Replikacja wirusa: czym jest i jakie są jej fazy

Wirusy są czynnikami zakaźnymi, które charakteryzują się tym, że same nie są uważane za formy życia.

Głównym powodem, dla którego nie są uważani za żywe istoty, jest to, że oprócz braku jednostki Podstawowa struktura wszystkich organizmów, komórka, wymaga istnienia organizmu, aby móc rasa. Nie są w stanie samodzielnie się replikować.

Następnie zobaczymy cykl replikacji wirusa, co pozwoli nam zrozumieć, dlaczego wirusy są tak szczególne i co czyni je tak niezwykle dziwnymi.

• Powiązany artykuł: „5 rodzajów wirusów i ich działanie"

Jak wirus się rozmnaża?

Cykl replikacji wirusa to termin używany w odniesieniu do zdolności reprodukcyjnej tych czynników zakaźnych. Wirusy są formami bezkomórkowymi, to znaczy pozbawionymi komórek, czyli czymś, co mają wszystkie organizmy, niezależnie od tego, czy są te prokarionty lub eukarionty i albo posiadające tylko jednego z nich, albo, jak to ma miejsce w przypadku zwierząt, miliony. Patogeny, takie jak bakterie, niezależnie od tego, jak małe mogą być, zawierają co najmniej jedną komórkę i dlatego są istotami żywymi.

Komórka jest morfologiczną i funkcjonalną jednostką wszystkich żywych istot i jest uważana za najmniejszy element, który można uznać za żywą istotę. Pełni kilka funkcji: odżywianie, rozwój i rozmnażanie.

Wirusy, ponieważ nie zawierają tego typu struktury ani nie są komórkami, nie są uważane za istoty żywe, oprócz nie są w stanie samodzielnie wykonywać trzech podstawowych funkcji żadnej komórki. Do wykonywania tych funkcji potrzebują komórki. Dlatego ich cykl reprodukcyjny jest tak zaskakujący, biorąc pod uwagę, że ponieważ nie mogą go przeprowadzić samodzielnie, potrzebują sposobu życia, aby się rozmnażać. Są czynnikami, które nie mogą istnieć bez działania organizmu.

Replikacja wirusa i jej etapy

Cykl replikacji wirusa składa się z następujących faz: utrwalania lub wchłaniania, penetracji, rozbierania, namnażania i uwalniania nowego wirusa.

1. Utrwalenie lub absorpcja

Pierwszym krokiem infekcji wirusowej, której kulminacją będzie jej namnażanie się, jest utrwalenie czynnika chorobotwórczego w błonie komórkowej, gdzie będzie przebiegał cały proces. Utrwalanie odbywa się za pomocą ligandów wirusowych, które są białkami znajdującymi się w geometrycznej kapsułce wirusa, zwanej kapsydem.

Białka te wchodzą w interakcję ze specyficznymi receptorami na powierzchni komórki, które będą działać jako „squatter house” dla wirusa.. W zależności od stopnia specyficzności wirus-receptor, wirus będzie mniej lub bardziej skuteczny w przeprowadzeniu infekcji.

2. Penetracja

Po związaniu z receptorem na powierzchni komórki, Wirusy indukują zmiany w swoich białkach kapsydu, co prowadzi do fuzji błon wirusowych i komórkowych. Niektóre wirusy zawierają DNA (wirusowe DNA), które może dostać się do wnętrza komórki na drodze endocytozy.

Aby to wirusowe DNA mogło dostać się do wnętrza komórki, błona musiała zostać przerwana i ustanowiony tam punkt zakotwiczenia dla wirusa. Jest to możliwe dzięki enzymom hydrolitycznym znajdującym się w kapsydzie.

Przez przerwę wirus wprowadza centralną rurkę, za pomocą której wstrzyknie swoje wirusowe DNA, opróżniając kapsyd i wprowadzając jego zawartość do cytoplazmy, czyli ośrodek wodny wewnątrz komórki. Jeśli komórka zawiera kapsydy na swojej powierzchni, oznacza to, że komórka została zainfekowana.

Należy powiedzieć, że istnieją również wirusy, które nie przeprowadzają tego procesu w identyczny sposób. Niektóre idą bezpośrednio do wnętrza komórki z jej kapsydem i całą resztą. W tym miejscu możemy mówić o dwóch rodzajach penetracji.

• Bezpośredni: Po naprawieniu wirus otwiera lukę i dostaje się do wnętrza komórki.
• Endocytoza: komórka tworzy pęcherzyk, w którym wirus może wejść.

Istnieją wirusy, które mają otoczkę lipidową, która ma taki sam charakter jak błona komórkowa.. To sprawia, że ​​komórka jest podatna na łączenie swojej błony z błoną wirusa i dochodzi do endocytozy.

Po wejściu do komórki kapsyd, jeśli pozostał nienaruszony, jest eliminowany i rozkładany przez enzymy wirusowe lub enzymy organizmu gospodarza, a wirusowe DNA jest uwalniane.

3. rozbieranie

Nazywa się to strippingiem, ponieważ wirus, jeśli zostanie wprowadzony do organizmu, traci swój kapsyd i odsłania swój wewnętrzny materiał, jakby się rozbierał. W zależności od czasu trwania fazy syntezy można wyróżnić dwa rodzaje cyklu infekcji wirusowej.

