Virale replicatie: wat het is en wat zijn de fasen

Virussen zijn besmettelijke agentia die als bijzonderheid hebben dat ze zelf niet als levensvormen worden beschouwd.

De belangrijkste reden waarom ze niet als levende wezens worden beschouwd, is dat ze niet alleen de eenheid hebben basisstructuur van alle organismen, de cel, vereist het bestaan ​​van een organisme om te kunnen ras. Ze zijn niet in staat om zichzelf te repliceren.

Vervolgens zullen we de cyclus van virale replicatie zien, waardoor we kunnen begrijpen waarom virussen zo bijzonder zijn en wat ze zo buitengewoon vreemd maakt.

• Gerelateerd artikel: "De 5 soorten virussen en hoe ze werken"

Hoe plant een virus zich voort?

De virusreplicatiecyclus is de term die wordt gebruikt om naar te verwijzen het voortplantingsvermogen van deze infectieuze agentia. Virussen zijn acellulaire vormen, dat wil zeggen dat ze geen cellen hebben, iets wat alle organismen wel hebben, zij het deze prokaryoten of eukaryoten en ofwel slechts één ervan hebben, ofwel, zoals het geval is bij dieren, miljoenen. Ziekteverwekkers zoals bacteriën, hoe klein ze ook zijn, bevatten minstens één cel en zijn dus levende wezens.

De cel is de morfologische en functionele eenheid van alle levende wezens en wordt beschouwd als het kleinste element dat zelf als een levend wezen kan worden beschouwd. Het vervult verschillende functies: voeding, ontwikkeling en voortplanting.

Virussen, aangezien ze dit type structuur niet bevatten en ook geen cellen zijn, worden bovendien niet als levende wezens beschouwd ze zijn niet in staat om de drie basisfuncties van welke cel dan ook alleen uit te voeren. Ze hebben een cel nodig om deze functies uit te voeren. Dat is de reden waarom hun voortplantingscyclus zo verrassend is, gezien het feit dat ze, aangezien ze het niet alleen kunnen, een manier van leven nodig hebben om zich te vermenigvuldigen. Het zijn agenten die niet kunnen blijven bestaan ​​zonder de werking van een organisme.

Virale replicatie en zijn stadia

De virale replicatiecyclus bestaat uit de volgende fasen: fixatie of absorptie, penetratie, uitkleden, vermenigvuldiging en afgifte van het nieuwe virus.

1. Fixatie of absorptie

De eerste stap voor de virale infectie, die zal uitmonden in zijn vermenigvuldiging, is de fixatie van de ziekteverwekker in het celmembraan waar het hele proces zal plaatsvinden. De fixatie wordt uitgevoerd door middel van virale liganden, dit zijn eiwitten die worden aangetroffen in de geometrische capsule van het virus, de capside genaamd.

Deze eiwitten interageren met specifieke receptoren op het celoppervlak die zullen fungeren als een "krakerhuis" voor het virus.. Afhankelijk van de mate van virusreceptorspecificiteit zal het virus meer of minder succesvol zijn in het uitvoeren van de infectie.

2. penetratie

Eenmaal gebonden aan de celoppervlakreceptor, Virussen veroorzaken veranderingen in hun capside-eiwitten, wat leidt tot de fusie van de virale en celmembranen. Sommige virussen bevatten DNA (viraal DNA), dat door endocytose het inwendige van de cel kan binnendringen.

Om ervoor te zorgen dat dit virale DNA het inwendige van de cel binnendringt, moet het membraan zijn gescheurd en moet daar een ankerpunt voor het virus zijn aangebracht. Dit is mogelijk door middel van hydrolytische enzymen in de capside.

Door de pauze introduceert het virus een centrale buis waarmee zal zijn virale DNA injecteren, zijn capside leegmaken en zijn inhoud in het cytoplasma brengen, dat wil zeggen, het waterige medium in de cel. Als een cel capsiden op het celoppervlak bevat, geeft dit aan dat de cel is geïnfecteerd.

Het moet gezegd dat er ook virussen zijn die dit proces niet op dezelfde manier uitvoeren. Sommigen gaan direct de cel in met zijn capside en zo. Hier kunnen we het hebben over twee soorten penetratie.

• Direct: nadat het zichzelf heeft hersteld, opent het virus een gat en komt het de cel binnen.
• Endocytose: de cel creëert een blaasje waar het virus in kan binnendringen.

Er zijn virussen die een lipidenomhulsel hebben, dat van dezelfde aard is als het celmembraan.. Hierdoor is de cel geneigd zijn membraan te fuseren met dat van het virus en treedt endocytose op.

Eenmaal in de cel wordt het capside, als het intact is gebleven, geëlimineerd en afgebroken, hetzij door virale enzymen of die van het gastheerorganisme, en het virale DNA komt vrij.

3. strippen

Het wordt strippen genoemd omdat het virus, als het in het lichaam wordt verliest zijn capsid en onthult zijn interne materiaal, alsof hij stript. Afhankelijk van de duur van de synthesefase kunnen twee typen virale infectiecyclus worden onderscheiden.

