Reprodukcija, replikacija virusa

Share Tweet Pin it

Reprodukcija, replikacija virusa - postopek, v katerem virus, z uporabo lastnega genskega materiala in sintetičnega aparata gostiteljske celice, reproducira podobno potomstvo. V najbolj splošni obliki replikacija virusov na ravni ene celice sestoji iz več zaporednih stopenj:

  • pritrditev virusa na celično površino;
  • prodiranje skozi zunanje membrane celice;
  • izpostavljenost genomu;
  • sinteza (transkripcija) nukleinske kisline virusa s tvorbo hčerinskih molekul genomskega NK in, v primeru virusa, ki vsebujejo DNA, informacijske virusne mRNA;
  • sinteza virusov specifičnih proteinov;
  • sestavljanje novih virionov in njihovo sproščanje iz prizadete celice.

Prehod vseh teh stopenj je en cikel razmnoževanja. V celicah ravni sistema v obliki tkiva ali organa reprodukcijskih ciklov, so pogosto asinhrono in virus iz prizadetih prodre v zdravih celicah. V sinhronizacijo cikla poskusi replikacije je mogoče doseči zaradi visoke množini infekcije, pri kateri je vsaka celica vsaj 10 virusne delce. Razmnoževanje virusa običajno spremlja zatiranje bioloških funkcij celic in motenj v celični metabolizem, v skrajni obliki, to vodi v popolno uničenje celic za sprostitev virusnega potomstva (citopatogeni učinek).

Podvajanje

Z replikacije mišljen postopek uvajanja virus v občutljivih celic nanj, predvajanje njihovega genskega materiala in proteinov, ki lahko montaži in sprostitev potomcev na okužbo. Raznolikost virusov, in sicer njihova struktura in vrsta genskega materiala, se kaže v številnih različnih variantah replikacije. Prva faza virusov v tarčne celice se začne z absorpcijo virusnih delcev in pojavom novoustanovljene koncu sposobna nadaljnje generacije virusne okužbe. Ta faza je pogosto imenujemo eklipsnym obdobje (mrk) razteza od okoli 1-5 uri pri pikornavirusov, Togaviridae rabdovirus, ortomiksovirus, herpes in 8-14 ur izmed adenovirusov, papova virusov. V tem obdobju se močno zmanjša število aktivnih virusov, ki prihajajo iz uničenih celic.

Adsorpcija je očitno prvotno reverzibilen proces, ki je rezultat naključnih trkov virusa s ciljnimi celicami. Ugotovljeno je bilo, da je le v enem primeru od 10 3 -10 4 takšnih trčenj njihova vezava (lepljenje) bližje. Vezavo olajšujejo ustrezni ionski pogoji in pH.

Vendar je ta postopek v veliki meri neodvisen od temperature in ne zahteva porabe energije. Adsorpcija virusa na ciljno celico pomeni specifično kombinacijo virusnih proteinov z receptorji celične membrane (ta postopek se imenuje tudi vezava). Številni virusi so identificirali strukture, vključene v postopek vezanja virusa v celico. Virusi zaprti v ovojnice, vezavni protein običajno eden od vrhov se nahaja na zunanji površini virusne ovojnice, kot je hemaglutinina (HA) virusa gripe. Nekatere kuverte, kot so herpesvirusi in cepiva, vsebujejo več vrst proteinov, ki se vežejo na celice. Virusi neprevlečenih kot proteine, ki se vežejo na celice pogosto pojavljajo površinske polipeptidov, kot so beljakovine adenovirus vlaken in hemaglutinina (sigma 1) reovirus.

Natančna narava celičnih receptorjev živalskih virusov je določena za le nekaj specifičnih vrst. Tudi če specifični receptorji niso znani, lahko s pomočjo konkurenčnih zavezujočih študij ugotovimo družine ali skupine virusnih receptorjev. Virusi so ena vrsta, vendar različni serotipi lahko kompetitivno receptorje istega razreda (npr poliovirusna serotipov 1, 2, 3), ali receptorjev, ki pripadajo različnim razredom (npr rinovirusi 2 in 14). Virusi različnih družin (npr Coxsackie virusov B3 in kjer so adenovirusi 2) lahko tudi kompetitivno vežejo na receptorje istega razreda. Študije, izvedene za preučevanje vezavnega postopka, so pokazale, da na eni celici obstaja skupno 10 4-10 mest za vezavo na virus (receptorje).

Po uvedbi pritrditev virusa v celico, ki je potreben celoten virus ali njegov ustroj, ki obsega gen in vsako virusne polimeraze, da se primarno transkripcijski prenese preko plazemske membrane celic. Hitrost penetracije je drugačna in je odvisna od narave virusa, kot so okužene celice in okoljski dejavniki, kot je temperatura. Nekatere nonenveloped virusi, kot so poliovirusa in reovirusa so vključeni v proces endocitozo, receptor regulirano (viropeksis), pri čemer vstopa v citoplazmo v endocytic mehurčka. Druge nonenveloped virusi lahko neposredno pronica skozi plazemsko membrano in citoplazmo so v prostem stanju brez prevoz endocytic veziklov.

Vdor ovojnih virusov v celico lahko izvedemo tudi na dva načina. Primer prvega je Semliki gozdni virus (VLS). VLAN čemer predstavnik družine Togaviridae veže na specifične receptorje na celični površini, ki so razdeljeni na določenih lokacijah plazemski membrani (zajema jamic), nato pa jih hranili v celico s receptorsko posredovano endocitozo. Nato se pojavijo v celični citoplazmi, v vejikih, obloženih s klatrinom. Fuzija ovojnice virusa z endosomno membrano povzroči sproščanje virusnega kapsida v citoplazmo. Drugi mehanizem za penetracijo prevlečenih virusov se pojavi pri paramikovirusih (na primer, Sendai). Ovoj virusa se direktno poveže s celično membrano v plazmi, virusni nukleocapsid pa prosto vstopi v citoplazmo.

Odstranjevanje je proces odstranitve ali dezintegracije dela ali celotnega kapsida virusne beljakovine med pripravo virusnega genoma za transkripcijo in prevod. V mnogih primerih so penetracija in slezenje del enega samega procesa. Nekateri picornavirusi se lahko na primer spremenijo v strukturi in funkciji kapsida, motijo ​​njegovo celovitost in izginejo notranje proteine, saj se virus premika skozi plazemsko membrano. Strukturne spremembe, ki jih spremlja izguba beljakovin, olajšajo uvedbo virusne RNK v citoplazmo.

Virusi niso obloženi, kot so adenovirusi, ki deluje v endosomov, lizosome inducira fuzijo z endosomov, ki povzroča njihovo kapsidni odstranimo pod delovanjem lizosomalnih encimov. V primeru reovirusov intraendosomske proteaze zaporedno odstranijo tri zunanje kapsidne proteine, kar povzroči nastanek subviralnega delca. Ta postopek vodi k aktiviranju virusne transkriptaze. Odstranjevanje izolacije poksvirusov kot je virus vakcinije, zgodnje stopnje je uničenje zunanje prevleke z uporabo protein intraendosomalnyh encimov, nato pa preostale proteine ​​sredice. Sčasoma se sprosti virusna DNA. Ta stopnja, očitno, zahteva sintezo beljakovine, ki je specifičen za virus.

