Kívül egy lipoprotein szuperkapszid található, melynek felszínén kétféle tüskék találhatók (4. ábra). Belülről a mátrix M fehérje rétege szomszédos a szuperkapsziddal. A virion központi részében egy spirális szimmetriájú nukleokapszid (RNP) szál található, amely laza golyóvá tekeredve.

Rizs. 4. A paramyxovírus sémája Fig. 5 A Sendai vírus elektronogramja

Genom egy nagy lineáris egyszálú mínusz RNS molekula képviseli, amely 7 fehérjét kódol. Ezek közé tartozik a fő kapszidfehérje NP, az L és P polimeráz komplex fehérjéi, a nem strukturális C fehérje (melyek mindegyike a nukleokapszid része), valamint az M fehérje és a felszíni glikoproteinek. Ezek a kapcsolódási fehérjék és a fúziós fehérjék (F-protein). A kötődési fehérjék egyfajta gerincet alkotnak, az F fehérje pedig egy másik típusú gerincet. A különböző paramixovírusokban a kötődő fehérjéket a HN (hemagglutinin-neuraminidáz), H (hemagglutinin) vagy G-protein képviseli.

Parainfluenza. A HN, NP, F vírusfehérjék antigénjei alapján a parainfluenza vírusok 4 fő szerotípusát különböztetjük meg. Az 1., 2. és 3. típus keresztreakcióba lép a mumpszvírus elleni antitestekkel. A 4-es típusú vírus eltérő, és 2 altípusa van (tehát a parainfluenza vírusoknak 5 típusa van). Minden parainfluenza vírus rendelkezik HN fehérjével, ezért hemagglutinációs és neuraminidáz aktivitást mutat. Az 1-es és 2-es típusú parainfluenza vírus a csirke vörösvértesteit, a 3-as parainfluenzavírus csak a tengerimalac vörösvértesteit agglutinálja.

A paramixovírus (5. ábra) a burok glikoproteineket (HN, H vagy G) köti a sejtfelszínhez (1). Az F fehérje biztosítja a vírusburok fúzióját a sejt plazmamembránjával, endoszómák képződése nélkül. A genom replikációja hasonló a mínusz RNS genomi vírusok replikációjához: az RNS polimerázt a vírus nukleokapszidjával juttatják be a sejtbe. A genomot minden egyes fehérje esetében egyedi mRNS-ekre (2), a genomi RNS-hez pedig egy teljes plusz templátra (3) írják át. Az új genomok kölcsönhatásba lépnek L-, P- és NP fehérjékkel, nukleokapszidokat képezve. A szintetizált mátrixfehérje a sejtmembrán belső rétegébe költözik. A gerinc glikoprotein prekurzorai az endoplazmatikus retikulum (ER) membránokhoz kapcsolódó riboszómákon szintetizálódnak. Glikoziláltak, az ER és Golgi apparátuson (AG) keresztül mozognak, és beépülnek a sejtmembránba. A nukleokapszid a mátrixfehérjéhez és a glikoproteinnel módosított membránhoz (szuperkapszid) kötődik. A virionok (4) bimbózással hagyják el a sejtet.

Rizs. 5 Paramyxovírusok szaporodása

A paramixovírusok az F fehérje segítségével képesek bejutni a szomszédos sejtekbe, és ezek fúzióját okozzák. Ebben az esetben többmagvú óriássejtek képződnek - syncytia (szimplasztok). Ez a mechanizmus lehetővé teszi, hogy a vírusok közvetlenül sejtről sejtre terjedjenek, elkerülve a vírussemlegesítő antitestek hatását. A szimplasztképző képesség a paramixovírusok jellemző tulajdonsága.

Válogatás az adatbázisból: Válaszok a kérdésekre a BJD teszten.docx, IIST - kérdések 2018 válaszok.docx, Tesztkérdések önálló tanuláshoz.docx, Menedzsment elméleti kérdések.docx, DKB kérdések a vizsgához.docx, 30 válasz kérdésekre futásról.pdf, Tesztkérdések.docx, tesztek, kérdések 8РЯ.doc, Tesztkérdések és feladatok válaszokkal a számítógéphez való hozzáféréshez, Üzleti és tudományos témák. Kérdések a teszthez.doc.
TARTALOM

Ellenőrző kérdések:

1. DNS genomiális vírusok szaporodása: a szaporodás főbb szakaszai, jellemzői……………………………………………………………………………… 3

2. A vírusszaporodás jelei élő rendszerekben: laboratóriumi állatok, csibeembriók, sejttenyészetek………………………………………………..… ……16

3. Feladat............................................ ...................................................... ........ ...20

Felhasznált irodalom………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1. DNS genomi vírusok szaporodása: a szaporodás főbb szakaszai, jellemzői

Vírusok szaporodása

A vírus szaporodási folyamata két szakaszra osztható. Az első fázis azokra az eseményekre terjed ki, amelyek a vírus adszorpciójához, sejtbe jutásához, belső komponensének felszabadulásához és fertőzés okozására alkalmas módosulásához vezetnek. Ennek megfelelően az első fázis három szakaszból áll: 1) a vírus adszorpciója a sejteken; 2) a vírus behatolása a sejtekbe; 3) a vírus eltávolítása a sejtben. Ezek a szakaszok azt a célt szolgálják, hogy a vírus a megfelelő sejtstruktúrákba kerüljön, és belső komponense megszabaduljon védőmembránjaitól. E cél elérése után megkezdődik a szaporodás második fázisa, amely során a vírusgenom expresszálódik. Ez a fázis a következő szakaszokat tartalmazza: 1) transzkripció, 2) hírvivő RNS transzlációja, 3) genom replikációja, 4) víruskomponensek összeállítása. A szaporodás utolsó szakasza a vírus felszabadulása a sejtből.

A szaporodás első fázisa.

I. Virionok adszorpciója a sejtfelszínen.

A vírus és a sejt kölcsönhatása az adszorpciós folyamattal kezdődik, vagyis a vírusrészecskék sejtfelszínhez való kötődésével. Az adszorpciós folyamat a sejt felszínén megfelelő receptorok és a vírus felszínén azokat „felismerő” anyagok jelenlétében lehetséges. A kezdeti adszorpciós folyamatok természetüknél fogva nem specifikusak, és a vírus és a sejt felszínén lévő pozitív és negatív töltésű csoportok elektrosztatikus kölcsönhatásán alapulhatnak. Azonban a sejtreceptorok felismerése a vírusfehérjék által, ami a vírusrészecske sejthez való kötődéséhez vezet, nagyon specifikus folyamat. A vírus felszínén lévő fehérjéket, amelyek a sejt plazmamembránján specifikus csoportokat ismernek fel, és a vírusrészecskét hozzájuk kapcsolják, kötőfehérjéknek nevezzük.

A vírusok olyan receptorokat használnak, amelyek célja az élethez szükséges anyagok bejutása a sejtbe: tápanyagok, hormonok, növekedési faktorok stb. A receptorok eltérő kémiai természetűek lehetnek, és lehetnek fehérjék, a fehérjék és lipidek szénhidrát komponensei, lipidek. Az influenzavírusok és paramixovírusok receptorai a sziálsav a glikoproteinek és glikolipidek (gangliozidok) összetételében, a rabdovírusok és a reovírusok esetében - a fehérjék és lipidek összetételében is szénhidrát komponens, a pikornavírusok és az adenovírusok esetében - a fehérjék, egyes vírusok esetében a lipidek . A specifikus receptorok nemcsak a vírusrészecske sejtfelszínhez való kötődésében játszanak szerepet. Meghatározzák a vírusrészecske további sorsát, intracelluláris transzportját és a citoplazma és a sejtmag egyes területeire való eljutását, ahol a vírus képes elindítani a fertőzési folyamatot. A vírus nem specifikus receptorokhoz is kapcsolódhat, sőt behatolhat a sejtbe, de csak egy specifikus receptorhoz való kötődés vezet fertőzéshez.

A vírusrészecske kötődése a sejtfelszínhez kezdetben a vírusrészecske és a receptor közötti egyszeres kötés kialakításával megy végbe. Az ilyen kötődés azonban törékeny, és a vírusrészecske könnyen leválik a sejtfelszínről - reverzibilis adszorpció. Az irreverzibilis adszorpció létrejöttéhez többszörös kötésnek kell megjelennie a vírusrészecske és számos receptormolekula között, azaz stabil többértékű kötődésnek kell létrejönnie. A sejtreceptor molekulák száma az adszorpciós helyeken elérheti a 3000-et is. A vírusrészecske stabil kötődése a sejtfelszínhez többértékű kötődés eredményeként a receptormolekulák szabad mozgásának lehetősége miatt következik be a plazmamembrán lipid kettős rétegében. , amit a fehérje-lipid réteg mobilitása, „folyékonysága” határoz meg. A lipidfluiditás növekedése az egyik legkorábbi esemény a vírus és a sejt kölcsönhatásában, ami receptormezők kialakulását eredményezi azon a helyen, ahol a vírus érintkezik a sejtfelszínnel, és a vírusrészecske stabilan kötődik a sejthez. létrejött csoportok.

