Virussen planten zich niet voort door binaire splitsing. In de jaren 50 van de vorige eeuw werd vastgesteld dat reproductie wordt uitgevoerd door de reproductiemethode (vertaald uit het Engels reproduceren - een kopie maken, reproduceren), dat wil zeggen door nucleïnezuren te reproduceren, evenals eiwitsynthese, gevolgd door de verzameling virionen. Deze processen vinden plaats in verschillende delen van de cel van de zogenaamde gastheer (bijvoorbeeld in de kern of het cytoplasma). Deze onsamenhangende methode van virusreproductie wordt disjunctief genoemd. Dit is waar we ons in ons artikel meer op zullen concentreren.
Reproductieproces
Dit proces heeft zijn eigen kenmerken van de reproductie van virussen en onderscheidt zich door de opeenvolgende verandering van sommige stadia. Beschouw ze afzonderlijk.
Fases
Virussen kunnen zich niet vermenigvuldigen in een voedingsbodem, omdat het strikte intracellulaire parasieten zijn. Bovendien kunnen virussen in de gastheercel, in tegenstelling tot chlamydia of rickettsia, tijdens de reproductie niet groeien en vermenigvuldigen ze zich niet door splijting. Alle componenten van dit virus omvatten nucleïnezuren, evenals eiwitmoleculen die afzonderlijk in de "gastheer" -cel worden gesynthetiseerd, in verschillende delen van de cel: in het cytoplasma en in de kern. Bovendien gehoorzamen eiwitsynthetiserende celsystemen één viraal genoom, evenals zijn NA.
Virale reproductie in een cel vindt plaats in verschillende fasen, die hieronder worden beschreven:
- De eerste fase is de adsorptie van het virus, dat hierboven werd besproken, op het oppervlak van de cel, dat gevoelig is voor dit virus.
- De tweede is de penetratie van het virus in de gastheercellen door de viropexis-methode.
- De derde is een soort "uitkleden" van virionen, de afgifte van nucleïnezuur uit de capside en supercapside. Bij een aantal virussen komt het nucleïnezuur de cellen binnen door de fusie van de virionenvelop en de gastheercel. In dit geval worden de derde en tweede fase gecombineerd tot één enkele.
Adsorptie
Deze fase van virusreproductie verwijst naar de penetratie van een viraal deeltje in cellen. Adsorptie begint op het celoppervlak door de interactie van zowel cellulaire als virale receptoren. Vertaald uit het Latijn betekent het woord "receptoren" "ontvangen". Het zijn speciale gevoelige formaties die irritaties waarnemen. Receptoren zijn moleculen of moleculaire complexen die zich op het oppervlak van cellen bevinden en die ook in staat zijn om specifieke chemische groepen, moleculen ofandere cellen, bind ze. In de meest complexe virions bevinden dergelijke receptoren zich op de buitenste schil in de vorm van een aarachtige uitgroei of villus, in eenvoudige virions bevinden ze zich meestal op het oppervlak van de capside.
Het mechanisme van adsorptie op het oppervlak van een receptieve cel is gebaseerd op de interactie van receptoren met de zogenaamde complementaire receptoren van de "gast"-cel. Virion-receptoren en -cellen zijn enkele specifieke structuren die zich op het oppervlak bevinden.
Adenovirussen en myxovirussen adsorberen direct aan mucoproteïnereceptoren, terwijl arbovirussen en picornavirussen adsorberen aan lipoproteïnereceptoren.
In het myxovirus-virion vernietigt neuraminidase de mucogfoteïnereceptor en splitst N-acetylneuraminezuren van het oligosacharide, dat galactose en galactosamine bevat. Hun interacties in dit stadium zijn omkeerbaar, omdat ze aanzienlijk worden beïnvloed door de temperatuur, de reactie van het medium en de zoutcomponenten. Adsorptie van het virion wordt voorkomen door heparine en gesulfateerde polysachariden, die een negatieve lading hebben, maar hun remmende effect wordt verwijderd door sommige polykaryonen (ecmolin, DEAE-dextran, protaminesulfaat), die de negatieve lading van gesulfateerde polysachariden neutraliseren.
