Vírusová replikácia: čo to je a aké sú jej fázy

Vírusy sú infekčné agens, ktoré sa vyznačujú tým, že samy osebe nie sú považované za formy života.

Hlavným dôvodom, prečo sa nepovažujú za živé bytosti, je okrem toho, že nemajú jednotku základná štruktúra všetkých organizmov, bunky, vyžadujú existenciu organizmu, aby mohli plemeno. Nie sú schopné samy sa replikovať.

Ďalej uvidíme cyklus vírusovej replikácie, čo nám umožní pochopiť, prečo sú vírusy také špecifické a prečo sú také mimoriadne zvláštne.

• Súvisiaci článok: "5 typov vírusov a ako fungujú"

Ako sa vírus rozmnožuje?

Vírusový replikačný cyklus je termín, na ktorý sa odkazuje reprodukčnú kapacitu týchto infekčných agens. Vírusy sú acelulárne formy, to znamená, že im chýbajú bunky, niečo, čo majú všetky organizmy tieto prokaryoty alebo eukaryoty a buď majú len jedno z nich, alebo, ako je to v prípade zvierat, miliónov. Patogény, ako sú baktérie, nech sú akokoľvek malé, obsahujú aspoň jednu bunku, a preto sú to živé bytosti.

Bunka je morfologickou a funkčnou jednotkou všetkých živých bytostí a považuje sa za najmenší prvok, ktorý možno považovať za samotnú živú bytosť. Vykonáva niekoľko funkcií: výživu, vývoj a reprodukciu.

Vírusy, keďže neobsahujú tento typ štruktúry ani nie sú bunkami, sa nepovažujú za živé bytosti, okrem nie sú schopné samostatne vykonávať tri základné funkcie žiadnej bunky. Na vykonávanie týchto funkcií potrebujú bunku. To je dôvod, prečo je ich reprodukčný cyklus taký prekvapivý, keďže ho nedokážu vykonávať sami, a preto potrebujú spôsob života, aby sa rozmnožili. Sú to látky, ktoré nemôžu ďalej existovať bez pôsobenia organizmu.

Vírusová replikácia a jej štádiá

Cyklus replikácie vírusu pozostáva z nasledujúcich fáz: fixácia alebo absorpcia, penetrácia, vyzliekanie, množenie a uvoľnenie nového vírusu.

1. Fixácia alebo absorpcia

Prvým krokom pre vírusovú infekciu, ktorá vyvrcholí jej premnožením, je fixácia patogénu v bunkovej membráne, kde bude celý proces prebiehať. Fixácia sa uskutočňuje pomocou vírusových ligandov, čo sú proteíny nachádzajúce sa v geometrickej kapsule vírusu, nazývanej kapsida.

Tieto proteíny interagujú so špecifickými receptormi na bunkovom povrchu, ktoré budú pre vírus fungovať ako „squatter house“.. V závislosti od stupňa špecificity vírus-receptor bude vírus viac alebo menej úspešný pri uskutočňovaní infekcie.

2. Penetrácia

Po naviazaní na bunkový povrchový receptor, Vírusy vyvolávajú zmeny vo svojich kapsidových proteínoch, ktoré vedú k fúzii vírusových a bunkových membrán. Niektoré vírusy obsahujú DNA (vírusovú DNA), ktorá sa môže dostať do vnútra bunky endocytózou.

Aby sa táto vírusová DNA dostala do vnútra bunky, membrána musí byť pretrhnutá a musí sa tam vytvoriť kotviaci bod pre vírus. To je možné pomocou hydrolytických enzýmov, ktoré sa nachádzajú v kapside.

Prostredníctvom prestávky vírus zavedie centrálnu trubicu, s ktorou vstrekne svoju vírusovú DNA, vyprázdni svoju kapsidu a zavedie jej obsah do cytoplazmyto znamená vodné médium vo vnútri bunky. Ak bunka obsahuje na svojom bunkovom povrchu kapsidy, znamená to, že bunka bola infikovaná.

Treba povedať, že existujú aj vírusy, ktoré tento proces nevykonávajú identickým spôsobom. Niektoré idú priamo do bunky s kapsidou a všetkým. Tu môžeme hovoriť o dvoch typoch prieniku.

• Priame: Po fixácii vírus otvorí medzeru a dostane sa do bunky.
• Endocytóza: bunka vytvára vezikuly, do ktorých môže vírus vstúpiť.

Existujú vírusy, ktoré majú lipidový obal, ktorý je rovnakej povahy ako bunková membrána.. To spôsobuje, že bunka je náchylná fúzovať svoju membránu s membránou vírusu a dochádza k endocytóze.

Keď sa kapsida dostane do bunky, ak zostala neporušená, je eliminovaná a degradovaná, buď vírusovými enzýmami alebo enzýmami hostiteľského organizmu, a vírusová DNA sa uvoľní.

3. odizolovanie

Nazýva sa to stripping, pretože ak sa vírus dostane do tela, stráca kapsidu a odhaľuje svoj vnútorný materiál, akoby sa vyzliekal. V závislosti od trvania fázy syntézy možno rozlíšiť dva typy cyklu vírusovej infekcie.