A sejtfelszínen lévő specifikus receptorok száma sejtenként 104 és 105 között változik. Egyes vírusok receptorai csak korlátozott számú gazdasejtben lehetnek jelen, és ez meghatározhatja a szervezet adott vírussal szembeni érzékenységét. Például a pikornavírusok csak a főemlőssejtekhez adszorbeálódnak. Ezzel szemben más vírusok receptorai széles körben jelen vannak a különféle fajok sejtjeinek felületén, mint például az ortomixovírusok és paramixovírusok receptorai, amelyek szialiltartalmú vegyületek. Ezért ezek a vírusok viszonylag széles sejtválasztékkal rendelkeznek, amelyeken a vírusrészecskék adszorpciója megtörténhet. A gazdaszervezetek rendkívül széles körének sejtjei számos togavírus receptorral rendelkeznek: ezek a vírusok adszorbeálhatják és megfertőzhetik gerincesek és gerinctelenek sejtjeit egyaránt.

II. A vírus behatolása a sejtbe.

Történelmileg két alternatív mechanizmus született az állati vírusok sejtekbe való behatolására - viropexis (endocitózis) és vírus- és sejtmembránok fúziójával. Ez a két mechanizmus azonban nem zárja ki, hanem kiegészíti egymást.

A „viropexis” kifejezés azt jelenti, hogy a vírusrészecske a plazmamembrán egy szakaszának invaginációja és a vírusrészecskét tartalmazó vakuólum kialakulásának eredményeként kerül be a citoplazmába.

Receptor endocitózis. A Viropexis a receptor vagy adszorpciós endocitózis speciális esete. Ez a folyamat egy közös mechanizmus, amelyen keresztül a táplálkozási és szabályozó fehérjék, hormonok, lipoproteinek és egyéb anyagok az extracelluláris folyadékból bejutnak a sejtbe. A receptor endocitózis a plazmamembrán speciális területein fordul elő, ahol a citoplazmatikus oldalon speciális gödrök vannak, amelyeket egy speciális, nagy molekulatömegű fehérje - klatrin borít. A gödör alján specifikus receptorok találhatók. A gödrök gyors invaginációt és klatrin bevonatú intracelluláris vakuolák kialakulását teszik lehetővé. Az anyagnak a sejtbe történő behatolásának felezési ideje ezzel a mechanizmussal nem haladja meg a 10 percet az adszorpció pillanatától számítva. Az egy perc alatt kialakuló vakuolák száma meghaladja a 2000-et. A receptor endocitózis tehát egy jól koordinált mechanizmus, amely biztosítja az idegen anyagok gyors bejutását a sejtbe.

A bevont vakuolák más, nagyobb citoplazmatikus vakuólumokkal fuzionálnak, receptor tartalmú receptorokat képezve, de klatrint nem, amelyek viszont lizoszómákkal fuzionálnak. Ily módon a sejtbe jutó fehérjék általában a lizoszómákba kerülnek, ahol aminosavakra bomlanak le; megkerülhetik a lizoszómákat, és lebontatlan formában felhalmozódnak a sejt más részein. A receptor endocitózis alternatívája a folyékony endocitózis, amikor a membrán speciális területein nem történik invagináció. A legtöbb burokkal és burokkal nem rendelkező állati vírus a receptor endocitózis mechanizmusán keresztül jut be a sejtbe. Az endocitózis biztosítja a vírusrészecske intracelluláris transzportját az endocitikus vakuólumban, mivel a vakuólum bármilyen irányba mozoghat, és egyesülhet a sejtmembránokkal (beleértve a sejtmag membránját is), így a vírusrészecskék a megfelelő intracelluláris helyeken szabadulnak fel. Ilyen módon például a nukleáris vírusok a sejtmagba, a reovírusok pedig a lizoszómákba. A sejtbe bejutott vírusrészecskék azonban a vakuólumban helyezkednek el, és falai választják el őket a citoplazmától. Számos szakaszon kell keresztülmenniük, mielőtt fertőző folyamatot okozhatnak.

Vírus- és sejtmembránok fúziója. Annak érdekében, hogy a vírus belső komponense átjusson a sejtmembránon, a vírus a membránfúzió mechanizmusát alkalmazza. A burkos vírusokban a fúziót a vírus fúziós fehérje és a sejtmembrán lipidjei közötti pontkölcsönhatás okozza, melynek eredményeként a vírus lipoprotein burok integrálódik a sejtmembránnal, és a vírus belső komponense megjelenik a vírus másik oldalán. oldal. A burok nélküli vírusokban az egyik felszíni fehérje kölcsönhatásba lép a sejtmembránok lipidjeivel is, így a belső komponens átjut a membránon. A legtöbb állati vírus a receptoszómából jut be a citoszolba.

Ha az endocitózis során a vírusrészecske passzív utas, akkor a fúzió során a folyamat aktív résztvevőjévé válik. A fúziós fehérje az egyik felszíni fehérje. Eddig ezt a fehérjét csak paramixovírusokban és ortomixovírusokban azonosították. A paramixovírusokban ez a fehérje (P-fehérje) a vírusrészecske felszínén található két glikoprotein egyike. A fúziós fehérje funkcióját az influenzavírusban a kis hemagglutináló alegység látja el.

A paramixovírusok semleges pH-n indukálják a membránfúziót, és ezen vírusok belső komponensei közvetlenül a plazmamembránon keresztül juthatnak be a sejtbe. A legtöbb burokkal rendelkező és burokkal nem rendelkező vírus azonban csak alacsony pH-értékeknél, 5,0 és 5,75 között indukál membránfúziót. Ha gyenge bázisokat (ammónium-klorid, klorokin stb.) adnak a sejtekhez, amelyek az endocita vakuólumokban a pH-t 6,0-ra emelik, nem megy végbe a membránfúzió, a vírusrészecskék a vakuolákban maradnak, és a fertőző folyamat nem következik be. A membránfúzió pH-értékektől való szigorú függése a vírus fúziós fehérjék konformációs változásainak köszönhető.

A lizoszóma pH-értéke mindig alacsony (4,9). Az endocitikus vakuólumban (receptoszómában) a savasodást egy ATP-függő „protonpumpa” hozza létre a sejtfelszínen a bevont vakuólum kialakulása során. A sejtbe jutó fiziológiás ligandumok szempontjából nagy jelentősége van az endocitikus vakuólum elsavasodásának, mivel az alacsony pH elősegíti a ligandum disszociációját a receptorról és a receptorok újrahasznosítását.

Ugyanaz a mechanizmus, amely a vírus- és sejtmembránok fúziójának hátterében áll, határozza meg a vírus által kiváltott hemolízist és a szomszédos sejtek plazmamembránjainak fúzióját többmagvú sejtek, szimplasztok és syncytia képződésével. A vírusok kétféle sejtfúziót okoznak: 1) „összeolvadás kívülről” és 2) „belülről való fúzió”. A „kívülről való összeolvadás” a fertőzések nagy gyakorisága esetén fordul elő, és a fertőzést követő első órákban észlelhető. Ezt a paramixovírusokra leírt fúziótípust a fertőző vírus fehérjéi okozzák, és nem igényli a víruskomponensek intracelluláris szintézisét. Ezzel szemben a „belülről való fúzió” a fertőzések alacsony gyakorisága esetén következik be, a fertőzési folyamat viszonylag késői szakaszában észlelhető, és újonnan szintetizált vírusfehérjék okozzák. A „belülről való fúziót” számos vírus esetében írják le: herpeszvírusok, onkovírusok, lassú fertőzések kórokozói stb. Az ilyen típusú fúziót ugyanazok a vírus glikoproteinek okozzák, amelyek biztosítják a vírus behatolását a sejtbe.

III. Levetkőzés - a vírus fehérjementesítése

A sejtbe bejutott vírusrészecskéknek le kell vetkőzniük, hogy fertőző folyamatot idézzenek elő. A vetkőzés célja a vírus védőmembránok eltávolítása, amelyek megakadályozzák a vírusgenom expresszióját. A vetkőzés hatására felszabadul a vírus belső komponense, ami fertőző folyamatot idézhet elő. A levetkőzés számos jellegzetes tulajdonsággal jár együtt: a vírusrészecske szétesése következtében megszűnik a fertőző aktivitás, egyes esetekben nukleázérzékenység jelentkezik, rezisztencia alakul ki az antitestek semlegesítő hatásával szemben, a fényérzékenység megszűnik a szám használatakor. a drogokról.