Prepis viralnega genoma v mRNA in nadaljnji pretvor mRNA v protein lahko poteka po več poteh. Na splošno za evkariontske celice je potrebno, da imajo mRNA en sam začetni položaj za prevajanje beljakovin (tj. So monokistonični). Pot virusov, ki vsebujejo mRNA, jo prevedemo v velik primarni poliprotein, ki se nato razcepi in tvori več virusnih proteinov. Primer take poti lahko virusi, nukleinske kisline, ki je v obliki (+) - polarnem, eno- RNK (osRNK) in deluje kot mRNA, zlasti pikornavirusov in Togaviridae. Vezuje se na velike poliribozome in v celoti <53)je preveden, tako da tvori en velik poliprotein, ki se nato razcepi, ki poteka po več stopnjah, kar spremlja videz nestrukturnih, jedrskih in kapsidnih proteinov.

V togavirusih virusna RNA deluje v vlogi mRNA, ki tvori poliprotein, ki se razdeli z naknadnim tvorbo nestrukturiranih proteinov, potrebnih za replikacijo RNA. Nato je virusna RNA prepisana v (-) RNA, ki služi kot matrika dolžine genomov, iz katere se kopirajo dve glavni vrsti (+) RNK. Obstajajo velike razlike med virusi alfa in flavovirusi družine togavirusa. Dolžina mRNA flavovirusov na primer ustreza dolžini genoma, medtem ko je velikost mRNA alfa virusov manjša od genomov. Poleg tega so geni strukturnih proteinov flavovirusov lokalizirani na 5 ^ koncu virusnega genoma, medtem ko so geni strukturnih proteinov alfa virusov na svojem 3-koncu.

Tako v pikornavirusih kot v togavirusih virusna encodirana RNA polimeraza sintetizira komplementarno RNA, pri čemer uporablja kot predlogo RNA genoma. Novo sintetizirana RNA služi kot osnova za sintezo naslednjih genoma RNA. Nove genomske RNA lahko delujejo kot mRNA ali prekurzorji RNK za naslednjo generacijo virusov.

Virusi, ki vsebujejo linearno ali segmentno RNA, ne proizvajajo nobene velike molekule mRNA, temveč specifične mRNA za vsak virusni protein. Za ustvarjanje mRNA iz genomske RNK je potreben encimski transkriptaz, ki ga vsebuje virion (virusna polimeraza). Prisotnost množice mRNA omogoča uravnavanje količine vsakega sintetiziranega proteina. Ena regija genomske RNK ima lahko več bralnih okvirov, od katerih je vsak prepisan v edinstveno mRNA. In to se nato prevede v ločen protein. Genomična (-) osRNA se replicira s sodelovanjem (+) osPCA mediatorja, ki nato služi kot predlog za sintezo velikega števila (-) genomske osRNE.

Reovirusi vsebujejo RNK odvisno RNA polimerazo (+) osRNA iz (-) trabekule vsakega segmenta dvojne verižne (ds) RNK. Te (+) osRNE se izvržejo iz virusnega jedra skozi kanale v jedrskih vrhovih in služijo kot monokistronske sRNA za prenos v virusne proteine. Virusna RNA polimeraza prav tako sintetizira (+) osRNA, ki nato služi kot matrika za komplementarne (-) trabekule med replikacijo virusnega genoma.

Retrovirusi imajo eno pot replikacije. Virusna (+) osRNA služi kot osnova za virusno RNA-odvisno DNA polimerazo (reverzna transkriptaza) in primarni transportni RNA (tRNA). Dobimo kopijo osDNA, ki je na začetku povezana z vodikovo vezjo na komplementarno (+) osRNO. Virusno kodirana ribonukleaza dekodira osRNA, po kateri se sintetizira komplementarna veriga DNA. Nato je dsDNA integrirana v kromosomsko DNA jedra gostiteljske celice. Prepis integrirane virusne DNK je pod nadzorom transkriptaz gostiteljskih celic.

Virusi, ki vsebujejo DNK, lahko uporabijo poti, podobne tistim, ki so opisane za evkariontske celice, kadar se jih replicira med lično infekcijo. Papovavirusni, adenovirusi in herpes replikacije lastnosti takega sredino, kjer prepis virusne DNA v mRNA poteka v jedru celice gostiteljice, odvisno od končne encima. Na papova virusov (m. E. SV40) primarni proteini, ki nastanejo po uvedbi, so T-antigeni (tumorskih antigenov ali zgodnje proteini). Nekateri od proteinov T-antigen, lahko medsebojno delujejo z dsDNK virusnega genoma, ki povezuje blizu mesta, ki sprožijo replikacijo DNK, ki omogoča replikacijo slednje. Kasneje se transkripirajo mRNA, v katerih so encapsulirani polipeptidi (pozni proteini) kodirani. Vsi zgodnji mRNA so pridobljeni iz kateremkoli od dveh sklopov virusne DNA (v nadaljnjem besedilu R, ali zgodaj, verige) in pozno mRNA - drugo (P ali kasneje, verige). Adenovirusi imajo tudi zgodnje in pozne gene, vendar se ne nahajajo na različnih nivojih virusne DNA, ampak naključno na obeh.

Pri ponovitvi papovavirusa in adenovirusov imajo zgodnji proteini prevladujočo regulativno vlogo in pogosto imajo pleiotropski učinek. Pozni proteini vključujejo strukturne beljakovine. Posamezne mRNA za zgodnje in pozne beljakovine so pogosto komplementarne segmentom, ki se nahajajo v različnih regijah virusne DNA. To kaže na znatno fuzijo območij virusne DNA z odstranitvijo mest, ki se nahajajo med komplementarnimi segmenti, zatem. V mnogih primerih se mRNA sintetizirajo na podlagi prekrivajočih se odsekov virusne DNA. Ta vrsta nanosa omogoča zmanjšanje količine virusne DNA, potrebne za kodiranje virusnih proteinov.

Reprodukcija virusne DNA papovavirusa in adenovirusov se nekoliko razlikuje. V obeh primerih je potrebno sodelovati v DNK polimerazi, izolirani iz gostiteljskih celic. Podvajanje DNA v papovavirusih se začne na enem mestu in se nato razširi v dveh smereh vzdolž krožne dsDNA, dokler se obe dvojni vilici ne dosežejo. Sinteza DNA poteka brez neskončnosti. Manj novo sintetizirani fragmenti DNA so kasneje združeni na vsaj eno od obeh DNA pramenov. Replikacijo dsDNA v adenovirusih olajša njegova linearna, ne pa krožna organizacija. Podvajanje vsakega posameznega komplementarnega sklopa DNA se pojavi neodvisno in nove sintetizirane verige lahko začnejo naslednji krog replikacije.