Na jednej strane máme obyčajný cyklus. Vírusová DNA okamžite pristúpi k prepisu svojho genetického posolstva do vírusovej RNA, potrebnej na jej množenie, a tu by sa začala samotná reprodukcia. Toto je najbežnejší spôsob.

Na druhej strane je lyzogénny cyklus. Vírusová DNA je na svojich koncoch uzavretá a vytvára kruhovú DNA, ktorá je podobná DNA prokaryotických organizmov. Táto DNA je vložená do bakteriálnej DNA v oblasti, kde majú podobný nukleotidový reťazec.

Baktéria pokračuje vo vykonávaní svojich životných funkcií, akoby sa nič nedialo. Keď je bakteriálna DNA duplikovaná, vírusová DNA s ňou spojená bude tiež., ktorá sa stáva súčasťou DNA dvoch dcérskych baktérií.

Na druhej strane, dcérske baktérie budú môcť mať svoje potomstvo a tak ďalej, čo spôsobí, že sa vírusová DNA tiež množí pri každej replikácii baktérií.

Táto vírusová DNA sa oddelí od DNA baktérie, keď na to existujú vhodné podmienky., pokračuje vo svojich zostávajúcich infekčných fázach a produkuje nové vírusy, pričom prispieva k smrti baktérií.

Lyzogénny cyklus sa môže vyskytnúť aj vo vírusoch, ktoré postihujú živočíšne bunky, ako je bradavicový papilomavírus a niektoré retrovírusy, ktoré sa podieľajú na onkologických ochoreniach.

4. Násobenie

Hoci sme ho už zaviedli vo fáze stripovania, fáza množenia vírusu je tá, v ktorej dochádza k samotnej replikácii.

V podstate ide o replikáciu genetického materiálu vírusu, ich genetické posolstvo sa prepíše do molekuly RNA a tá sa preloží do formy, ktorá produkuje vírusové proteíny, a to ako tie, ktoré tvoria kapsidu, tak aj enzymatické proteíny vo vnútri. V tejto fáze treba brať do úvahy rôzne typy vírusov, keďže DNA sa nie vždy nachádza v jej kapside.

Vírusy s DNA, ktoré sú v súlade s procesom vysvetleným v predchádzajúcej fáze, uskutočňujú replikáciu svojho genetického materiálu v podobným spôsobom, ako to robia bunky, využívajúc bunkovú DNA ako lešenie na znásobenie materiál.

Iné vírusy, ktoré obsahujú RNA, replikujú svoj genetický materiál bez toho, aby museli prejsť do bunkovej DNA.. Každý reťazec RNA funguje sám osebe ako templát pre syntézu svojich komplementov, pričom bunka je jednoduchým prostredím, kde sa proces uskutočňuje.

Akokoľvek sa vytvoria nové vlákna DNA a RNA, potom dôjde k zostaveniu kúskov na vytvorenie nových viriónov. Toto zostavenie môže nastať pôsobením enzýmov alebo mechanicky.

• Mohlo by vás zaujímať: "Rozdiely medzi DNA a RNA"

5. uvoľnenie nových vírusov

Po premnožení vírusu dochádza k odchodu nových. jedincov, ktorí, podobne ako ich „predchodcovia“, budú mať schopnosť infikovať iné bunky hostesky.

Na jednej strane je začínajúce oslobodenie. K tomu dochádza, keď nový vírus nečaká na smrť bunky, aby ju opustil, ale namiesto toho odíde v rovnakom čase, keď sa rozmnožujú, takže bunka pokračuje v živote, zatiaľ čo „rodí“ nové. vírus.

Príkladom vírusu, ktorý sa uvoľňuje pučaním, je chrípka A. Kým sa vírus uvoľní, získa lipidový obal hostiteľskej bunky.

Na druhej strane máme uvoľnenie lýzou, v ktorom dôjde k odumretiu bunky, ktorá bola infikovaná. Vírusy, ktoré sa rozmnožujú týmto spôsobom, sa nazývajú cytolytické, pretože po infekcii bunku zabíjajú. Príkladom toho je vírus kiahní.

Potom, čo novovytvorený vírus opustí bunku, časť jeho proteínov zostane v membráne hostiteľskej bunky. Tie budú slúžiť ako potenciálne ciele pre blízke protilátky.

zvyškové vírusové proteíny, ktoré zostávajú v cytoplazme, môže bunka spracovať sama, ak je ešte nažive, a prezentované na svojom povrchu spolu s molekulami MHC (hlavný histokompatibilný komplex), ktoré rozpoznávajú T bunky.

Bibliografické odkazy:

• Collier, L.; Balows, A.; Susman, M. (1998) Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections deviate vydanie, zväzok 1, Virológia, editori zväzku: Mahy, Brian a Collier, Leslie. Arnold. ISBN 0-340-66316-2.
• Dimmock, N.J; Easton, Andrew J; Leppard, Keith (2007) Úvod do modernej virológie šieste vydanie, Blackwell Publishing, ISBN 1-4051-3645-6.