A vetkőzés végtermékei magok, nukleokapszidok vagy nukleinsavak. Számos vírus esetében kimutatták, hogy a levetkőző termék nem csupasz nukleinsav, hanem a belső vírusfehérjéhez kapcsolódó nukleinsav. Például a picornavírusok végterméke az RNS, amely kovalensen kapcsolódik a VPg fehérjéhez, az adenovírusok végterméke a DNS, amely kovalensen kapcsolódik az egyik belső vírusfehérjéhez.

Egyes esetekben a vírusok fertőző folyamatot okozó képességét meghatározza az adott rendszer sejtjében való levetkőzés lehetősége. Így ez a szakasz a fertőzést korlátozó szakaszok egyike.

Számos vírus levetkőzése a sejten belüli speciális területeken történik (lizoszómák, a Golgi apparátus szerkezetei, perinukleáris tér, nukleáris pórusok a nukleáris membránon). Amikor a vírus és a sejtmembrán egyesül, a sejtbe való behatolás a vetkőzéssel párosul.

A vetkőzés és az intracelluláris transzport egymással összefüggő folyamatok: ha megszakad a megfelelő intracelluláris transzport a vetkőzési helyekre, a vírusrészecske bejut a lizoszómába, és a lizoszómális enzimek elpusztítják.

A szaporodás második fázisa .

I. Átírás.

A transzkripció egy speciális RNS polimeráz enzim segítségével történik, amely 3-5' foszfodiészter hidak kialakításával köti meg a nukleotidokat. Ez a kötődés csak DNS-templát jelenlétében történik.

A sejtben a transzkripció termékei az mRNS. Maga a sejtes DNS, amely a genetikai információ hordozója, nem tudja közvetlenül programozni a fehérjeszintézist. A genetikai információ átvitelét a DNS-ből a riboszómákba egy RNS hírvivő végzi. Ez az alapja a molekuláris biológia központi dogmájának, amelyet a következő képlet fejez ki:

DNS - transzkripció - RNS - transzláció - fehérje,

ahol a nyilak a genetikai információ átvitelének irányát mutatják.

A genetikai információ megvalósítása vírusokban. A vírusgenom stratégiája az mRNS szintézissel kapcsolatban a különböző vírusok esetében eltérő. A DNS-vírusokban az mRNS az egyik DNS-szál templátján szintetizálódik. A genetikai információ átvitelének képlete ugyanaz, mint a sejtben:

DNS - transzkripció - RNS - transzláció - fehérje.

A sejtmagban szaporodó DNS-vírusok sejtpolimerázt használnak a transzkripcióhoz. Ezek a vírusok közé tartoznak a papovavírusok, az adenovírusok és a herpeszvírusok. A citoplazmában szaporodó DNS-vírusok nem tudják használni a sejtmagban található sejtenzimet. Genomjuk transzkripcióját egy vírusspecifikus enzim - DNS-polimeráz - végzi, amely a vírus részeként behatol a sejtbe. Ezek a vírusok közé tartoznak a himlővírusok és az iridovírusok.

A vírusgenomot átíró enzimek. Számos DNS-tartalmú vírus transzkripciója - papovavírusok, adenovírusok, herpeszvírusok, parvovírusok, hepadnavírusok. A sejtmagban hajtják végre, és ebben a folyamatban széles körben alkalmazzák a celluláris transzkripció mechanizmusait - transzkripciós enzimeket és a transzkriptumok további módosítását. Ezeknek a vírusoknak a transzkripcióját a celluláris RNS-polimeráz II végzi, egy enzim, amely átírja a sejtgenomot. Az adenovírus-transzkriptumok egy speciális csoportját azonban egy másik sejtenzim - az RNS-polimeráz III - segítségével szintetizálják. A DNS-tartalmú állati vírusok másik két családjában, a himlővírusokban és az iridovírusokban a transzkripció a citoplazmában történik. Mivel a citoplazmában nincsenek celluláris polimerázok, ezeknek a vírusoknak a transzkripciójához speciális vírusenzimre van szükség - vírus RNS polimerázra. Ez az enzim egy strukturális vírusfehérje.

Az átírás szabályozása. A vírusgenom transzkripciója szigorúan szabályozott a fertőzési ciklus során. A szabályozást sejt- és vírusspecifikus mechanizmusok egyaránt végrehajtják. Egyes vírusokban, főleg a DNS-tartalmúakban, a transzkripció három periódusa van - nagyon korai, korai és késői. Ezek a vírusok közé tartoznak a himlővírusok, herpeszvírusok, papovavírusok és adenovírusok. Az ultra-korai és korai transzkripció eredményeként az ultra-korai és korai gének szelektíven leolvasva ultrakorai vagy korai mRNS-eket képeznek. A késői transzkripció során a vírusgenom egy másik részét, a késői géneket olvassák le, amelyek késői mRNS-eket termelnek. A késői gének száma általában meghaladja a korai gének számát. Sok nagyon korai gén nem strukturális fehérjék génje – enzimek és szabályozók a vírusgenom transzkripciójában és replikációjában. Ezzel szemben a késői gének általában a szerkezeti fehérjék génjei. A késői transzkripció jellemzően a teljes genomot olvassa be, de túlnyomórészt a késői géntranszkripció.

A nukleáris vírusokban a transzkripciót szabályozó tényező a transzkriptumok transzportja a sejtmagból a citoplazmába, az mRNS működési helyére - a poliszómákba.

A herpeszvírusok rendkívül korai transzkripciójának terméke az A-fehérjék. Ezek közül egy vagy több funkciója szükséges a következő, P fehérjéket kódoló géncsoport transzkripciójához. A P fehérjék viszont bekapcsolják az U fehérjéket kódoló késői gének utolsó csoportjának transzkripcióját. Ezt a fajta szabályozást „kaszkádnak” nevezik.

II. Adás.

Ez az a folyamat, amikor az mRNS-ben lévő genetikai információt a szintetizált vírus-specifikus fehérjékben egy specifikus aminosavszekvenciává alakítják át. A fehérjeszintézis a sejtben a riboszómákon lévő mRNS transzlációja eredményeként megy végbe. A riboszómákban az információáramlás (mRNS-ben) egyesül az aminosavak áramlásával, amelyek transzfer RNS-t (tRNS) hoznak. A sejtben nagyszámú különböző tRNS található. Minden aminosavnak saját tRNS-sel kell rendelkeznie.

A tRNS-molekula egyszálú RNS, összetett juharlevél alakú szerkezettel.

Egy specifikus tRNS és aminosav kötését az aminoacil-szintetáz enzim végzi. A tRNS egyik vége az aminosavhoz, a másik pedig az mRNS nukleotidjaihoz kötődik, amelyekkel komplementerek. Az mRNS-en található három nukleotid egy aminosavat kódol, és „tripletnek” vagy „kodonnak” nevezik, a tRNS-en lévő három komplementer nukleotidot pedig „antikodonnak”.

A transzkripciós folyamat három fázisból áll: az elongáció beindítása, a termináció.

A transzláció iniciációja a transzlációs folyamat legkritikusabb szakasza, amely az mRNS riboszóma általi felismerésén és speciális régióihoz való kötődésén alapul. A riboszóma felismeri az mRNS-t az 5′ végén lévő sapkán keresztül, és a 3′ vég felé csúszik, amíg el nem éri az iniciációs kodont, amely megkezdi a transzlációt. Egy eukarióta sejtben az iniciációs kodonok a metionint kódoló AUG (adenin, uracil, guanin) kodonok. Az összes polipeptid lánc szintézise a metioninnal kezdődik. A vírus és az RNS specifikus felismerése a riboszómán keresztül a vírusspecifikus iniciátor faktorok miatt történik.

Először a kis riboszomális alegység kötődik az mRNS-hez. A kis riboszomális alegységet tartalmazó mRNS komplexhez további, a transzláció megindításához szükséges komponensek kapcsolódnak. Ez több fehérjemolekula, az úgynevezett "iniciátor faktor". Legalább három van belőlük egy prokarióta sejtben, és több mint kilenc egy eukarióta sejtben. Az iniciátor faktorok meghatározzák a specifikus mRNS-ek riboszóma általi felismerését. Ennek eredményeként létrejön egy komplex, amely szükséges a fordítás megkezdéséhez, amelyet „kezdeményezési komplexumnak” neveznek. Az iniciációs komplex a következőket tartalmazza: mRNS; kis riboszomális alegység; aminoacil-tRNS, amely iniciátor aminosavat hordoz; kiváltó tényezők; több molekula GTP (guanozin-trifoszfát).

A riboszómában az információáramlás összeolvad az aminosavak áramlásával. Az aminoacil-tRNS bejutása a nagy riboszomális alegység A-centrumába a felismerés következménye, és antikodonja kölcsönhatásba lép a kis riboszóma alegységben található mRNS kodonjával. Amikor az mRNS egy kodont mozgat, a tRNS átkerül a peptidil-központba (P-központ), és aminosava csatlakozik az iniciátor aminosavhoz, és létrehozza az első peptidkötést. Az aminosavmentes tRNS elhagyja a riboszómát, és ismét specifikus aminosavak szállításában tud működni. Helyére új tRNS kerül az A-központból a P-központba, és új peptidkötés jön létre. Az A-centrumban megjelenik egy üres mRNS kodon, amelyhez azonnal csatlakozik a megfelelő tRNS, és új aminosavak kerülnek a növekvő polipeptidláncba.