V herpesvirusih se virusna DNA najprej prepelje v celično jedro, kjer poteka transkripcija in replikacija. Najprej pojavljajoče se beljakovine opravljajo regulativno funkcijo. Beljakovine, ki so se kasneje pojavile, so vključene v sintezo virusne DNA. Beljakovine, ki so nastale pozneje kot vsi, so strukturne narave.

Poksvirusi so najbolj zapleteni od vseh znanih živalskih virusov. Zato je njihov cikel ponovitve tudi zapleten. Vse primarne faze prepisovanja in prevajanja se najverjetneje pojavijo v citoplazmi gostiteljske celice. To zahteva, da ima virus svojo DNA-odvisno RNA polimerazo, ki sproži prepisovanje. Eden od virusov kodiranih zgodnjih proteinov je odgovoren za drugo stopnjo odstranjevanja, po kateri virusna DNA postane popolnoma dostopna za transkripcijo in replikacijo. Replikacija, transkripcija in kasnejša sestavljanje virusov - vse to se dogaja v tovarnah, ki so v citoplazmi celice gostiteljice in jih aktivira virus. Ostanke skupine virusov specifičnih beljakovin lahko odkrijejo v okuženih celicah. Nekateri encimi (na primer DNA polimeraza in timidin kinaza) in strukturni proteini pripadajo zgodnjim proteinom. Kot napredovanja procesa okužbe začne replikacijo DNA, sintezo zgodnjih nestrukturnih proteinov ustavi in ​​začne sintezo dolgo proteinov, od katerih so mnoge strukturne, drugi - encimi in proteini, vključeni v montaži virusa.

Po koncu replikacije virusnih genomov in sinteze virusnih proteinov je treba intaktne virione sestaviti in izolirati iz gostiteljske celice. Sestava virusov, ki nimajo ovojnice in nukleokapsidov virusnih ovojnic, pogosto poteka glede na vrsto kristalizacije, ki je odvisna od samopopravljanja kapsomov virusa.

V večini primerov virusi, ki nimajo membrane, se kopičijo znotraj prizadete celice in se po celični smrti sproščajo v zunanje okolje. Naslednja veriga dogodkov vodi do uničenja celice: zaviranja sinteze beljakovin gostiteljske celice, njegovih lipidov in nukleinskih kislin; neorganiziranje citoskeleta gostiteljske celice; sprememba strukture membrane gostiteljske celice. Ruptura membran vodi v povečanje prepustnosti celic in sproščanje proteolitičnih encimov iz lizosomov. Nezmožnost nadgradnje zalog visokoenergetskih molekulskih struktur zavira delovanje črpalk, ki zagotavljajo gibanje ionskih tokov in motijo ​​izločanje produktov razgradnje in dobavo potrebnih hranil.

Virusi, ki imajo membrano, se sproščajo iz okužene celice, običajno s potapljanjem. Ta proces lahko povzroči celično smrt. V vseh primerih se virusno specifični proteini vstavijo v membrane gostiteljskih celic, kar povzroči njihovo strukturno preureditev, s čimer se izločijo nekatere normalne beljakovinske komponente. Kasneje se lahko virusne kapside vežejo na virusno specifične matriksne beljakovine, ki obdajajo membrano iz citoplazme na poškodovanih območjih. Kapsid virusov, ki imajo najmanjše mere in se prevleče intracitoplazemski domene se vežejo na virusne proteine, vgrajenih v membrano gostiteljske celice in ne na proteine ​​matriksa (Togaviridae).

Značilnosti reprodukcije virusov. Obdobja produktivne virusne okužbe. Replikacija virusa. Radiodifuzija.

Obdobja produktivne virusne okužbe

Produktivna virusna okužba se izvaja v treh obdobjih:

  • začetno obdobje vključuje korake adsorpcije virusa na celico, prodiranje v celico, razpadanje (deproteinizacija) ali "odstranjevanje" virusa. Virusna nukleinska kislina je bila dostavljena v ustrezne celične strukture in se pod delovanjem encimov lizosomskih celic sprosti iz ovojnic zaščitnih beljakovin. Posledično se oblikuje edinstvena biološka struktura: okužena celica vsebuje 2 genoma (lastna in virusna) in 1 sintetični aparat (celično);
  • po tem se začne druga skupina procesov razmnoževanja virusa, vključno s srednjim in končnim obdobjem, v katerih se pojavi celična represija in ekspresija virusnega genoma. Represijo celičnega genoma zagotavljajo nizkomolekularni regulatorni proteini, kot so histoni, sintetizirani v katerikoli celici. Z virusno okužbo se ta proces povečuje, zdaj pa je celica struktura, v kateri genski aparat predstavlja virusni genom, sintetični aparat pa je sintetični sistem celice.

Podvajanje virusa

Nadaljnji potek dogodkov v celici je usmerjen za replikacijo virusne nukleinske kisline (sinteza genskega materiala za nove virione) in izvajanje genetskih informacij, ki jih vsebuje (sinteza beljakovinskih komponent za nove virione). DNA-vsebujoči virusi, tako v prokariotskih kot v evkariontskih celicah, ponovijo virusno DNA s sodelovanjem DNK odvisne DNA polimeraze. V tem primeru enojne DNA-vsebujoče virusi najprej tvorijo komplementarno verigo - tako imenovano replikativno obliko, ki služi kot predlogo za molekule hčerinske DNA.

Casting

Izvajanje genetskih informacij o virusu, vsebovanih v DNK, se pojavlja, kot sledi: s sodelovanjem DNA-odvisne RNK polimeraze se sintetizirajo i-RNA, ki vstopajo v ribosome v celici, kjer se sintetizirajo virusno specifični proteini. V dvovalentnih DNK vsebujočih virusih, katerih genom se prepisuje v citoplazmi gostiteljske celice, je njegov lasten genomski protein. Virusi, katerih genomi so prepisani v celičnem jedru, uporabljajo celično DNK odvisno RNA polimerazo, ki jo vsebuje.

V virusih, ki vsebujejo RNK, se procesi replikacije njihovega genoma, transkripcije in prevoda genetskih informacij izvajajo na druge načine. Replikacije virusne RNA kot minus- in plus prameni skozi replikacije obliki RNA (komplementaren original), katerega sinteza zagotavlja RNA odvisna RNA polimeraze - genomske proteinom, ki je v vsakem RNA virusov. Replikacije oblika RNA negativni žarilno virusi (plus-veriga) služi ne le kot matrice za sintezo hčerinskih molekule virusne RNA (minus pramenov), ampak tudi deluje kot mRNA, t. E. gre za ribosomov in omogoča sintezo virusnih proteinov (prevajanje ).

V plus-verižnih RNA-vsebujočih virusih se prevajalska funkcija izvaja s svojimi kopijami, ki se sintetizirajo prek replikativne oblike (negativne strune) s sodelovanjem virusnih RNA-odvisnih RNA-polimeraz.

