שכפול ויראלי: מה זה ומה השלבים שלו

וירוסים הם גורמים מדבקים שיש להם את הייחודיות שהם אינם נחשבים כצורות חיים בעצמם.

הסיבה העיקרית לכך שהם לא נחשבים יצורים חיים היא זאת, בנוסף לכך שאין את היחידה המבנה הבסיסי של כל האורגניזמים, התא, דורש את קיומו של אורגניזם כדי להיות מסוגל גֶזַע. הם אינם מסוגלים לשכפל בעצמם.

בשלב הבא נראה את מחזור השכפול הוויראלי, מה שיאפשר לנו להבין מדוע וירוסים הם כל כך מיוחדים ומה הופך אותם למוזרים כל כך.

• מאמר קשור: "5 סוגי הווירוסים וכיצד הם פועלים"

איך וירוס מתרבה?

מחזור שכפול הנגיף הוא המונח המשמש להתייחסות יכולת הרבייה של גורמים זיהומיים אלה. וירוסים הם צורות תאיות, כלומר חסרים להם תאים, משהו שיש לכל האורגניזמים, בין אם הם הפרוקריוטים או האוקריוטים הללו ויש להם רק אחד מהם או, כפי שקורה במקרה של בעלי חיים, מיליונים. פתוגנים כגון חיידקים, קטנים ככל שיהיו, מכילים לפחות תא אחד ולכן הם יצורים חיים.

התא הוא היחידה המורפולוגית והתפקודית של כל היצורים החיים ונחשב ליסוד הקטן ביותר שיכול להיחשב כיצור חי עצמו. הוא מבצע מספר פונקציות: תזונה, פיתוח ורבייה.

וירוסים, מכיוון שהם אינם מכילים סוג זה של מבנה וגם לא תאים, אינם נחשבים יצורים חיים, בנוסף

הם אינם מסוגלים לבצע את שלוש הפונקציות הבסיסיות של כל תא בעצמם. הם דורשים תא כדי לבצע את הפונקציות הללו. לכן מחזור הרבייה שלהם כל כך מפתיע, בהתחשב בכך שמכיוון שהם לא יכולים לבצע אותו בעצמם, הם דורשים דרך חיים כדי להתרבות. הם סוכנים שאינם יכולים להמשיך להתקיים ללא פעולה של אורגניזם.

שכפול ויראלי ושלביו

מחזור השכפול הנגיפי מורכב מהשלבים הבאים: קיבוע או ספיגה, חדירה, התפשטות, הכפלה ושחרור הנגיף החדש.

1. קיבוע או ספיגה

השלב הראשון לזיהום הנגיפי, שיסתיים בהתרבותו, הוא קיבוע הגורם הפתוגני בקרום התא שבו יתרחש כל התהליך. הקיבוע מתבצע באמצעות ליגנדים ויראליים, שהם חלבונים המצויים בקפסולה הגיאומטרית של הנגיף, הנקראים קפסיד.

חלבונים אלו מקיימים אינטראקציה עם קולטנים ספציפיים על פני התא אשר ישמשו כ"בית פולש" לנגיף.. בהתאם למידת הספציפיות של קולטן הנגיף, הנגיף יצליח פחות או יותר בביצוע ההדבקה.

2. חֲדִירָה

ברגע שנקשר לקולטן פני התא, וירוסים גורמים לשינויים בחלבוני הקפסיד שלהם, מה שמוביל לאיחוי של קרום הנגיף והתאים. חלק מהנגיפים מכילים DNA (DNA ויראלי), שיכול לחדור אל פנים התא על ידי אנדוציטוזה.

על מנת שה-DNA הנגיפי הזה ייכנס לתוכו של התא, הממברנה חייבת להיקרע ולהקים שם נקודת עיגון עבור הנגיף. זה אפשרי באמצעות אנזימים הידרוליטים המצויים בקפסיד.

דרך ההפסקה, הנגיף מציג צינור מרכזי שאיתו יזריק את ה-DNA הנגיפי שלו, ירוקן את הקפסיד שלו ויכניס את תוכנו לציטופלזמהכלומר, המדיום המימי שבתוך התא. אם תא מכיל קפסידים על פני התא שלו, זה מצביע על כך שהתא נדבק.

יש לומר כי ישנם גם וירוסים שאינם מבצעים את התהליך הזה בצורה זהה. חלקם נכנסים ישירות לתא עם הקפסיד שלו והכל. כאן אפשר לדבר על שני סוגי חדירה.

• ישיר: לאחר תיקון עצמו, הנגיף פותח פער ונכנס לתוך התא.
• אנדוציטוזיס: התא יוצר שלפוחית ​​לכניסת הנגיף.

ישנם וירוסים בעלי מעטפת שומנית, שהיא בעלת אופי זהה לממברנת התא.. זה גורם לתא להיות נוטה להתמזג עם הממברנה שלו עם זו של הנגיף ומתרחשת אנדוציטוזיס.

ברגע שנכנס לתא, הקפסיד, אם הוא נשאר שלם, מסולק ומתכלה, או על ידי אנזימים ויראליים או אלו של האורגניזם המארח, וה-DNA הנגיפי משתחרר.

3. הַפשָׁטָה

זה נקרא סטריפינג מכיוון שהנגיף, אם מוחדר לגוף, מאבד את הקפסיד שלו וחושף את החומר הפנימי שלו, כאילו מתפשט. בהתאם למשך שלב הסינתזה, ניתן להבחין בין שני סוגים של מחזור הזיהום הנגיפי.