A transzlációs meghosszabbítás a polipeptid lánc meghosszabbításának, növelésének folyamata, amely új aminosavak peptidkötés segítségével történő hozzáadására épül. Az mRNS-szál folyamatosan áthúzódik a riboszómán, és a benne található genetikai információ „dekódolódik”. Az mRNS gyakran egyidejűleg több riboszómán működik, amelyek mindegyike ugyanazt a polipeptid szálat szintetizálja, amelyet ez az mRNS kódol.

A transzláció leállása abban a pillanatban következik be, amikor a riboszóma eléri az mRNS terminációs kodonját (UAA, UGA, UAG). A transzláció leáll, és a polipeptidlánc felszabadul a poliriboszómából. A transzláció befejezése után a poliriboszómák alegységekre bomlanak, amelyek új poliriboszómák részévé válhatnak.

Mindegyik RNS több riboszómán működik. A riboszómák egyetlen mRNS-molekulán működő csoportját poliriboszómának vagy poliszómának nevezzük. A poliszómák 4-6-20 vagy több riboszómából állhatnak.

A vírusspecifikus poliszómák lehetnek szabadok vagy membránhoz kötöttek. A belső fehérjék általában szabad poliszómákon, a glikoproteinek mindig a membránhoz kötött poliszómákon szintetizálódnak.

Mivel egy állati vírus genomját egynél több fehérjét kódoló molekula képviseli, a vírusoknak vagy egy óriási prekurzor polipeptidet kódoló hosszú mRNS-t kell szintetizálniuk, amelyet aztán meghatározott pontokon funkcionálisan aktív fehérjékre kell vágni, vagy rövid monocisztron mRNS-ek, amelyek mindegyike egy fehérjét kódol. Így kétféleképpen lehet vírusfehérjéket létrehozni:

az első - az mRNS egy óriási prekurzor polipeptiddé alakul át, amelyet a szintézis után egymás után érett funkcionálisan aktív fehérjékké vágnak;

másodszor, az mRNS lefordítva érett fehérjéket vagy olyan fehérjéket képez, amelyek a szintézis után csak kis mértékben módosulnak.

Az első transzlációs módszer az RNS-t tartalmazó pluszszálú vírusokra - picornavírusokra és togavírusokra - jellemző. Az mRNS-ük egy óriási polipeptidláncba, az úgynevezett poliproteinbe alakul át, amely folyamatos szalag formájában lecsúszik a riboszómális „szállítószalagról”, és a kívánt méretű egyedi fehérjékre vágódik. A vírusfehérjék levágása egy többlépcsős folyamat, amelyet vírusspecifikus és celluláris proteázok egyaránt végrehajtanak.

A fehérjeképzés második módja a DNS-tartalmú vírusokra és a legtöbb RNS-tartalmú vírusra jellemző. Ezzel a módszerrel a genom (gén) egy régiójának szelektív transzkripciója eredményeként rövid monocisztron mRNS-eket szintetizálnak. Ezek a vírusok azonban széles körben alkalmazzák a poszttranszlációs fehérjevágó mechanizmust.

Egy eukarióta sejtben sok fehérje, beleértve a vírusosokat is, poszttranszlációs módosulásokon megy keresztül; az érett, funkcionálisan aktív fehérjék gyakran nem azonosak újonnan szintetizált prekurzoraikkal. A széles körben elterjedt poszttranszlációs kovalens módosítások közé tartozik a glikozilezés, az acilezés, a metilezés, a szulfonálás (diszulfid kötések kialakulása), a proteolitikus hasítás és végül a foszforiláció. Ennek eredményeként 20 genetikailag kódolt aminosav helyett körülbelül 140 aminosav származékot izoláltak az eukarióta különböző szerveinek különböző sejtjéből.

Glikoziláció. A komplex RNS-t és DNS-t tartalmazó vírusok kovalensen kapcsolt szénhidrát oldalláncokat - glikoproteineket - tartalmazó fehérjéket tartalmaznak. A glikoproteinek a vírusburokban találhatók, és a vírusrészecskék felszínén találhatók.

A polipeptidek glikozilezése összetett, többlépcsős folyamat, melynek első szakaszai már a polipeptid szintézis folyamatában elkezdődnek, és az első szénhidrátmaradék hozzáadódik a riboszómát még nem hagyott polipeptidlánchoz. A glikoziláció további szakaszai a szénhidrátmaradékok szekvenciális szénhidrátlánchoz való hozzáadásával jönnek létre a polipeptidnek a plazmamembránhoz való szállítása során. A szénhidrát-maradékokat egyesével adják hozzá, és csak az oligoszacharid lánc szintézise beindulásakor kerül átadásra a „blokk”. A szénhidrátlánc végső kialakulása a plazmamembránnál befejeződhet, mielőtt a vírusrészecske összeáll.

A glikoziláció befolyásolja a transzportot, sőt, a transzport elválaszthatatlanul kapcsolódik a szakaszos glikozilációjú glikoproteinekhez. Ennek meggyőző bizonyítéka a glikozilációs gátlók hatása a vírusszaporodásra; teljesen elnyomják a polipeptidek transzportját anélkül, hogy megzavarnák vagy gátolnák szintézisüket.

Ha a glikozilációt megfelelő inhibitorok (cukoranalógok, például 2-dezoxiglükóz, a tunikamicin antibiotikum) elnyomják, a myxo-, rhabdo- és α-vírusok virionjainak összeállítása blokkolódik, vagy herpeszvírusok és onkovírusok nem fertőző virionjai képződnek. .

Szulfonálás. A komplex RNS- és DNS-vírusok egyes fehérjéi a transzláció után szulfonálódnak. Leggyakrabban a glikoproteinek szulfonálódnak, és a szulfátcsoport a glikoprotein szénhidrát maradékaihoz kötődik.

Acilezés. A komplex RNS-tartalmú vírusok számos glikoproteinje (az influenzavírus HA2-je, a hólyagos szájgyulladás vírusának G-fehérje, a Newcastle-betegség vírusának HN-fehérje stb.) kovalensen kötött 1-2 zsírsavmolekulát tartalmaz.

Vágás. Számos vírusfehérje, és elsősorban a glikoprotein, csak azután válik funkcionális aktivitásra, hogy a proteolitikus enzimek meghatározott pontokon levágják őket. A vágás vagy két funkcionális fehérje alegység képződésével (például az influenzavírus hemagglutininjének nagy és kis alegységei, a Semliki Forest vírus két glikoproteinje (E2 és E3)) vagy egy funkcionálisan aktív fehérje, ill. egy inaktív enzim, például a paramixovírusok F és HN fehérjéi. A szeletelést általában sejtenzimek végzik. Sok komplex állati vírusban, amelyek glikoproteineket tartalmaznak, a vágás szükséges ahhoz, hogy aktív kötőfehérjék és fúziós fehérjék képződjenek, és így a vírusok képesek legyenek megfertőzni egy sejtet. Csak ezeknek a fehérjéknek a feldarabolása után válik fertőzővé a vírusrészecske. Így számos vírus proteolitikus aktiválásáról beszélhetünk, amelyet sejtenzimek segítségével hajtanak végre.

Foszforilezés. A foszfoproteineket szinte minden állati vírus - RNS - és DNS-tartalmú, egyszerű és összetett szerkezetűek tartalmazzák. A protein kinázok a legtöbb vírusban megtalálhatók, de a foszforilációt vírusos és sejtes enzimek is végrehajthatják. Jellemzően a vírusgenomhoz kapcsolódó és annak expressziójában szabályozó szerepet játszó fehérjék foszforilálódnak. Az interferon aktív hatásmechanizmusa a foszforiláció folyamatához kapcsolódik.

III. Replikáció.

A replikáció a genommal homológ nukleinsavmolekulák szintézise. A DNS-replikáció a sejtben megy végbe, ami kétszálú leány DNS képződését eredményezi. A replikáció a DNS csavaratlan szakaszain történik, és egyidejűleg mindkét szálon az 5′-től a 3′-ig.

Mivel a DNS két szála ellentétes polaritású, és a replikációs hely (a villa) ugyanabba az irányba mozog, az egyik szál ellentétes irányban épül fel külön Okazaki fragmentumokban (a modellt elsőként javasolt tudósról nevezték el). A szintézis után az Okazaki-fragmenseket ligáz „térhálósítja” egyetlen szálká.

A DNS-replikációt DNS-polimerázok végzik. A replikáció megkezdéséhez az RNS egy rövid szakaszának előzetes szintézisére van szükség egy DNS-templáton, amelyet primernek neveznek. A DNS-szál szintézise a primerrel kezdődik, majd az RNS-t gyorsan eltávolítják a növekedési helyről.