Nekateri virusi, ki vsebujejo RNK (reoviruse), imajo popolnoma edinstven transkripcijski mehanizem. Zagotavlja ga poseben virusni encim - obrnjena reakcija (reverzna transkriptaza) in imenovana reverzna transkripcija. Bistvo tega je, da je najprej na matriki virusne RNK s sodelovanjem reverzne transkripcije nastala transkript, ki je enojna veriga DNA. Na njej se s pomočjo celične DNK odvisne DNK polimeraze sintetizira druga veriga in tvori dvojni verižni DNK prepis. Z njim se s pomočjo tvorbe i-RNA informacije o virusnem genomu uresničujejo na običajen način.

Rezultat opisanih postopkov replikacije, transkripcije in prevajanja je tvorjenje hčerinskih molekul virusne nukleinske kisline in virusnih proteinov, kodiranih v genome virusa.

Po tem pride tretje, zadnje obdobje interakcije med virusom in celico. Iz strukturnih sestavin (nukleinskih kislin in proteinov) na membrane citoplazemskih mrež retikuluma se zbirajo novi virioni. Celica, katere genom je bil potisnjen (zatiran), ponavadi izginja. Novo oblikovani virioni pasivno (kot posledica celične smrti) ali aktivno (s potapljanjem) zapustijo celico in se znajdejo v svojem okolju.

Tako pride do sinteze virusnih nukleinskih kislin in proteinov ter montažo novih virione v zaporedju (časovno ločena) v različnih celičnih struktur (disunited v prostoru), v zvezi s katerimi je bil postopek za razmnoževanje virusa imenom izključevalna (predalih). Pri prekinitveni virusni okužbi se proces interakcije virusa s celico prekine zaradi enega ali drugega razloga pred zatiranjem celičnega genoma. Očitno je, da se v tem primeru genetske informacije o virusu ne bodo uresničile in virus se ne bo razmnoževal, celica pa ohranja svoje funkcije nespremenjene.

V latentne virusne infekcije v celici hkrati tako funkcija genoma in virusno induciran transformacij virusnega genoma postane del celice za delovanje in podedovanega skupaj z njim.

Faze in mehanizem okužbe in razmnoževanja virusov

Virusi so intracelularni obvezni paraziti, kar pomeni, da ne morejo ponoviti ali prenašati svojih genov brez pomoči žive celice. Edini virusni delec (virion) je inerten. Ko virus okuži celico, uporablja ribosome, encime in večino celične strukture za replikacijo.

V nasprotju s tem, kar opažamo v procesih celične delitve, kot mitozo in mejozo, replikacija virusa zagotavlja veliko potomcev, ki uničuje celice gostiteljice, in nato okuži druge celice v telesu.

Virusni genski material

Virusi lahko vsebujejo eno-vijačno / dvojno verižno DNA ali RNA. Vrsta genetskega materiala, ki se nahaja v določenem virusu, je odvisna od njegove narave in funkcij. Natančna narava tega, kar se zgodi po okužbi gostitelja, se razlikuje glede na vrsto virusa.

Postopek podvajanja v virusih z dvojno verižno DNK, enostransko DNA, dvojno vijačeno RNA in enonivojno RNA se bo razlikovala. Na primer, virusi, ki vsebujejo dvojno verižico, morajo ponavadi prodreti v jedro gostiteljske celice, preden se lahko ponovijo. Vendar se virusi, ki vsebujejo RNK, enačijo v več vrstah, pretežno v citoplazmi gostiteljske celice.

Ko virus okuži gostitelja, komponente viralnega potomstva proizvedejo celični mehanizmi in sestava virusnega kapsida je ne-encimski proces. Virusi lahko navadno okužijo samo omejeno število gostiteljev. Mehanizem »zaklepanje in ključ« je najpogostejša razlaga tega pojava. Nekateri proteini na virusni delci morajo ustrezati določenim receptorskim proteinom na površini celice posameznega gostitelja.

Kako virusi okužijo celice?

Glavni proces okužbe in replikacije virusa poteka v šestih fazah:

  • Adsorpcija - virus se veže na gostiteljsko celico.
  • Penetracija - virus vnese svoj genom v gostiteljsko celico.
  • Replikacija virusnega genoma - virusni genom se replicira z uporabo strukture gostiteljske celice.
  • Sestavljanje - nastajajo virusne komponente in encimi, ki se začnejo kopičiti.
  • Zorenje - iz sestavljenih komponent se razvijajo virusi.
  • Izhod je, da novi virusi pobegnejo iz gostiteljske celice v iskanju novih žrtev za okužbo.

Virusi lahko okužijo vse vrste celic, vključno z živalskimi celicami, rastlinskimi celicami in bakterijskimi celicami.

virusna replikacija

Predmeti

  • biotehnologija
  • replikacijo virusa

Imenik tehničnega prevajalca. Namera. 2009-2013.

Oglejte si, kaj je "replikacija virusa" v drugih slovarjih:

Podvajanje virusa - vіrusa replіkatsyya * replikacijo virusa intracelularni proces replikacije virusa, vključno s sintezo proteinov, nukleinskih kislin in lipidov, pri čemer se tvori nova virusne inficiranje enoto... Genetics. Enciklopedijski slovar

replikacija - - [angleško-ruski glosar ključnih izrazov o cepljenju in imunizaciji. Svetovna zdravstvena organizacija, 2009] Teme, cepljenje, imunizacija, replikacija virusa EN... Imenik tehničnega prevajalca

HIV - Ta izraz ima tudi druge pomene, glej Vich. Virus humane imunske pomanjkljivosti... Wikipedia

VIRUSI - najmanjši patogeni nalezljivih bolezni. V latinščini virus pomeni strup, strupen začetek. Do konca 19. stoletja. v medicini je bil uporabljen izraz virus, ki se nanaša na katerokoli okužbo, ki povzroči bolezen. Sodobna...... Enciklopedija Collierja

Sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti - Rdeči trak simbol solidarnosti z... Wikipedia

Klinične stopnje HIV / aidsa V.I. Pokrovsky - Zahteva za "AIDS" je preusmerjena tukaj. Cm. tudi druge vrednosti. Sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti Rdeči trak je simbol solidarnosti s pozitivnim HIV-om in bolniki, ki so razvili aids. ICD 10 B... Wikipedia

AIDS - Zahteva za "AIDS" je preusmerjena tukaj. Cm. tudi druge vrednosti. Sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti Rdeči trak je simbol solidarnosti s pozitivnim HIV-om in bolniki, ki so razvili aids. ICD 10 B... Wikipedia

Virus hepatitisa B - virus hepatitisa B... Wikipedia

Ehovirusi - Znanstvena klasifikacija Domena: Virusi [1]... Wikipedia

Patološka anatomija virusnih okužb v otroštvu - Med okužbami z virusi ošpic, ošpicami, poliomielitisom, mumpsom, noricami in infekciozno mononukleozo so še posebej pomembni. Prve tri se nanašajo na virusne bolezni RNK; Piščančja okužba in nalezljiva mononukleoza povzročata DNK...... Wikipedia

Podvajanje virusa

Replikacijo virusnega genoma - matrične komplementarna sintezo nukleinskih kislin, prizadeva za obratovalni čas genomskih sekvenc za kasnejšo enkapsidacijske v virione.