Z jednej strony mamy zwykły cykl. Wirusowy DNA natychmiast przechodzi do transkrypcji swojej wiadomości genetycznej do wirusowego RNA, niezbędnego do jego namnażania, i tu zaczyna się sama reprodukcja. Jest to najczęstsza modalność.

Z drugiej strony jest cykl lizogeniczny. Wirusowe DNA jest zamknięte na końcach, tworząc okrągły DNA, który jest podobny do organizmów prokariotycznych. To DNA jest wstawiane do bakteryjnego DNA w regionie, w którym mają one podobny łańcuch nukleotydowy.

Bakteria nadal spełnia swoje funkcje życiowe, jakby nic się nie stało. Kiedy bakteryjny DNA jest zduplikowany, sprzężony z nim wirusowy DNA również to zrobi., stając się częścią DNA dwóch bakterii potomnych.

Z kolei bakterie potomne będą mogły mieć swoje potomstwo i tak dalej, powodując namnażanie się wirusowego DNA z każdą replikacją bakterii.

To wirusowe DNA odłączy się od DNA bakterii, gdy zaistnieją do tego odpowiednie warunki., kontynuując pozostałe fazy zakaźne i wytwarzając nowe wirusy, przyczyniając się jednocześnie do śmierci bakterii.

Cykl lizogenny może również wystąpić w wirusach atakujących komórki zwierzęce, takich jak wirus brodawczaka i niektóre retrowirusy, które są zaangażowane w choroby onkologiczne.

4. Mnożenie

Chociaż wprowadziliśmy go już w fazie usuwania, faza namnażania wirusa jest tą, w której zachodzi sama replikacja.

Zasadniczo chodzi o replikację materiału genetycznego wirusa, ich wiadomość genetyczna jest przepisywana na cząsteczkę RNA, która jest tłumaczona na formę, która wytwarza białka wirusowe, zarówno te, które tworzą kapsyd, jak i znajdujące się w nim białka enzymatyczne. W tej fazie należy wziąć pod uwagę różne typy wirusów, ponieważ DNA nie zawsze znajduje się w jego kapsydzie.

Wirusy z DNA, które odpowiadają procesowi wyjaśnionemu w poprzedniej fazie, przeprowadzają replikację swojego materiału genetycznego w w podobny sposób, jak robią to komórki, używając DNA komórki jako rusztowania, aby to zwielokrotnić materiał.

Inne wirusy, które zawierają RNA, replikują swój materiał genetyczny bez konieczności przechodzenia do komórkowego DNA.. Każdy łańcuch RNA działa samodzielnie jako matryca do syntezy jego dopełniaczy, a komórka jest prostym środowiskiem, w którym zachodzi ten proces.

Jednak powstają nowe nici DNA i RNA, a następnie następuje składanie elementów w celu zbudowania nowych wirionów. Montaż ten może zachodzić w wyniku działania enzymów lub mechanicznie.

• Możesz być zainteresowany: "Różnice między DNA a RNA"

5. uwalnianie nowych wirusów

Po namnożeniu się wirusa następuje wyjście nowych. osobników, które podobnie jak ich „progenitor” będą miały zdolność infekowania innych komórek hostessy.

Z jednej strony jest pączkujące wyzwolenie. Dzieje się tak, gdy nowy wirus nie czeka na śmierć komórki, aby ją opuścić, ale zamiast tego odchodzi w tym samym czasie, w którym się rozmnażają, dzięki czemu komórka nadal żyje, podczas gdy „rodzi” nowe. wirus.

Przykładem wirusa uwalnianego przez pączkowanie jest grypa A. Zanim wirus zostanie uwolniony, nabywa otoczkę lipidową komórki gospodarza.

Z drugiej mamy uwalnianie przez lizę, w którym następuje śmierć zakażonej komórki. Wirusy rozmnażające się w ten sposób nazywane są cytolitycznymi, ponieważ zabijają komórkę po jej zakażeniu. Przykładem tego jest wirus ospy.

Po tym, jak nowo wygenerowany wirus opuści komórkę, część jego białek pozostaje w błonie komórkowej gospodarza. Będą one służyć jako potencjalne cele dla pobliskich przeciwciał.

resztkowe białka wirusowe, które pozostają w cytoplazmie, mogą być przetwarzane przez samą komórkę, jeśli jeszcze żyje, i prezentowane na jego powierzchni wraz z cząsteczkami MHC (główny kompleks zgodności tkankowej), rozpoznawanymi przez limfocyty T.

Odniesienia bibliograficzne:

• Collier, L.; Balows, A.; Susman, M. (1998) Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections wydanie dziewiąte, tom 1, wirusologia, redaktorzy tomu: Mahy, Brian i Collier, Leslie. Arnolda. ISBN 0-340-66316-2.
• Dimmock, NJ; Easton, Andrew J.; Leppard, Keith (2007) Wprowadzenie do szóstej edycji nowoczesnej wirusologii, Blackwell Publishing, ISBN 1-4051-3645-6.