A vírus DNS replikációja. A DNS-tartalmú vírusok genomjának replikációját főként sejtfragmensek katalizálják, és mechanizmusa hasonló a sejtes DNS-replikáció mechanizmusához.

Minden újonnan szintetizált DNS-molekula egy szülőből és egy újonnan szintetizált szálból áll. Ezt a replikációs mechanizmust félig konzervatívnak nevezik.

A körkörös kettős szálú DNS-t tartalmazó vírusokban (papovavírusok) az egyik DNS-szál elvágódik, ami a molekula egy bizonyos szakaszában a szuperspirálok feltekercseléséhez és eltávolításához vezet.

Láthatóak a molekula alsó szupertekercses része, nagy területen a csavaratlan része és az újonnan kialakult replikációs hurkok.

Az egyszálú DNS (parvovírus család) replikációja során kétszálú formák jönnek létre, amelyek köztes replikációs formák.

Replikatív komplexek. Mivel a keletkező DNS- és RNS-szálak egy ideig a mátrixhoz kapcsolódnak, a fertőzött sejtben replikációs komplexek képződnek, amelyekben a genom teljes replikációs folyamata (és esetenként transzkripciója is) végbemegy. A replikatív komplex tartalmazza a genomot, a replikázt és a templáthoz kapcsolódó újonnan szintetizált nukleinsavláncokat. Az újonnan szintetizált genomiális molekulák azonnal asszociálódnak a vírusfehérjékhez, így az antigének a replikációs komplexekben találhatók. A replikációs folyamat során megjelenik egy részben kétszálú, egyszálú „farokkal” rendelkező struktúra, az úgynevezett replikatív prekurzor.

A replikációs komplexek sejtszerkezetekhez kapcsolódnak, akár már létező, akár vírus által indukált. Például a pikornavírusok replikatív komplexei az endoplazmatikus retikulum membránjaihoz, a himlővírusok - a citoplazmatikus mátrixhoz kapcsolódnak, az adenovírusok és herpeszvírusok replikatív komplexei a sejtmagokban újonnan kialakult rostos struktúrákkal állnak kapcsolatban, és a nukleáris membránok. A fertőzött sejtekben megnövekedhet azoknak a sejtstruktúráknak a proliferációja, amelyekhez replikációs komplexek kapcsolódnak, vagy kialakulhatnak már meglévő anyagból. Például a picornavírusokkal fertőzött sejtekben a sima membránok szaporodnak. A reovírusokkal fertőzött sejtekben mikrotubulusok felhalmozódása figyelhető meg; A himlővírussal fertőzött sejtekben citoplazmatikus mátrix képződik.

A replikációs komplexekben a genomiális molekulák szintézisével egyidejűleg megtörténik a transzkripció és a nukleokapszidok és a magok, valamint egyes fertőzésekben a vírusrészecskék összerakása.

A replikáció szabályozása. Az újonnan képződött genomiális RNS-molekula többféleképpen felhasználható. Kapszidfehérjékhez kapcsolódva a virion részévé válhat, templátként szolgálhat új genomiális molekulák szintéziséhez, vagy mRNS képzéséhez, végül a „plusz” szálú vírusokban mRNS funkcióit töltheti be és kötődik a riboszómákhoz. A sejtben olyan mechanizmusok működnek, amelyek szabályozzák a genomiális molekulák használatát. A szabályozás az önszabályozás elvét követi, és a vírus RNS és a fehérjék kölcsönhatása révén valósul meg a fehérje-nukleinsav és fehérje-fehérje felismerés lehetősége miatt. Például a picornavírusok terminális fehérjéjének az a szerepe, hogy gátolja az mRNS transzlációját és kiválasztja a molekulákat a virionok képzéséhez. A genomiális RNS 5'-végéhez kötődő fehérjét viszont a kapszidfehérjék felismerik, és jelként szolgálnak a vírusrészecske ezen RNS-molekula részvételével történő összeállításához. Ugyanezen elv alapján a genomiális RNS-molekulákat a mínusz szálú vírusok közül választják ki. Az RNS-molekula a virion része, vagy templátként szolgál a replikációhoz. A transzkripcióra való átálláshoz meg kell tiltani a fehérje-nukleinsav kölcsönhatást. Az adenovírus DNS-replikációja olyan fehérjemolekulát foglal magában, amely a vírus DNS végéhez kötődik, és szükséges a replikáció megindításához. Így a replikáció megkezdéséhez szükséges a vírusfehérjék szintézise: fehérjeszintézis-gátlók jelenlétében nincs váltás a transzkripcióról a replikációra.

IV. Vírusrészecskék összeállítása.

A sejtben a vírusrészecskék komponenseinek szintézise különálló, és a sejtmag és a citoplazma különböző szerkezeteiben fordulhat elő. A sejtmagokban szaporodó vírusokat hagyományosan nukleáris vírusoknak nevezik. Ezek főleg DNS-tartalmú vírusok: adenovírusok, papovavírusok, parvovírusok, herpeszvírusok.

A citoplazmában szaporodó vírusokat citoplazmatikusnak nevezzük. Ide tartozik a DNS-tartalmú himlővírus és a legtöbb RNS-tartalmú vírus, kivéve az ortomixovírusokat és a retrovírusokat. Ez a felosztás azonban nagyon relatív, mert mindkét vírus szaporodásában vannak olyan szakaszok, amelyek a citoplazmában, illetve a sejtmagban fordulnak elő.

A sejtmagon és a citoplazmán belül a vírusspecifikus molekulák szintézise is elkülöníthető. Például egyes fehérjék szintézise szabad poliszómákon, míg mások membránhoz kötött poliszómákon szintetizálódnak. A vírusos nukleinsavak a vírusfehérjéket szintetizáló poliszómáktól távol, sejtszerkezetekkel együtt szintetizálódnak. Ezzel a diszjunktív szaporodási módszerrel vírusrészecske képződése csak akkor lehetséges, ha a vírus nukleinsavai és fehérjéi megfelelő koncentrációban képesek felismerni egymást a sejtfehérjék és nukleinsavak sokféleségében, és spontán módon kapcsolódni egymáshoz, azaz önszerelődésre képesek.

Az önszerveződés specifikus fehérje-nukleinsav és fehérje-fehérje felismerésen alapul, amely hidrofób, só- és hidrogénkötések, valamint sztérikus illeszkedés eredményeként is létrejöhet. A fehérje-nukleinsav felismerés a nukleinsavmolekula egy kis régiójára korlátozódik, és a vírusgenom nem kódoló részében található egyedi nukleotidszekvenciák határozzák meg. A víruskapszidfehérjék által a genom egy régiójának felismerésével megkezdődik a vírusrészecske összeállításának folyamata. Más fehérjemolekulák kapcsolódása specifikus fehérje-fehérje kölcsönhatások vagy nem specifikus fehérje-nukleinsav kölcsönhatások miatt történik.

Az állati vírusok szerkezetének sokfélesége miatt a virionképzési módszerek is változatosak, de a következő általános összeállítási elvek fogalmazhatók meg:

Az egyszerű vírusokban provirionok képződnek, amelyek aztán fehérjemódosítások eredményeként virionokká alakulnak. Összetett vírusok esetén az összeszerelés több szakaszban történik. Először nukleokapszidok vagy magok keletkeznek, amelyekkel a külső héj fehérjéi kölcsönhatásba lépnek.

A komplex vírusok összeállítása (a himlővírusok és reovírusok összeállításának kivételével) sejtmembránokon történik. A nukleáris vírusok összeszerelése a magmembránok, a citoplazmatikus vírusok összeszerelése - az endoplazmatikus retikulum vagy a plazmamembrán membránjainak részvételével történik, ahová a vírusrészecske összes komponense egymástól függetlenül érkezik.

Számos összetett vírus rendelkezik speciális hidrofób fehérjékkel, amelyek közvetítőként működnek a kialakult nukleokapszidok és a vírusburok között. Az ilyen fehérjék számos mínusz szálú vírus mátrixfehérjéi (orthomyxovírusok, paramixovírusok, rhabdovírusok).

A nukleokapszidok, magok, provirionok és virionok összeállítása nem az intracelluláris folyadékban történik, hanem a sejtben már meglévő vagy a vírus által indukált formában („gyárak”).

A komplex vírusok a gazdasejt számos elemét felhasználják részecskéik felépítéséhez, például lipideket, egyes enzimeket, hisztonokat a DNS genomiális 5V40-ben, aktint a burokkal rendelkező RNS genomi vírusokban, és még riboszómákat is találnak az arenovírusokban. A sejtmolekulák bizonyos funkciókat töltenek be a vírusrészecskében, de a virionba kerülésük véletlen szennyeződés következménye is lehet, például számos sejtmembránenzim vagy sejtnukleinsav beépülése.