Začetek sinteze verige DNA lahko nastane le v prisotnosti praška za DNA-polimerazo. Vrsta semena in način nastanka se razlikujejo v različnih virusih in določajo izvirnost virusnih replikacijskih sistemov. Obstajajo trije glavni načini za začetek sinteze DNA:

Iniciacija na notranjih mestih DNA je značilna za obročne matrike. Oligoribonukleotid je oligonukleotid, ki ga lahko sintetizira DNA-odvisna RNA polimeraza, primaza ali primat. Ti encimi so lahko celičnega izvora ali specifični za virus. Sintetiziramo lahko en primer ali več primerkov.
Na enostranski matrici se seme sintetizira na določenem mestu, ki ga zazna encim. Dvonivna matrika se najprej pripravi za začetek. Na mestu Ori je pritrjena vijačnica. Ta encim razgradi del matriksa, kar vodi do nastanka replikativnega čepa s poznejšo sintezo semena.

Iniciacija na koncih DNK (začetek terminala) je značilna za linearne matrike. Obstajajo dve skupini metod za začetek sinteze DNA: z uporabo primera nukleotidne beljakovine in z uporabo samozapornega mehanizma.

Začetek sinteze z uporabo vrzeli in vrzeli - seme za nadaljnje raztezanje verige je lahko 3'-OH konec razbitega DNA drog.

Raztezanje verige med replikacijo virusnih genomov se v osnovi ne razlikuje od postopka sinteze celične DNA. Uporabljajo se encimi, pomožni proteini in beljakovine replikacije, ki pripadajo gostiteljski celici in virusu. Sinteza DNK praviloma izvaja DNK odvisno DNA polimerazo II, v redkih primerih - DNA polimerazo III. Glavna lastnost sinteze je njegova polarnost, v kateri je naslednji nukleotid pritrjen na 3'-konec rastne verige. To pomeni, da smer sinteze poteka od 5'-do 3'-konca, branje je od 3'-do 5'-konca. Z metodo iniciacije so povezane sinteze komplementarnih filamentov. Na predlogi DNA se sinteza nadaljuje s tvorbo replikacijskega čepa ali z premik verige, na predlogi onDNA - o mehanizmu povračila.

Standardni mehanizem polkonzervativne DNA replikacije s tvorbo replikacijske vilice obsega naslednje korake:
1. Iniciacija replikacije s cepitvijo dnDNA s helikazami. Replikacija se ne začne z naključno točko, temveč na določeni lokaciji, ki se imenuje izvor replikacije (ori), ki je lahko ena ali več.
2. Sinteza RNA-primerjev z DNA-odvisno RNA polimerazo, primazo ali primazo.
3. Sinteza komplementarnih verig s pomočjo DNA polimeraze (II, III). DNK verige sintetiziramo z vezavo deoksinukleotidov na 3 'konec rastne verige, to je v smeri od 5' do konca 3 'vzdolž matrične verige. Sinteza verig v nasprotni smeri ne pride. Zato sintetizirane verige v replikacijski vilici rastejo v nasprotnih smereh. Sinteza ene verige poteka neprekinjeno - vodilna ali vodilna veriga. Sinteza druge verige je impulz - to je zaostajajoča veriga. Vodilna veriga se sintetizira v smeri rasti replikacijske vilice, ki zaostajajo v nasprotni smeri kot rezultat več aktov iniciacije. Posledično se oblikujejo več kratkih verig (Okazaki fragmenti), ki se nato združijo, da tvorijo neprekinjeno zaostajalno verigo. Mehanizem replikacije vodilnih in zaostajnih verig je načeloma enak in zahteva sintezo kratkih RNA-primerjev, ki dopolnjujejo matrično verigo. Hitrost kopiranja v vtiču replikatorja je konstantna in je enaka 1,5 kb / s.
4. Dezintegracija praška RNA z RNase N
5. Presečenje fragmentov Ozaka z DNA ligazo.
6. Odstranitev superzaleza s topoizomerazami (topoizomeraza I-uvaja razkroj v eni verigi, topoizomeraza II uvaja razkorake v obeh verigah).

1. Prenehanje sinteze in neskladje obročni genomi Poenostavljena kot sintezo verige je krog in na koncu popolnega obrata ali ori točke za dvosmerno podvajanje v srednjem obroču 3 'in 5'-konca na novo sintetiziranega sklopa kombinirane in ligirali. Seznanjene taljene obroče ločimo s topoizomerazo.
2. V linearni DNA, Sintetizirano z RNA primerki, vse je bolj zapleteno. Odstranitev praška RNA daje molekulo DNA s štrlečim 3 'koncem in prostor na koncu 5'. Predlagamo dva načina za dokončanje replikacije s tvorbo popolne kopije matrične verige (slika 1).

Leta 1972 je Watson predlagal model za dokončanje replikacije DNA z ravnimi ponovitvami na koncih skozi tvorbo concatemere, ki predstavljajo več tandem ponavljajočih se enot genomov. Po nastanku koncentratorja specifična endonukleaza uvede postopno prekinitev na mestu združitve. To vodi do nastanka štrlečih 5-krakov in rež na 3'-koncu, ki se ojačijo z DNA-polimerazo. Odmor se zapre bodisi z odškodnino ali z ligacijo.

Sintezo linearne DNK s polno dolžino z obrnjenimi ponovitvami na koncih se lahko zaključi s tvorbo lasnice. Invertirane ponovitve sta dve kopiji iste sekvence DNA v eni molekuli v nasprotni smeri. Inverzne ponovitve, ki so med seboj povezane palindromov. Slika 10 kaže, da je 3'-konec odpovedi preko tvorbe lasnice obsega ligiranjem na 3'-konec čepa z 5'-koncu komplementarno verigo, ki Nick da se tvori štrleči 3'-konec in njegov raztezek.

