Charakterystyka replikacji wirusa, cykl replikacji wirusowej, przykład (HIV)

Replikacja wirusowa To sposób, w jaki różne typy wirusów mnożą się w komórkach, które atakują. Te jednostki DNA lub RNA mają wiele różnych strategii rekrutacji struktur wewnętrznych komórek i wykorzystywania ich do produkcji kopii siebie.

Biologiczna „funkcja” dowolnego rodzaju replikacji wirusowej jest generowanie nowych genomów i białek wirusowych w wystarczających ilościach, aby zagwarantować propagację genomu wirusowego, który atakował komórkę.

Kroki replikacji wirusowej (źródło: Alejandro Porto [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Wszystkie znane do tej pory wirusy potrzebują enzymów komórkowych do mnożenia, ponieważ nie mają własnych enzymów, które pozwalają im replikować i rozmnażać się samotnie.

Cząsteczki wirusowe są zdolne do praktycznie inwazji dowolnego rodzaju komórki na biosferze.

Z tego powodu ludzkość kierowała wiele zasobów i wysiłków, aby zrozumieć nie tylko funkcjonowanie wirusów, ale także replikację wirusową, ponieważ proces ten jest kluczem do właściwej kontroli wszystkich chorób, które są produktem infekcji infekcji wirusowej pochodzenie.

Wirusy muszą dotrzeć do wnętrza komórek i, w tym celu muszą uruchomić wyspecjalizowane mechanizmy, aby „wyśmiewać” endogenną obronę ich gospodarzy. Raz u osób, które „kolonizują”, muszą być w stanie wejść do swoich komórek i odtworzyć swój genom i białka.

[TOC]

Charakterystyka

Replikacja wirusowa przedstawia ważne różnice w każdym gatunku wirusa; Ponadto te same gatunki mogą pomieścić różne serotypy, „quaziescie” i wirus z dużymi modyfikacjami w swojej sekwencji genomowej.

Genom wirusa może składać się z kwasów nukleinowych, takich jak DNA, RNA lub oba, proste lub podwójne pasmo. Te cząsteczki można również znaleźć w okrągłej, liniowej postaci, takiej jak „haczyki włosów” (Spinka do włosów), m.in.

Produkt wielkiej różnorodności struktury wirusów istnieje duża różnorodność strategii i mechanizmów do przeprowadzania replikacji. Jednak niektóre mniej lub bardziej ogólne kroki są dzielone między wszystkimi gatunkami.

Cykl replikacji wirusowej

Źródło obrazu: Brak, który można odczytać, nie dostarczył autora. Guaguaguagua zakładał (na podstawie roszczeń związanych z prawami autorskimi). [Domena publiczna]

Zasadniczo ogólny cykl replikacji wirusowej obejmuje 6 lub 7 kroków, które są:

1- adsorpcja lub związek komórkowy,

2- penetracja lub przyjęcie do komórki

3- Wydanie genomu

4- Replikacja genomu

5-montaż

6- dojrzały

7- LIZA LUB GEMING

Może ci służyć: trzeciorzędowa struktura białek: główne cechy

Adsorpcja lub związek komórkowy

Wirusy mają obecnie w swojej strukturze białko lub cząsteczka znana jako antirrececeptor, który wiąże się z jednym lub kilkoma makrocząsteczkami w zewnętrznej błonie komórki, w której chcą wejść. Te cząsteczki są zwykle glikoproteinami lub lipidami.

Glikoproteiny lub lipidy zewnętrznej błony „białej” komórki są znane jako receptory i wirusy przylegają lub utrwalane przez interakcje kowalencyjne z tymi receptorami przy użyciu cząsteczki białka lub środków przeciwdziałających przeciwdziałania.

Penetracja lub przyjęcie do komórki

Gdy wirus wiąże się z zewnętrzną błoną komórki przez złącze odbiorcze-antyreceptora, może wejść do komórki przez trzy mechanizmy: endocytozę, fuzja z błoną komórkową lub translokacja.

Kiedy wejście dochodzi do endocytozy, komórka tworzy małą szczelinę w określonym regionie błony. Komórki kształtują zatem rodzaj pęcherzyka żółciowego wokół cząstki wirusowej, która jest zinternalizowana, a raz w środku rozpadła się, uwalniając wirusa w cytosolu.

Endocytoza jest prawdopodobnie najczęstszym mechanizmem wejścia dla wirusów, ponieważ komórki stale internalizują pęcherzyki w odpowiedzi na różne bodźce wewnętrzne i zewnętrzne oraz w różnych celach funkcjonalnych.

Fuzja z błoną komórkową jest mechanizmem, który mogą wykonywać tylko wirusy, które są owinięte przez ochronną osłonę o nazwie Capside. Podczas tego procesu komponenty kapsydowe łączą się z błoną komórkową, a wnętrze kapsydu są uwalniane w cytosolu.