DNS-vírusok összeállítása. Van némi különbség a DNS-vírusok és az RNS-vírusok összeállításában. Az RNS-tartalmú vírusokhoz hasonlóan a DNS-tartalmú vírusok összeállítása többlépéses folyamat, amelynek során olyan köztes formák képződnek, amelyek a polipeptidek összetételében különböznek az érett virionoktól. Az összeállítás első szakasza magában foglalja a DNS és a belső fehérjék összekapcsolását, valamint magok vagy nukleokapszidok képződését. Ebben az esetben a DNS-t előre kialakított „üres” kapszidokkal kombinálják.

A DNS kapszidokhoz való kötődése következtében a köztes formák egy új osztálya jelenik meg, az úgynevezett hiányos formák. A különböző DNS-tartalmú nem teljes formák mellett a morfogenezisben van egy másik köztes forma - az éretlen virionok, amelyek abban különböznek az érettektől, hogy vágatlan polipeptid prekurzorokat tartalmaznak. Így a vírusok morfogenezise szorosan összefügg a fehérjék módosulásával (feldolgozásával).

A nukleáris vírusok felépítése a sejtmagban kezdődik, általában a nukleáris membránhoz való kapcsolódással. A herpeszvírus köztes formái a magrügyben a belső magmembránon keresztül a perinukleáris térbe képződtek, és így a vírus burkot kap, amely a magmembrán származéka. A virionok további kiteljesedése és érése az endoplazmatikus retikulum membránjaiban és a Golgi-apparátusban történik, ahonnan a vírus citoplazmatikus vezikulák részeként a sejtfelszínre kerül.

A nem bimbózó lipidtartalmú vírusokban - himlővírusokban a virionok összeállítása a már leírt citoplazmatikus vírus „gyárakban” történik. A „gyárakban” lévő vírusok lipidburoka sejtlipidekből, autonóm önszerveződéssel jön létre, ezért a burkok lipidösszetétele jelentősen eltér a sejtmembránokban lévő lipidek összetételétől.

V. A vírusrészecskék kilépése a sejtből.

A vírus utódainak két módja van a sejtből való kilépésnek:

1) „robbanás” által;

2) bimbózással.

A sejtből való robbanás útján történő kilépés a sejt pusztulásával, integritásának megsértésével jár, aminek következtében a sejt belsejében található érett vírusrészecskék a környezetbe kerülnek. Ez a sejtből való kilépés módja azokra a vírusokra jellemző, amelyek nem tartalmaznak lipoprotein héjat (picorna-, reo-, parvo-, papova-, adenovírusok). Néhány ilyen vírus azonban a sejtpusztulás előtt a sejtfelszínre szállítható. A sejtekből a bimbózással való kilépés a lipoprotein membránt tartalmazó vírusokra jellemző, amely a sejtmembránok származéka. Ezzel a módszerrel a sejt hosszú ideig életképes maradhat, és vírusutódot hozhat létre, amíg erőforrásai teljesen ki nem merülnek.

A vírus szaporodási folyamata nagyjából 2 fázisra osztható . Az első szakasz 3 szakaszból áll 1) a vírus adszorpciója érzékeny sejteken; 2) a vírus behatolása a sejtbe; 3) a vírus fehérjementesítése . A második fázis a vírusgenom megvalósításának szakaszait tartalmazza: 1) transzkripció, 2) transzláció, 3) replikáció, 4) vírusrészecskék összeállítása, érése és 5) a vírus kilépése a sejtből.

A vírus és a sejt kölcsönhatása az adszorpciós folyamattal kezdődik, vagyis a vírusnak a sejtfelszínhez való kötődésével.

Adszorpció a virion fehérje (antireceptor) specifikus kötődése a sejtfelszín komplementer szerkezetéhez - a sejtreceptorhoz. Kémiai természetük szerint azok a receptorok, amelyeken a vírusok rögzülnek, két csoportba tartoznak: mukoprotein és lipoprotein. Az influenzavírusok, a parainfluenza és az adenovírusok a mukoprotein receptorokon rögzülnek. Az enterovírusok, herpeszvírusok, arbovírusok a sejt lipoprotein receptorain adszorbeálódnak. Az adszorpció csak bizonyos elektrolitok, különösen Ca2+ ionok jelenlétében megy végbe, amelyek semlegesítik a vírus és a sejtfelszín túlzott anionos töltéseit és csökkentik az elektrosztatikus taszítást A vírusok adszorpciója kevéssé függ a hőmérséklettől Az adszorpció kezdeti folyamatai természetüknél fogva nem specifikusak és pozitív és negatív töltésű struktúrák elektrosztatikus kölcsönhatásának eredménye a felszíni víruson és sejten, majd specifikus kölcsönhatás lép fel a virionkötő fehérje és a sejt plazmamembránján lévő specifikus csoportok között. Az egyszerű emberi és állati vírusok a kapszid részeként kapcsolódási fehérjéket tartalmaznak. A komplex vírusokban a kapcsolódási fehérjék a szuperkapszid részét képezik. Lehetnek filamentumok (rostok az adenovírusokban), vagy tüskék, gombaszerű struktúrák myxo-, retro-, rabdo- és más vírusokban. Kezdetben a virion egyetlen kapcsolata jön létre a receptorral - ez a kötődés törékeny - az adszorpció reverzibilis. Az irreverzibilis adszorpció létrejöttéhez többszörös kapcsolatnak kell megjelennie a vírusreceptor és a sejtreceptor között, azaz stabil, többértékű kötődésnek. Egy sejt felszínén a specifikus receptorok száma 10 4 - 10 5. Egyes vírusok, például arbovírusok receptorai. gerincesek és gerinctelenek sejtjein egyaránt megtalálhatók; más vírusok esetében csak egy vagy több faj sejtjein.

Az emberi és állati vírusok sejtekbe való behatolása kétféleképpen történik: 1) viropexis (pinocytosis); 2) a vírus szuperkapszid héjának fúziója a sejtmembránnal. A bakteriofágoknak saját behatolási mechanizmusuk van, az úgynevezett fecskendő, amikor a fág fehérjefüggelékének összehúzódása következtében a nukleinsavat a sejtbe fecskendezik.

A vírus fehérjementesítése, a vírushemom felszabadulása a vírusvédő héjakból vagy vírusenzimek segítségével, vagy sejtenzimek segítségével történik. A fehérjementesítés végtermékei nukleinsavak vagy a belső vírusfehérjéhez kapcsolódó nukleinsavak. Ezután a vírusszaporodás második fázisa következik be, amely a víruskomponensek szintéziséhez vezet.

A transzkripció egy vírus DNS-éből vagy RNS-éből származó információk mRNS-be történő átírása a genetikai kód törvényei szerint.

A transzláció az a folyamat, amikor az mRNS-ben lévő genetikai információt egy meghatározott aminosavszekvenciává alakítják át.

A replikáció a vírusgenommal homológ nukleinsavmolekulák szintézisének folyamata.

A genetikai információ megvalósítása a DNS-tartalmú vírusokban ugyanaz, mint a sejtekben:

DNS transzkripciós mRNS transzlációs fehérje

RNS transzkripciós i-RNS transzlációs fehérje

A pozitív RNS genommal rendelkező vírusok (togavírusok, picornavírusok) nem rendelkeznek transzkripcióval:

RNS fehérje transzláció

A retrovírusok egyedülálló módon továbbítják a genetikai információkat:

RNS reverz transzkripció DNS transzkripció mRNS transzlációs fehérje

A DNS integrálódik a gazdasejt (provírus) genomjával.

Miután a sejt felhalmozta a víruskomponenseket, megkezdődik a vírusszaporodás utolsó szakasza: a vírusrészecskék összerakása és a virionok felszabadulása a sejtből. A virionok kétféleképpen lépnek ki a sejtből: 1) a sejt „felrobbanásával”, aminek következtében a sejt elpusztul. Ez az út az egyszerű vírusok (picorna-, reo-, papova- és adenovírusok) velejárója, 2) bimbózással távoznak a sejtekből. A szuperkapszidot tartalmazó vírusok velejárója. Ezzel a módszerrel a sejt nem pusztul el azonnal, és több vírusutódot is képes hozni, amíg erőforrásai ki nem merülnek.

Vírustenyésztési módszerek

A vírusok laboratóriumi körülmények között történő tenyésztéséhez a következő élő tárgyakat használják: 1) sejttenyészetek (szövetek, szervek); 2) csirkeembriók; 3) laboratóriumi állatok.

Sejttenyésztés

A legelterjedtebbek az egyrétegű sejttenyészetek, amelyek 1) primer (elsősorban tripszinezett), 2) félfolyamatos (diploid) és 3) folyamatos sejtkultúrákra oszthatók.

Eredet szerint embrionális, daganatos és kifejlett organizmusok csoportjába sorolhatók; morfogenezis által- fibroblasztikus, epiteliális stb.