מצד אחד, יש לנו את המחזור הרגיל. ה-DNA הנגיפי ממשיך מיד לשעתוק המסר הגנטי שלו ל-RNA הנגיפי, הדרוש להתרבותו, וכאן תתחיל ההתרבות עצמה. זהו האופן הנפוץ ביותר.

מצד שני הוא המחזור הליזוגני. DNA ויראלי סגור בקצותיו, ויוצר DNA עגול, הדומה לזה של אורגניזמים פרוקריוטיים. DNA זה מוחדר ל-DNA החיידקי, באזור שבו יש להם שרשרת נוקלאוטידים דומה.

החיידק ממשיך לבצע את תפקידיו החיוניים, כאילו שום דבר לא בסדר. כאשר ה-DNA החיידקי משוכפל, גם ה-DNA הנגיפי המצורף אליו., הופך לחלק מה-DNA של שני חיידקי הבת.

בתורו, חיידקי הבת יוכלו להביא צאצאים, וכן הלאה, מה שיגרום גם ל-DNA הנגיפי להתרבות עם כל שכפול חיידקי.

ה-DNA הנגיפי הזה יתנתק מה-DNA של החיידק כאשר קיימים התנאים הנכונים עבורו., ממשיך בשלבים הזיהומיים שנותרו וייצור וירוסים חדשים תוך תרומה למוות של החיידקים.

המחזור הליזוגני יכול להתרחש גם בנגיפים המשפיעים על תאי בעלי חיים, כמו וירוס הפפילומה של היבלת וכמה רטרו-וירוסים המעורבים במחלות אונקולוגיות.

4. כֶּפֶל

למרות שכבר הצגנו אותו בשלב הסטריפינג, שלב הכפלת הנגיף הוא זה שבו מתרחשת השכפול עצמו.

בעצם, מדובר בשכפול החומר הגנטי של הנגיף, המסר הגנטי שלהם מתעתק למולקולת RNA וזה מתורגם לצורה המייצרת חלבונים ויראליים, גם אלו היוצרים את הקפסיד וגם החלבונים האנזימטיים שבתוכו. בשלב זה יש לקחת בחשבון סוגים שונים של וירוסים, שכן לא תמיד נמצא DNA בקפסיד שלו.

וירוסים עם DNA, התואמים את התהליך שהוסבר בשלב הקודם, מבצעים את שכפול החומר הגנטי שלהם ב באופן דומה לאופן שבו תאים עושים שימוש ב-DNA של התא כפיגום כדי לבצע את ההכפלה של זה חוֹמֶר.

וירוסים אחרים, המכילים RNA, משכפלים את החומר הגנטי שלהם ללא צורך לעבור ל-DNA תאי.. כל שרשרת RNA פועלת בפני עצמה כתבנית לסינתזה של המשלימים שלה, התא הוא סביבה פשוטה שבה מתבצע התהליך.

עם זאת נוצרים גדילים חדשים של DNA ורנ"א, אז מתרחשת הרכבה של החלקים לבניית הווירונים החדשים. הרכבה זו יכולה להתרחש על ידי פעולה של אנזימים או בצורה מכנית.

• אולי יעניין אותך: "הבדלים בין DNA ל-RNA"

5. שחרור וירוסים חדשים

לאחר שהתרחש ריבוי הנגיף, מתרחשת יציאתם של החדשים. פרטים, שבדומה ל"אב" שלהם, תהיה יכולת להדביק תאים אחרים מארחות.

בצד אחד נמצא השחרור המתהווה. זה קורה כאשר הנגיף החדש לא מחכה שהתא ימות כדי לעזוב אותו, אלא עוזב זה בו-זמנית שהם מתרבים, כך שהתא ממשיך לחיות בזמן שהוא 'מוליד' חדשים. נגיף.

דוגמה לווירוס שמשתחרר על ידי ניצנים היא שפעת A. עד שהנגיף משתחרר, הוא רוכש את מעטפת השומנים של התא המארח.

מצד שני יש לנו את השחרור על ידי תמוגה, שבו אכן מתרחש מותו של התא שנדבק. וירוסים המתרבים בדרך זו נקראים ציטוליטים, מכיוון שהם הורגים את התא עם הדבקתו. דוגמה לכך היא נגיף האבעבועות השחורות.

לאחר שהנגיף החדש שנוצר עוזב את התא, חלק מהחלבונים שלו נשארים בממברנת התא המארח. אלה ישמשו מטרות פוטנציאליות לנוגדנים קרובים.

חלבונים ויראליים שיוריים שנותרו בציטופלזמה יכולים להיות מעובדים על ידי התא עצמו, אם הוא עדיין חי, ומוצג על פני השטח שלו יחד עם מולקולות MHC (Major Histocompatibility Complex), המוכרות על ידי תאי T.

הפניות ביבליוגרפיות:

• קולייר, ל.; באלו, א.; זוסמן, מ. (1998) מהדורה תשיעית של Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections, כרך 1, וירולוגיה, עורכי כרך: מאהי, בריאן וקולייר, לסלי. ארנולד. ISBN 0-340-66316-2.
• Dimmock, N.J; איסטון, אנדרו ג'יי; Leppard, Keith (2007) Introduction to Modern Virology מהדורה שישית, Blackwell Publishing, ISBN 1-4051-3645-6.