Glavna replikacija DNA genoma

1. Replikacija z uporabo inicializacije terminala z uporabo samozapirnega mehanizma

Ta vrsta replikacije genomske DNA ima parvovirusi - najmanjši (15-18 nm) ikoceedrični, neobtoženi, jedrski virusi živali in žuželke. Genom predstavlja linearna onDNA, ki ima oba konca samokomplementarne sekvence, ki tvorijo pramene strukture. 3'-konec DNK ima edinstveno 125 nukleotidno sekvenco, ki tvori dvojno vijačno strukturo T oblike. Deluje kot primer za DNA polimerazo. DNK polimeraza, kot posledica reparativne sinteze komplementarne verige, ustvari duplex, pri čemer sta obe verigi kovalentno združeni na enem koncu. V tem primeru se 3-terminalni segment starševskega genoma ne uporablja kot predlogo. Posledično se polno razmnoževanje virusnega genoma še ni zgodilo. V naslednji stopnji encim, specifičen za virus, prekinja matično verigo na meji med repliciranim in ne-repliciranim delom zaporedja (med 125 in 126 nukleotidi). Terminal 125 nukleotidov starševskega genoma postane pogojni del nove sintetizirane verige in 3'-konec tako oblikovane matične verige se uporablja za njegovo regeneracijo. Kot rezultat teh reakcij, razpršidvojno verižno replikacijsko obliko virusne DNA (slika 2). Naslednji veriga reakcij, ki vključujejo nastanek na enem koncu DNA primerjev v "zajec ušesa", sintezo nove verige z izključitvijo staršev nastajanje druge replikacije obliki. V drugem replikativnega oblika DNA uporabimo kot šablono za nadaljnjo sintezo virusne DNA, in prestavljeno enoverižni molekula duplex ali vstopi v cikel replikacije ali del hčerinski virusnega delca.


Sl. 2. Shema prvih stopenj replikacije parvovirusnega genoma.
Na sliki je debela črta matrična nit, tanka črta pa je na novo sintetiziran niz
2. Replikacija z uporabo začetnega terminala z uporabo nukleotidno-beljakovinskega praška

Ta vrsta replikacije genomske DNA ima adenoviruse - sorazmerno velike (do 90 nm) necepljene, jedrske virusne kapsule tipa icosahedral. Genom je linearna dnDNA, ki ima obrnjene ponovitve in kovalentno vezane genomske proteine ​​na 5'-koncih z molekulsko maso 55 kD (slika 3).

V celici, okuženi z adenovirusom, sintetiziramo 80 kD protein, specifičen za virus, ki se skozi serijo povezuje z deoksicitidinom. Nastala struktura (80) B-Ser-dCTP je primer, ki se preko citozina veže na 3'-terminalni gvanozin genoma in sproži sintezo DNA verige. Iniciacija se lahko pojavi na obeh koncih starševske DNK in se lahko pojavi hkrati ali zaporedno. S sekvenčno iniciacijo sintezo hčerinske verige spremlja premikanje ene od starševskih verig, sinteza komplementarne verige pa nadaljuje na enostransko matriko s pomočjo mehanizma popravljanja.


Sl. 3. Replikacija adenovirusne DNA

Tako vsaka naslednja dvojno verižna molekula podeduje eno starševsko verigo, to je polkonzervativno. Vendar pa postopek poteka brez sinteze zaostajalne verige, tj. E. brez nastanka več začetnih mest in sinteze fragmentov Okaucasia.

Za izvajanje tega replikacijskega mehanizma mora molekula nukleinske kisline na začetku imeti ali ponovno ustvariti dvojno verižno obročno strukturo. Novo ustvarjeno dvojno vijačno strukturo imenujemo replikativna oblika (RF). Rekreacija dn-strukture se lahko nadaljuje na različne načine:
- obroč na DNA (fages 174, M13) tvorijo replikativni dupleks po standardni shemi: sinteza semena - podaljšek verige - odstranitev semena - dokončanje verige - liganje. Vsi encimi, ki zagotavljajo prenos starševskega genoma v replikativno obliko, imajo celični izvor;
- linearna dNA faga λ pridobi obročasto obliko zaradi lepljivih koncev;
- Herpesvirus DNA vsebuje neposredne terminalne ponovitve, pri katerih eksunuclease, specifična za virus, cepi enonivojne regije, po kateri molekula pridobi obročasto obliko.

Replikacija glede na mehanizem valjčnega obroča ima na splošno naslednje faze (slika 4):
I. Encim, ki je specifičen za virus, uvaja enostransko prekinitev na edinstvenem mestu replikativne oblike matične verige.
II. Encim ostane vezan na 5 'konec, sprosti 3'-terminalni nukleotid služi kot primer za DNA-polimerazo.
III. DNA polimeraza pripisuje nukleotide komplementarni zaprti verigi, to je samo sintetizirano vodilno verigo. 5-konec starševske verige je premaknjen. Opažamo nastanek molekul sigma (σ).
IV. Ko se replikacijska vilica zaključi nekoliko več kot polni obrat, se prestavljena veriga zapre v prstan in encim premakne v novo sintetizirano nit in cikel se ponovi.
Tako novo sintetizirana veriga, ki ima genomsko zaporedje, postane komponenta RF, prejšnja (matična) pa se pojavi v prosti obliki.
Predstavljena klasična shema valjčnega obroča je pogosto le vmesna stopnja replikacije virusnih genomov. Na primer, pri ponovitvi faga λ genoma se uresniči več shem - shema Cairns, oblikovanje koncentratorjev (glej spodaj) in spremenjena shema valjčnega obroča, ki jo opazimo v pozni fazi replikacije. V tej zvezi se metoda pozne replikacije genom faga X imenuje metoda sekundarnega odvijalnega valja.


Sl. 4. Shema replikacije DNA z mehanizmom valjčnega obroča

4. Podvajanje DNA v skladu s shemo Cairns

Ta vrsta replikacije je dobro raziskana na primeru virusa SV40, ki je član družine poliomavirusa. Polomomavirusi so razmeroma plitki (45-55 nm) ikosaestričnih neobtoženih jedrskih virusov, ki vplivajo na živali in ljudi. Genom je dvovalentna obročasta superkrčljiva DNA, povezana s celičnimi histoni.
Podvajanje poteka v skladu z naslednjo shemo (slika 5):
1. virus specifična imenovan nestrukturiran proteina (veliki T-antigen, ki ima helikaza aktivnost) povezan z velikostjo sekvenca 60 baznih parov (točka ori) in odvije dvojno vijačnega strukturo.
2. Primaza sintetizira dva primera RNA. Oblikujemo dve replikacijski vilici (2 vodilna in 2 zaostajajoči verigi), ki se v procesu komplementarne sinteze odstranita drug od drugega in se premikajo v različnih smereh. Opažamo nastanek molekul theta (θ).


Sl. 5. Podvajanje DNA v skladu s shemo Cairns

3. Ponastavitev intramolekularnega stresa zagotavlja topoizomerazo I z uvedbo točkovnih prelomov, ki se takoj ligirajo.
4. Oblikujeta sta dva dn-prstana, pri čemer sta matična veriga med seboj povezana. Izklop je izveden s topoizomerazo II, ki uvaja dvojne strune.

Najpreprostejšo shemo take replikacije opazimo pri bakteriofahih T-čudnih serij, na primer T7. Phage T7 DNA je linearna dvojno vijačna molekula z neposrednimi terminskimi ponovitvami. Replikacija Začetek začne pri notranji odsek, pri čemer je promotor za fagne DNA-odvisno RNA-polimerazo, ki sintetizira prepis, ki se uporablja kot primerja za sintezo DNA. Notranje inicializacijo poteka brez prekinitve matične verige. Dva replikativna vilka, ki sta se pojavila, se gibljejo v različnih smereh, izvajajo polkonzervativno replikacijo virusnega genoma. Prva faza Postopek ima za posledico nastanek dveh hčer dupleksov, kjer se na novo sintetiziran veriga ni končana, saj je prišlo do 3'ends starševskega vezja, ki neizogibno nastane, ko je notranji začetek na linearni niz. Tako je eden od 3'-koncev oblikovanih duplexov v enojni verižni obliki.