Elsődleges A sejttenyészetek bármely emberi vagy állati szövet sejtjei, amelyek képesek egyrétegű formában növekedni speciális tápközeggel bevont műanyag vagy üvegfelületen. Az ilyen növények élettartama korlátozott. Minden konkrét esetben mechanikai őrlés, proteolitikus enzimekkel végzett kezelés és a sejtek számának standardizálása után nyerik ki a szövetből. A majomvesékből, humán embrionális vesékből, emberi amnionból és csirkeembriókból nyert primer tenyészeteket széles körben használják vírusok izolálására és felhalmozására, valamint vírusvakcinák előállítására.

Félbőr (vagy diploid ) sejtkultúrák - azonos típusú sejtek, amelyek akár 50-100 átoltást is képesek ellenállni in vitro, miközben megtartják eredeti diploid kromoszómakészletüket. A humán embrionális fibroblasztok diploid törzseit vírusfertőzések diagnosztizálására és vírusvakcinák előállítására egyaránt használják.

Folyamatos sejtvonalakat potenciális halhatatlanság és heteroploid kariotípus jellemzi.

A transzplantálható vonalak forrása lehet primer sejtkultúra (például SOC, PES, BHK-21 - egynapos szír hörcsög veséjéből; PMS - tengerimalac veséjéből stb.) amelyek in vitro végtelen szaporodási tendenciát mutatnak. A sejtekből az ilyen tulajdonságok megjelenéséhez vezető változások halmazát transzformációnak, a folyamatos szövettenyészetek sejtjeit pedig transzformáltnak nevezzük.

A transzplantálható sejtvonalak másik forrása a rosszindulatú daganatok. Ebben az esetben a sejttranszformáció in vivo megy végbe. A virológiai gyakorlatban leggyakrabban a következő transzplantált sejtvonalakat használják: HeLa - méhnyakrákból nyert; Ner-2 - gégerákból; Detroit-6 - a tüdőrák áttétből a csontvelőbe; RH - emberi veséből.

A sejtek tenyésztéséhez tápközegekre van szükség, amelyeket rendeltetésük szerint növesztő és támogató táptalajokra osztanak. A táptalajnak több tápanyagot kell tartalmaznia, hogy biztosítsa az aktív sejtproliferációt, hogy egyrétegű réteget képezzenek. A támogató tápközegnek csak azt kell biztosítania, hogy a sejtek életben maradjanak a már kialakult egyrétegű vírusok sejtben történő szaporodása során.

A szabványos szintetikus médiát, például a szintetikus médiát 199 és az Eagle-féle médiát széles körben használják. A céltól függetlenül minden sejttenyésztő tápközeget kiegyensúlyozott sóoldat felhasználásával állítanak elő. Leggyakrabban Hanks megoldás. A legtöbb táptalaj szerves összetevője az állati vérszérum (borjú, szarvasmarha, ló), amelynek 5-10%-a nélkül nem megy végbe a sejtszaporodás és az egyrétegű képződés. A szérum nem része a karbantartó közegnek.

Vírusok izolálása sejttenyészetekben és indikációjuk módszerei.

A vírusok különböző fertőző anyagokból (vér, vizelet, széklet, nyálkahártya-váladék, szervmosások) izolálásakor olyan sejttenyészeteket használnak, amelyek a legérzékenyebbek a gyanús vírusra. A fertőzéshez jól fejlett egyrétegű sejteket tartalmazó kémcsövekben lévő tenyészeteket használnak. A sejtek megfertőzése előtt a táptalajt eltávolítjuk, és minden kémcsőbe 0,1-0,2 ml tesztanyag szuszpenziót adunk, amelyet antibiotikumokkal előkezeltek a baktériumok és gombák elpusztítására. 30-60 perc után. Miután a vírus érintkezett a sejtekkel, a felesleges anyagot eltávolítjuk, a kémcsőbe hordozó tápközeget adunk, és termosztátban hagyjuk, amíg a vírusreplikáció jeleit észleljük.

A vírus fertőzött sejttenyészetekben való jelenlétének jelzője lehet:

1) specifikus sejtdegeneráció kialakulása - a vírus citopátiás hatása (CPE), amelynek három fő típusa van: kerek vagy kissejtes degeneráció; többmagvú óriássejtek kialakulása - szimplasztok; sejtproliferációs gócok kialakulása, amelyek több sejtrétegből állnak;

2) az érintett sejtek citoplazmájában és sejtmagjaiban található intracelluláris zárványok kimutatása;

3) pozitív hamagglutinációs reakció (RHA);

4) pozitív hemadszorpciós reakció (RHAds);

5) plakkképződés jelensége: a vírussal fertőzött sejtek egyrétegű rétegét vékony agarréteg borítja, semleges vörös indikátor (háttér - rózsaszín) hozzáadásával. Vírus jelenlétében a sejtek rózsaszín agar hátterén színtelen zónák („plakkok”) képződnek.

6) CPD vagy GA hiányában interferenciareakció hajtható végre: a vizsgált tenyészetet újra megfertőzik a CPD-t okozó vírussal. Pozitív esetben nem lesz CPP (az interferencia reakció pozitív). Ha nem volt vírus a vizsgálati anyagban, CPE-t figyelnek meg.

Vírusok izolálása csirkeembriókban.

A virológiai vizsgálatokhoz 7-12 napos csirkeembriókat használnak.

A fertőzés előtt meghatározzák az embrió életképességét. Az ovoszkópos vizsgálat során az élő embriók mozgékonyak, az érrendszer jól látható. A légzsák határait egyszerű ceruzával jelöljük. A csirkeembriókat aszeptikus körülmények között, steril eszközökkel fertőzzük meg, miután a légtér feletti héjat jóddal és alkohollal előkezelték.

A csirkeembriók fertőzésének módjai különbözőek lehetnek: a vírust a chorion-allantois membránra, a magzatvíz és az allantois üregekbe, a tojássárgája zsákba juttatják. A fertőzési módszer megválasztása a vizsgált vírus biológiai tulajdonságaitól függ.

A vírust csirkeembrióban az embrió elpusztulása, az allantois- vagy magzatvízzel történő üvegen fellépő pozitív hemagglutinációs reakció, valamint a chorion-allantois membrán gócos elváltozásai („plakkok”) jelzik.

III. Vírusok izolálása laboratóriumi állatokban.

A laboratóriumi állatok felhasználhatók a vírusok fertőző anyagból történő izolálására, ha kényelmesebb rendszerek (sejtkultúrák vagy csirkeembriók) nem használhatók. Főleg újszülött fehér egereket, hörcsögöket, tengerimalacokat és patkánykölyköket vesznek magukhoz. Az állatok fertőzése a vírus citotropizmus elve szerint történik: a pneumotróp vírusokat intranazálisan, a neurotrop vírusokat - intracerebrálisan, a dermatotrop vírusokat - a bőrbe fecskendezik.

A vírus indikációja az állatokon észlelt betegség jeleinek megjelenésén, elhullásukon, a szövetekben és szervekben bekövetkezett patomorfológiai és patohisztológiai változásokon, valamint a szervekből származó kivonatokkal végzett pozitív hemagglotinációs reakción alapul.

Nem bináris hasadással történik. A múlt század 50-es éveiben megállapították, hogy a reprodukció a reprodukciós módszerrel történik (angol fordításban reprodukálni - másolatot készíteni, reprodukálni), azaz nukleinsavak reprodukálásával, valamint fehérjeszintézissel a a virionok későbbi gyűjtése. Ezek a folyamatok az úgynevezett gazdasejt különböző részein (például a sejtmagban vagy a citoplazmában) játszódnak le. A vírusszaporításnak ezt a szétválasztott módszerét diszjunktívnak nevezik. Cikkünkben pontosan erre térünk ki részletesebben.

Szaporodási folyamat

Ennek a folyamatnak megvannak a vírusreprodukciós sajátosságai, és bizonyos szakaszok egymás utáni változása jellemzi. Nézzük őket külön-külön.

Fázisok

A vírus szaporodása egy sejtben több fázisban megy végbe, amelyeket az alábbiakban ismertetünk:

1. Az első fázis a vírus fentebb tárgyalt adszorpciója a vírusra érzékeny sejt felszínén.
2. A második a vírus behatolása a gazdasejtekbe viropexis módszerrel.
3. A harmadik a virionok egyfajta „levetkőzése”, nukleinsav felszabadítása a kapszidból és szuperkapszidból. Számos vírusban a nukleinsav a virionburok és a gazdasejt fúziójával jut be a sejtekbe. Ebben az esetben a harmadik és a második fázist egyetlen fázisba egyesítik.