Virion komt in de "host"-cel
De manier waarop een virus een gevoelige cel binnendringt, zal niet altijd hetzelfde zijn. Veel virionen kunnen cellen binnendringen door pinocytose, wat 'drank' betekent in het Grieks."drankje". Met deze methode lijkt de pinocytische vacuole het virion rechtstreeks in de cel te trekken. Andere virionen kunnen de cel rechtstreeks binnenkomen via het membraan.
Contact van het enzym neuraminidase met cellulaire mucoproteïnen bevordert het binnendringen van virionen in de cel tussen myxovirussen. De resultaten van recente studies bewijzen dat het DNA en RNA van virionen niet gescheiden zijn van de buitenste schil, dat wil zeggen dat de virionen volledig doordringen in gevoelige cellen door pinocytose of viropexis. Tot op heden is dit bevestigd voor het pokkenvirus, vaccinia en andere virussen die ervoor kiezen om in dieren te leven. Over fagen gesproken, ze infecteren cellen met nucleïnezuur. Het infectiemechanisme is gebaseerd op het feit dat de virionen die zich in celvacuolen bevinden, worden gehydrolyseerd door enzymen (lipasen, proteasen), waarbij DNA wordt vrijgegeven uit het faagmembraan en de cel binnengaat.
Voor het experiment werd een cel geïnfecteerd met een nucleïnezuur dat uit sommige virussen was geïsoleerd, en werd een volledige cyclus van virionreproductie veroorzaakt. Onder natuurlijke omstandigheden komt infectie met een dergelijk zuur echter niet voor.
Desintegratie
De volgende fase van virusreproductie is desintegratie, dat is het vrijkomen van NK uit de capside en de buitenste schil. Nadat het virion de cellen is binnengekomen, ondergaat het capside enkele veranderingen, waarbij het gevoeligheid voor het cellulaire protease krijgt, waarna het wordt vernietigd en tegelijkertijd wordt vrijgegeven. NK. In sommige bacteriofagen komt vrij NA de cellen binnen. Het fytopathogene virus komt binnen via de schade in de celwand en wordt vervolgens geadsorbeerd op de interne celreceptor met gelijktijdige afgifte van NK.
RNA-replicatie en virale eiwitsynthese
De volgende fase van virusreproductie is de synthese van een virusspecifiek eiwit, dat plaatsvindt met de deelname van het zogenaamde boodschapper-RNA (in sommige virussen maken ze deel uit van virionen en in sommige worden ze alleen gesynthetiseerd in geïnfecteerde cellen direct op de matrix van virion-DNA of -RNA). Virale NK-replicatie vindt plaats.
Het reproductieproces van RNA-virussen begint na het binnendringen van nucleoproteïnen in de cel, waar virale polysomen worden gevormd door RNA te complexeren met ribosomen. Daarna worden ook vroege eiwitten gesynthetiseerd, waaronder repressoren van het cellulaire metabolisme, evenals RNA-polymerasen die worden vertaald met het oorspronkelijke RNA-molecuul. In het cytoplasma van de kleinste virussen, of in de kern, wordt viraal dubbelstrengs RNA gevormd door de ouder-plusketen ("+" - RNA-keten) te complexeren met de nieuw gesynthetiseerde, evenals complementaire met de minketen ("-” - RNA-keten). De verbinding van deze strengen nucleïnezuur veroorzaakt de vorming van slechts een enkelstrengs RNA-structuur, die de replicatieve vorm wordt genoemd. Synthese van viraal RNA wordt uitgevoerd door replicatiecomplexen, waarin de replicatieve vorm van RNA, het RNA-polymerase-enzym en polysomen deelnemen.