Ker ima molekula T7 DNA neposreden ponoven termin, so enostranski 3'-konci sestrskih molekul medsebojno komplementarni in sposobni povezovanja. Združevanje komplementarnih zaporedij vodi v nastanek dimernih molekul - koncematorjev. Nadalje, zorenje molekul nadaljuje na način, ki je analogen načinu končanja, ki je opisan zgoraj. Fagospecifični encim uvaja stopenjsko razpoko v dimer tako, da 5-kraki štrlijo, ki jih popravi DNA-polimeraza (slika 6).


Sl. 6. Shema replikacije DNA faze T7

6. Replikacija virusne DNK z integracijo

Integracija je uvedba virusne (ali druge) sekvence DNA v genom gostiteljske celice, kar vodi do kovalentne povezave z gostiteljskim zaporedjem. V tem primeru se replikacija virusnega gena in njegovega transkripcije izvajajo s pomočjo splošnih celičnih mehanizmov.
Integracija virusnega genoma v genom gostitelja se lahko pojavi na več načinov:
a) Integracija z uporabo rekombinacija specifične lokacije. V splošnem je rekombinacija interakcija med posameznimi regijami DNK. Rekombinacija, specifična za spletno mesto, je interakcija med določenimi pari zaporedij, znotraj katerih obstajajo homologne sekvence. To je konservativna rekombinacija.
Na primer, pri integraciji DNA fage λ v rekombinaciji sta vključeni dve popolnoma definirani regiji virusnih in gostiteljskih genomov, attP in attB. Ta območja imajo isto jedro, vendar različna "ramena". Skladno s tem je zaporedje fag označeno kot POP ', celično - BOV'. Zaradi integracije se oblikuje oddelek BOR '----- ROW'.
Integracija (topoizomeraza I) in celični protein IHF (celični integracijski faktor) sta potrebni za integracijo. Vgrajeni virusni genom obstaja v obliki prophage in se lahko cepi z udeležbo beljakovin, specifičnih za virus.
b) Integracija in replikacija v procesu replikativni prenos. Transposon je zaporedje DNA, ki lahko ponovi in ​​vstavi eno od kopij v novo mesto v genomu.
Fenomen replikativnega prenosa je določen za transpozicijo faga Mu. Genom fagno-linearne dnDNK, velikosti 30 kb, ima na celicah celične, ne pa virusne nukleotidne sekvence, to je vedno v profilu. Ko virus vstopi v celico, DNK dobi obliko, ki je blizu obroča, zaprite konca. Proteinski protein, specifičen za virus, uvaja enolične prekinitve tako v celičnih zaporedjih fagne DNA kot v DNA gostiteljske celice. Vrzeli se lahko pojavijo skoraj povsod v DNK. Iztegnjeni 5 "konci celične DNA se kovalentno vežejo na 3" konca virusne DNA. Dodatni končni cilji so odstranjeni, popravki se popravijo, geni faga pa so vgrajeni v genom gostiteljske celice. Funkcija Mu fage replikacije je, da gre brez delitve prophage. Kopije DNA, nastale med procesom replikacije, se učinkovito uvajajo na nova mesta v gostiteljski DNK.

Samo imamo mobilno različico iskanja, iskanje na spletnih straneh Belorusije, dnevno posodobitev baze podatkov.

Student.by je živa enciklopedija beloruskega študenta (članki, knjige, multimedija). Nudimo tudi iskanje najboljših znanstvenih arhivov Belorusije v celoti!

Visoka struktura in nalezljiva, t.j. ki lahko povzroči okužbo, se virusni delec zunaj celice imenuje virion. Jedro ("jedro") viriona vsebuje eno molekulo in včasih dve ali več molekul nukleinske kisline. Pokrov proteina, ki pokriva virionsko nukleinsko kislino in jo ščiti pred škodljivimi vplivi okolja, se imenuje kapsid. Virionska nukleinska kislina je genetski material virusa (njenega genoma) in je predstavljena z deoksiribonukleinsko kislino (DNA) ali ribonukleinsko kislino (RNA), vendar nikoli z dvema od teh spojin hkrati. (Chlamydia, rickettsia in vsi drugi "resnični živi" mikroorganizmi vsebujejo tako DNA kot RNA hkrati.) Nukleinske kisline najmanjših virusov vsebujejo tri ali štiri gene, največji virusi pa imajo do sto genov.

V nekaterih virusih poleg kapsida obstaja tudi zunanja membrana, sestavljena iz beljakovin in lipidov. Nastanejo iz membran okužene celice, ki vsebuje vgrajene virusne proteine. Izrazi "golih virionov" in "brezvirskih virionov" se uporabljajo sinonimno. Kapsule najmanjših in enostavno urejenih virusov lahko sestavljajo samo ena ali več vrst proteinskih molekul. Več molekul ene ali različnih proteinov se združuje v podenote, imenovane kapsomeri. Kapsomi, po drugi strani, tvorijo pravilne geometrijske strukture virusnega kapsida. V različnih virusih je oblika kapsida značilna lastnost viriona.

Virioni s spiralno vrsto simetrije, kot je vir mozaika tobaka, imajo obliko podolgovatega valja; znotraj proteinske vrečke, sestavljene iz posameznih podenot? kapsomeri, je spiralna nukleinska kislina (RNA). Virioni z ikozestralno simetrijo (od grške eikosije, dvajset, hedra?), Kot v poliovirusu, imajo sferično ali bolj poliristično obliko; njihove kapside so zgrajene iz 20 pravilnih trikotnih faset (površin) in so podobne geodetski kupoli.

Posamezni bakteriofagi (virusi bakterij, fagov) imajo mešano vrsto simetrije. Tako imenovani. "Tailed" fagi, glava izgleda kot sferična kapsidna; iz nje odhaja dolg cevast proces? "Rep".

Obstajajo virusi z še bolj kompleksno strukturo. Porozvirus virions (virusi velikih koz) nimajo običajnega, značilnega kapsida: med jedrom in zunanjo lupino imajo cevaste in membranske strukture.

DNK običajno obstaja v obliki dvovalentnih struktur: dve polinukleotidni verigi sta povezani z vodikovimi vezmi in zasukani tako, da nastane dvojna vijačnica. RNA, nasprotno, običajno obstaja v obliki enostranskih struktur. Vendar je genom posameznih virusov enonivojska DNA ali dvojna verižna RNA. Nizi niza nukleinske kisline, dvojne ali enojne, imajo lahko linearno obliko ali postanejo obročasti.