Adszorpció

A vírusszaporodás ezen szakasza a vírusrészecske sejtekbe való behatolására utal. Az adszorpció a sejtfelszínen kezdődik, sejt- és vírusreceptorok kölcsönhatása révén. A „receptorok” szó latinból fordítva „vevőt” jelent. Különleges érzékeny képződmények, amelyek érzékelik az irritációt. A receptorok olyan molekulák vagy molekuláris komplexek, amelyek a sejtek felszínén helyezkednek el, és képesek bizonyos kémiai csoportokat, molekulákat vagy más sejteket felismerni és megkötni. A legösszetettebb virionokban az ilyen receptorok a külső héjon tüske alakú kinövés vagy boholy formájában, az egyszerű virionokban általában a kapszid felszínén helyezkednek el.

Az érzékeny sejt felszínén az adszorpció mechanizmusa a receptorok és a „gazdasejt” úgynevezett komplementer receptorai közötti kölcsönhatáson alapul. A virion és a sejtreceptorok néhány specifikus struktúra, amelyek a felszínen helyezkednek el.

Az adenovírusok és a myxovírusok közvetlenül a mukoprotein receptorokon, az arbovírusok és a picornavírusok pedig a lipoprotein receptorokon adszorbeálódnak.

A myxovírus virionban a neuraminidáz elpusztítja a mukogfotein receptort, és az N-acetil-neuraminsavakat lehasítja a galaktózt és galaktózamint tartalmazó oligoszacharidból. Kölcsönhatásuk ebben a szakaszban reverzibilis, mert jelentősen befolyásolja a hőmérséklet, a környezet reakciója és a sókomponensek. A virion adszorpcióját a negatív töltést hordozó heparin és szulfatált poliszacharidok akadályozzák, de gátló hatásukat megszüntetik egyes polikarionok (ekmolin, DEAE-dextrán, protamin-szulfát), amelyek semlegesítik a szulfatált poliszacharidok negatív töltését.

A virion bejutása a gazdasejtbe

A vírusnak az arra érzékeny sejtbe való bejuttatásának útja nem mindig lesz azonos. Sok virion képes behatolni a sejtekbe pinocitózissal, ami görögül azt jelenti, hogy „inni” vagy „inni”. Ezzel a módszerrel úgy tűnik, hogy a pinocitotikus vakuólum közvetlenül a sejtbe vonzza a viriont. Más virionok közvetlenül a membránon keresztül juthatnak be a sejtbe.

A neuraminidáz enzim és a sejt mukoproteinek érintkezése elősegíti a virionok bejutását a sejtbe a myxovírusok közül. A legújabb vizsgálatok eredményei azt bizonyítják, hogy a virionok DNS-e és RNS-e nem válik el a külső héjtól, vagyis a virionok pinocitózissal vagy viropexissel teljesen behatolnak az érzékeny sejtekbe. Ezt a mai napig megerősítették a himlővírus, a vaccinia vírus és más olyan vírusok esetében, amelyek állatokat választanak élőhelyüknek. Ha fágokról beszélünk, azok nukleinsavval fertőzik meg a sejteket. A fertőzés mechanizmusa azon alapul, hogy a sejtvakuólumokban lévő virionokat enzimek (lipázok, proteázok) hidrolizálják, melynek során a DNS felszabadul a fág héjából és bejut a sejtbe.

A kísérlet végrehajtásához egy sejtet megfertőztünk néhány vírusból izolált nukleinsavval, és egy teljes virionszaporodási ciklust okoztunk. Természetes körülmények között azonban ilyen sav segítségével fertőzés nem következik be.

Szétesés

A vírusszaporodás következő szakasza a szétesés, ami az NK felszabadulása a kapszidból és a külső héjból. Miután a virion bejut a sejtekbe, a kapszid némi változáson megy keresztül, érzékenysé válik a celluláris proteázokra, majd elpusztul, egyidejűleg felszabadítja az NK-t. Egyes bakteriofágokban a szabad NK bejut a sejtekbe. A fitopatogén vírus a sejtfal károsodásán keresztül behatol, majd a sejt belső receptorán adszorbeálódik az NK egyidejű felszabadulásával.

RNS replikáció és vírusfehérje szintézis

A vírusszaporodás következő szakasza egy vírusspecifikus fehérje szintézise, ​​amely az úgynevezett hírvivő RNS-ek részvételével megy végbe (egyes vírusokban a virionok részét képezik, másokban pedig csak a fertőzött sejtekben szintetizálódnak közvetlenül a virion DNS vagy RNS mátrix). Megtörténik a vírus NK replikációja.

Az RNS-vírusok szaporodási folyamata azután kezdődik, hogy a nukleoproteinek bejutnak a sejtbe, ahol az RNS riboszómákkal való komplexálásával víruspoliszómák jönnek létre. Ezt követően szintetizálódnak a korai fehérjék, amelyek magukban foglalják a sejtmetabolizmusból származó represszorokat, valamint az RNS-polimerázokat, amelyek az anya RNS-molekulával transzlálódnak. A legkisebb vírusok citoplazmájában vagy a sejtmagban vírus kettős szálú RNS jön létre a szülői plusz szál („+” - RNS szál) és az újonnan szintetizált, valamint az azzal komplementer mínusz szál kombinálásával (“ -” - RNS-szál) . A nukleinsav ezen szálainak összekapcsolása csak egyszálú RNS-struktúra kialakulását váltja ki, amelyet replikatív formának neveznek. A vírus RNS szintézisét replikációs komplexek végzik, amelyekben az RNS replikatív formája, az RNS polimeráz enzim és poliszómák vesznek részt.

2 típusú RNS polimeráz létezik. Ezek közé tartozik: az RNS polimeráz I, amely közvetlenül a plusz szálú templáton katalizálja a replikatív forma kialakulását, valamint az RNS polimeráz II, amely részt vesz az egyszálú virális RNS szintézisében a replikatív típusú templáton. A nukleinsavak szintézise kis vírusokban a citoplazmában történik. Ami az influenzavírust illeti, a belső fehérje és az RNS szintetizálódik a sejtmagban. Az RNS ezután felszabadul a sejtmagból, és behatol a citoplazmába, ahol a riboszómákkal együtt elkezdi szintetizálni a vírusfehérjét.

Miután a virionok bejutnak a sejtekbe, a nukleinsav szintézise, ​​valamint a sejtfehérjék szintézise elnyomódik. A mátrixon történő szaporodás során az i-RNS is szintetizálódik a sejtmagban, amely információt hordoz a fehérjeszintézishez. A vírusfehérje szintézis mechanizmusa a sejt riboszóma szintjén zajlik, és a felépítés forrása az aminosavkészlet lesz. Az aminosavak aktiválását enzimek végzik, az mRNS segítségével közvetlenül a riboszómákba (poliszómákba) kerülnek, amelyekben már a szintetizált fehérjemolekulában találhatók.

Így a fertőzött sejtekben a nukleinsavak és virionfehérjék szintézise egy replikatív-transzkriptív komplex részeként történik, amelyet egy bizonyos mechanizmusrendszer szabályoz.

Virion morfogenezis

Virionok képződése csak a strukturális víruspolipeptidek, valamint NK-juk szigorúan rendezett kombinációja esetén jöhet létre. Ezt pedig a fehérjemolekulák úgynevezett önszerveződése biztosítja az NC közelében.

Virion képződés

A virion kialakulása a sejtet alkotó egyes szerkezeti komponensek részvételével történik. A citoplazmában herpesz, gyermekbénulás és vaccinia vírusok, a sejtmagban adenovírusok képződnek. A vírus RNS szintézise, ​​valamint a nukleokapszid képződése közvetlenül a sejtmagban történik, a hemagglutinin pedig a citoplazmában képződik. Ezt követően a nukleokapszid a sejtmagból a citoplazmába kerül, ahol kialakul a virionburok. A nukleokapszidot kívülről vírusfehérjék borítják, a virion hemagglutinineket és neuraminidázokat tartalmaz. Így keletkeznek az utódok, például az influenzavírus.

A virion felszabadulása a gazdasejtből

A vírusrészecskék egyszerre (a sejtpusztulás során) vagy fokozatosan (sejtpusztulás nélkül) szabadulnak fel a „gazdasejtből”.

A vírusok ebben a formában szaporodnak. A virionok általában kétféle módon szabadulnak fel a sejtekből.

Első módszer

Az első módszer a következőket foglalja magában: a közvetlenül a sejtben lévő virionok abszolút érése után lekerekítik őket, ott vakuolák képződnek, majd a sejtmembrán elpusztul. E folyamatok befejeztével a virionok egyszerre és teljesen kilépnek a sejtekből (picornavírusok). Ezt a módszert általában litikusnak nevezik.

Második módszer

A második módszer a virionok felszabadulásának folyamatát foglalja magában, miközben 2-6 órán át érik a citoplazma membránon (mixovírusok és arbovírusok). A myxovírusok sejtből történő felszabadulását a neuraminidázok segítik elő, amelyek tönkreteszik a sejtmembránt. A módszer során a virionok 75-90%-a spontán módon felszabadul a táptalajba, és a sejtek fokozatosan elpusztulnak.