Er zijn 2 soorten RNA-polymerasen. Totdeze omvatten: RNA-polymerase I, dat de vorming van de replicatieve vorm direct op de plus-streng-template katalyseert, evenals RNA-polymerase II, dat deelneemt aan de synthese van enkelstrengs viraal RNA op de replicatieve-type template. Synthese van nucleïnezuren in kleine virussen vindt plaats in het cytoplasma. Wat het influenzavirus betreft, worden interne eiwitten en RNA in de kern gesynthetiseerd. RNA komt dan vrij uit de kern en dringt door in het cytoplasma, waar het, samen met ribosomen, het virale eiwit begint te synthetiseren.
Nadat de virionen de cellen zijn binnengekomen, wordt de synthese van nucleïnezuur en cellulaire eiwitten daarin onderdrukt. Tijdens de reproductie van virussen die DNA bevatten, wordt mRNA ook gesynthetiseerd op de matrix in de kern, die informatie bevat voor eiwitsynthese. Het mechanisme van virale eiwitsynthese wordt uitgevoerd op het niveau van het cellulaire ribosoom, en de bron van constructie zal het aminozuurfonds zijn. Activering van aminozuren wordt uitgevoerd door enzymen, met behulp van mRNA worden ze direct overgebracht naar ribosomen (polysomen), waarin ze zich al in het gesynthetiseerde eiwitmolecuul bevinden.
In geïnfecteerde cellen wordt de synthese van nucleïnezuren en virion-eiwitten dus uitgevoerd als onderdeel van een replicatief-transcriptief complex, dat wordt gereguleerd door een bepaald mechanismesysteem.
Virion-morfogenese
De vorming van virionen kan alleen plaatsvinden in het geval van een strikt geordende verbinding van structurele virale polypeptiden, evenals hun NA. En dit wordt verzekerd door de zogenaamde zelfassemblage van eiwitmoleculen nabij de NC.
Virion-formatie
De vorming van het virion vindt plaats met de deelname van enkele van de structurele componenten waaruit de cel bestaat. Herpes-, polio- en vacciniavirussen worden geproduceerd in het cytoplasma, terwijl adenovirussen in de kern worden geproduceerd. De synthese van viraal RNA, evenals de vorming van het nucleocapside, vindt direct in de kern plaats en hemagglutinine wordt gevormd in het cytoplasma. Daarna beweegt het nucleocapside van de kern naar het cytoplasma, waar de vorming van de virionenvelop plaatsvindt. Het nucleocapside is aan de buitenkant bedekt met virale eiwitten en de hemagglutinines en neuraminidase zijn opgenomen in het virion. Zo vindt de vorming van nakomelingen plaats, bijvoorbeeld het griepvirus.
Vrijgave van het virion uit de "gast"-cel
Virusdeeltjes worden gelijktijdig (tijdens celvernietiging) of geleidelijk (zonder celvernietiging) uit de "gastheer"-cel vrijgegeven.
Het is in deze vorm dat de reproductie van virussen plaatsvindt. Virions worden uit cellen vrijgemaakt, meestal op twee manieren.
Eerste methode
De eerste methode houdt het volgende in: na de absolute rijping van virionen direct in de cel, worden ze afgerond, worden daar vacuolen gevormd en vervolgens wordt het celmembraan vernietigd. Na voltooiing van deze processen worden de virionen allemaal tegelijkertijd en volledig uit de cellen vrijgegeven (picornavirussen). Deze methode wordt lytisch genoemd.
Tweede methode
De tweede methode omvat het proces van het vrijgeven van virionen als ze binnen 2-6 uur rijpen voorcytoplasmatisch membraan (myxovirussen en arbovirussen). De uitscheiding van myxovirussen uit de cel wordt vergemakkelijkt door neuraminidase, dat het celmembraan vernietigt. Tijdens deze methode wordt 75-90% van de virionen spontaan in het kweekmedium afgegeven en sterven de cellen geleidelijk af.