Prva stopnja replikacije virusov je povezana s penetracijo virusne nukleinske kisline v gostiteljsko celico. Ta proces lahko spodbujajo posebni encimi, ki so del kapsida ali zunanje lupine viriona, lupina ostane zunaj celice ali virion izgubi takoj po prodiranju v celico. Virus najde primerno celico za njegovo razmnoževanje tako, da kontaktira posamezne dele svojega kapsida (ali zunanjo lupino) s specifičnimi receptorji na površini celice glede na tip ključa? zaklepanje ". Če na celični površini ni nobenih specifičnih ("prepoznavnih") receptorjev, potem celica ni občutljiva na virusno okužbo: virus ne prodre vanj.

Za uresničitev svojih genetskih informacij se virusna DNA v celico prepisuje s posebnimi encimi v mRNA. Nastala mRNA se premika na celične "tovarne" sinteze beljakovin? ribosomi, kjer nadomešča celična "sporočila" z lastnimi "navodili" in se prevedejo (berejo), kar povzroči sintezo virusnih proteinov. Enaka virusna DNK se večkrat podvaja (podvoji) s sodelovanjem drugih sklopov encimov, tako virusnih kot celičnih.

Sintetiziran protein, ki se uporablja za izdelavo kapsida, in virusna DNA, pomnožena v številnih kopijah, združujejo, da tvorijo nove "hčerinske" virione. Nastali virusni potomci zapustijo uporabljeno celico in okužijo nove: cikel razmnoževanja virusa se ponovi. Nekateri virusi med potapljanjem s površine celice zajamejo del celične membrane, v kateri so vnaprej vgrajeni virusni proteini in tako pridobijo lupino. Kar zadeva gostiteljsko celico, se sčasoma poškoduje ali celo uniči.

V nekaterih DNA-vsebujočih virusih cikel reprodukcije v sami celici ni povezan z neposredno replikacijo virusne DNK; Namesto tega je virusna DNA integrirana (integrirana) v DNA gostiteljske celice. Na tej stopnji virus izgine kot ena strukturna formacija: njen genom postane del genskega aparata celice in se celo ponavlja v celični DNA med delitvijo celic. Vendar pa se lahko pozneje, včasih po mnogih letih, virus ponovno pojavi? Mehanizem sinteze virusnih proteinov, ki se kombinirajo z virusno DNA, tvori nove virione.

V nekaterih RNA-vsebujočih virusih lahko genom (RNA) neposredno deluje kot mRNA. Vendar pa je ta značilnost značilna samo za viruse z "+" RNA verigo (tj. Z RNA, ki ima pozitivno polarnost). Pri virusih z "-" RNA verigo morajo slednji najprej "ponovno napisati" nit "+"; šele po tem se začne sinteza virusnih beljakovin in virus replicira.

Pomen VIRUSI: REPLICATION OF VIRUSES v kolerskem besednjaku

V članku VIRUSES

Genetske informacije, ki so kodirane v ločenem genu, se običajno lahko štejejo za navodila za proizvodnjo določenega proteina v celici. Takšno navodilo zazna celica samo, če je poslana kot mRNA. Zato morajo celice, v katerih je genetski material predstavljena z DNK, "prepisati" te podatke v dopolnilno kopijo mRNK (glej tudi NUKLEJNE KISLINE). Virusi, ki vsebujejo DNK, se med replikacijo razlikujejo od virusov, ki vsebujejo RNA.

DNK običajno obstaja v obliki dvovalentnih struktur: dve polinukleotidni verigi sta povezani z vodikovimi vezmi in zasukani tako, da nastane dvojna vijačnica. RNA, nasprotno, običajno obstaja v obliki enostranskih struktur. Vendar je genom posameznih virusov enonivojska DNA ali dvojna verižna RNA. Nizi niza nukleinske kisline, dvojne ali enojne, imajo lahko linearno obliko ali postanejo obročasti.

Prva stopnja replikacije virusov je povezana s penetracijo virusne nukleinske kisline v gostiteljsko celico. Ta proces lahko spodbujajo posebni encimi, ki so del kapsida ali zunanje lupine viriona, lupina ostane zunaj celice ali virion izgubi takoj po prodiranju v celico. Virus najde primerno celico za njegovo razmnoževanje, kontaktira posamezne dele svojega kapsida (ali zunanjo lupino) s specifičnimi receptorji na površini celice v tipu "ključavnice". Če niso prisotni specifični ("prepoznavni") receptorji na celični površini, potem celica ni občutljiva na virusno okužbo: virus ne prodre vanj.

Za uresničitev svojih genetskih informacij se virusna DNA v celico prepisuje s posebnimi encimi v mRNA. Nastala mRNA se premakne v celične "tovarne" sinteze beljakovin - ribosomi, kjer nadomešča celična "sporočila" z lastnimi "navodili" in se prevedejo (berejo), kar povzroči sintezo virusnih proteinov. Enaka virusna DNK se večkrat podvaja (podvoji) s sodelovanjem drugih sklopov encimov, tako virusnih kot celičnih.

Sintetizirani protein, ki se uporablja za izdelavo kapsida, in virusna DNA, pomnožena v številnih izvodih, združujejo za oblikovanje novih "hčerinskih" virionov. Nastali virusni potomci zapustijo uporabljeno celico in okužijo nove: cikel razmnoževanja virusa se ponovi. Nekateri virusi med potapljanjem s površine celice zajamejo del celične membrane, v kateri so vnaprej vgrajeni virusni proteini in tako pridobijo lupino. Kar zadeva gostiteljsko celico, se sčasoma poškoduje ali celo uniči.

V nekaterih DNA-vsebujočih virusih cikel reprodukcije v sami celici ni povezan z neposredno replikacijo virusne DNK; Namesto tega je virusna DNA integrirana (integrirana) v DNA gostiteljske celice. Na tej stopnji virus izgine kot ena strukturna formacija: njen genom postane del genskega aparata celice in se celo ponavlja v celični DNA med delitvijo celic. Vendar pa se lahko kasneje, včasih mnogo let kasneje, virus ponovno pojavi - se aktivira mehanizem za sintezo virusnih proteinov, ki v kombinaciji z virusno DNA oblikujejo nove virione.

V nekaterih RNA-vsebujočih virusih lahko genom (RNA) neposredno deluje kot mRNA. Vendar pa ta funkcija je značilna samo za viruse s "+" veriga RNA (npr RNA, ki ima pozitivno polariteto). Virusi z "?" mora RNA najprej "ponovno napisati" nit "+"; šele po tem se začne sinteza virusnih beljakovin in virus replicira.

Tako imenovani retrovirusi vsebujejo RNA genom in imajo nenavaden način prepisovanja genskega materiala namesto DNK transkripcijo v RNA se pojavi v celici in je značilen virusov, ki vsebuje DNA, njihova RNA prepisan v DNA. Dvoverižna virusne DNA nato vključen v kromosomski DNA celice. V takem matrike je virusna DNA, sintetiziramo nove virusne RNA, ki tako kot drugi, opredeljuje sintezo virusnih proteinov. Glej tudi Retrovirusi.


Sorodni Članki Hepatitis