Aan de ene kant hebben we de gewone cyclus. Het virale DNA gaat onmiddellijk over tot de transcriptie van zijn genetische boodschap in het virale RNA, noodzakelijk voor zijn vermenigvuldiging, en hier zou de reproductie zelf beginnen. Dit is de meest voorkomende modaliteit.

Aan de andere kant is er de lysogene cyclus. Viraal DNA is aan de uiteinden gesloten en vormt een circulair DNA, vergelijkbaar met dat van prokaryote organismen. Dit DNA wordt ingebracht in het bacteriële DNA, in een gebied waar ze een vergelijkbare nucleotideketen hebben.

De bacterie blijft zijn vitale functies uitvoeren, alsof er niets aan de hand is. Wanneer het bacteriële DNA wordt gedupliceerd, zal het daaraan gekoppelde virale DNA dat ook doen., onderdeel worden van het DNA van de twee dochterbacteriën.

Op hun beurt kunnen de dochterbacteriën hun nakomelingen krijgen, enzovoort, waardoor het virale DNA zich ook vermenigvuldigt bij elke bacteriële replicatie.

Dit virale DNA zal loskomen van het DNA van de bacterie wanneer de juiste omstandigheden ervoor bestaan., doorgaan met de resterende infectieuze fasen en nieuwe virussen produceren terwijl ze bijdragen aan de dood van de bacteriën.

De lysogene cyclus kan ook voorkomen bij virussen die dierlijke cellen aantasten, zoals het wrattenpapillomavirus en sommige retrovirussen die betrokken zijn bij oncologische ziekten.

4. Vermenigvuldiging

Hoewel we het al in de stripfase hebben geïntroduceerd, is de virusvermenigvuldigingsfase de fase waarin de replicatie zelf plaatsvindt.

In wezen gaat het om het repliceren van het genetisch materiaal van het virus, hun genetische boodschap wordt getranscribeerd in een RNA-molecuul en dit wordt vertaald in een vorm die virale eiwitten produceert, zowel degenen die de capside vormen als de enzymatische eiwitten binnenin. In deze fase moet rekening worden gehouden met verschillende soorten virussen, aangezien DNA niet altijd in de capside wordt aangetroffen.

Virussen met DNA, die voldoen aan het proces dat in de vorige fase is uitgelegd, voeren de replicatie van hun genetisch materiaal uit op een vergelijkbare manier als cellen doen, door het DNA van de cel te gebruiken als een steiger om de vermenigvuldiging daarvan te maken materiaal.

Andere virussen, die RNA bevatten, repliceren hun genetisch materiaal zonder de noodzaak om naar cellulair DNA te gaan.. Elke RNA-keten werkt op zichzelf als een sjabloon voor de synthese van zijn complementen, waarbij de cel een eenvoudige omgeving is waar het proces wordt uitgevoerd.

Er worden echter nieuwe DNA- en RNA-strengen gevormd, waarna de stukken worden samengevoegd om de nieuwe virionen te bouwen. Deze assemblage kan plaatsvinden door de werking van enzymen of mechanisch.

• Misschien ben je geïnteresseerd in: "Verschillen tussen DNA en RNA"

5. release van nieuwe virussen

Nadat de vermenigvuldiging van het virus heeft plaatsgevonden, vindt de exit van de nieuwe plaats. individuen, die net als hun 'stamvader' het vermogen zullen hebben om andere cellen te infecteren gastvrouwen.

Aan de ene kant is de ontluikende bevrijding. Dit gebeurt wanneer het nieuwe virus niet wacht tot de cel sterft om hem te verlaten, maar in plaats daarvan vertrekt het op hetzelfde moment dat ze zich voortplanten, zodat de cel blijft leven terwijl hij nieuwe 'baart'. virus.

Een voorbeeld van een virus dat vrijkomt door knopvorming is influenza A. Tegen de tijd dat het virus wordt vrijgegeven, verwerft het de lipidenenvelop van de gastheercel.

Aan de andere kant hebben we de release door lysis, waarin de dood van de geïnfecteerde cel plaatsvindt. Virussen die zich op deze manier voortplanten, worden cytolytisch genoemd, omdat ze de cel doden wanneer ze deze infecteren. Een voorbeeld hiervan is het pokkenvirus.

Nadat het nieuw gegenereerde virus de cel verlaat, blijven sommige van zijn eiwitten in het celmembraan van de gastheer. Deze zullen dienen als potentiële doelen voor nabijgelegen antilichamen.

resterende virale eiwitten die in het cytoplasma achterblijven, kunnen door de cel zelf worden verwerkt, als deze nog leeft, en gepresenteerd op het oppervlak samen met MHC-moleculen (major histocompatibility complex), herkend door T-cellen.

Bibliografische referenties:

• Collier, L.; Balows, A.; Susman, M. (1998) Topley en Wilson's Microbiology and Microbial Infections negende editie, deel 1, Virology, volume-editors: Mahy, Brian en Collier, Leslie. Arnold. ISBN 0-340-66316-2.
• Dimmock, NJ; Easton, Andrew J.; Leppard, Keith (2007) Inleiding tot de moderne virologie, zesde editie, Blackwell Publishing, ISBN 1-4051-3645-6.