Translokacja rzadko była udokumentowana i nie jest całkowicie zrozumiała. Wiadomo jednak, że wirus przylega do makrocząsteczki odbiorczej na powierzchni błony i jest zinternalizowany przez interletowanie między składnikami błony komórkowej.

Uwolnienie genomu

Ten proces jest najmniej zrozumiany i być może najmniej badany w replikacji wirusowej. Podczas tego samego kapsyd jest usuwany, pozostawiając genom wirusa odsłonięty z powiązanymi nukleoproteinami.

Postawiono hipotezę, że koperta genomu wirusa jest scalona z podskórką pęcherzyka żółciowego. Ponadto uważa się, że ten etap replikacji jest wyzwalany przez jakiś wewnętrzny czynnik komórki, taki jak pH lub zmiana stężenia elektrolitów itp.

Może ci służyć: rozmaz krwi: cechy, typy, techniki i histologia

Replikacja genomu wirusowego

Procesy replikacji genomu wirusowego są bardzo zmienne między każdym gatunkiem wirusów; W rzeczywistości wirusy są podzielone na 7 różnych klas według rodzaju kwasu nukleinowego, który tworzy jego genom.

Zasadniczo większość wirusów DNA sprawia, że ​​replikacja w jądrze komórek, które atakują, podczas gdy większość wirusów RNA jest replikowana w cytosolu.

Niektóre pojedyncze wirusy DNA (jedna nici) są przyjęte do jądra komórkowego i służą jako nici „pleśniowe” do syntezy i mnożenia bardziej pojedynczych cząsteczek DNA.

Inne podwójne wirusy RNA syntetyzują swój genom przez segmenty, a po zsyntetyzowaniu wszystkich segmentów są one składane w cytosolu komórki gospodarza. Jakiś genom.

Po przetłumaczeniu tej polimerazy RNA rozpoczyna się replikacja wielu kopii genomu wirusowego. Ten enzym może generować posłańców ARNS do produkcji białek, które spowodują powstanie kapsydu wirusa i innych komponentów.

Montaż

Po zsyntetyzowaniu wielu kopii genomu wirusa i wszystkich składników kapsydu, wszystkie z nich są skierowane do określonego miejsca komórkowego, takiego jak jądro lub cytoplazma, gdzie są one składane jako dojrzałe wirusy.

Wielu autorów nie rozpoznaje montażu, dojrzewania i lizy jako oddzielnych procesów w cyklu życia wirusów, ponieważ wiele razy procesy te występują kolejno, gdy stężenie części i genom wirusa wewnątrz wnętrza komórki jest bardzo wysoki.

Dojrzały

W tej fazie wirus staje się „zaraźliwy”; Oznacza to, że białka kapsydowe dojrzewają lub konformacyjne, które przekształcają początkową strukturę w cząstki zdolne do zarażenia innych komórek.

Niektóre wirusy dojrzewają swoje struktury w komórkach, które infekują, inne robią to dopiero po tym, jak powodują lizę komórek.

Lyska lub uwalnianie klejnotów

W większości wirusów wyzwolenie występuje przez lizę lub klejnot. W lizie komórka pęka i uwalnia całą swoją zawartość w środowisku pozakomórkowym, dzięki czemu złożone i dojrzałe wirusy mogą podróżować.

Może ci służyć: cykl logiczny: co to jest, fazy i przykłady wirusów

Uwalnianie klejnotów jest specyficzne dla wirusów, które mają owijanie lipidów i białek. Przechodzą one przez błonę plazmatyczną tworząc rodzaj pęcherzyków wewnątrzkomórkowych.

Przykład replikacji wirusowej (HIV)

Cykl replikacji wirusowej HIV. Źródło: Jmhachn [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Ludzki wirus niedoboru odporności, lepiej znany jako HIV, jest jednym z wirusów, który spowodował największą liczbę ludzkich śmierci na świecie. Jest to wirus RNA, który bezpośrednio wpływa na rodzaj białych krwinek zwanych limfocytami CD4.

Połączenie wirusa jest wykonywane poprzez rozpoznanie i połączenie białek kapsydowych wirusa z białkami błony komórkowej limfocytów CD4. Następnie kapsyd z błony komórkowej i zawartość wirusa jest opróżniana w środku.

W cytoplazmie RNA jest odwrotnie transkrybowane i tworzy dwa pasma DNA, które są komplementarne. Cząsteczka DNA podwójnego pasma jest zintegrowana z genomem komórek gospodarza, w tym przypadku limfocyt CD4.

Będąc częścią informacji genetycznej komórki, DNA pochodzenia wirusowego jest transkrybowane i tłumaczone, tak jak każda genomowa nici DNA limfocytów.

Gdy wszystkie składniki wirusa wystąpiły w cytosolu, cząstki wirusowe są składane i wydalane do pożywki pozakomórkowej poprzez klejnot. Powstaje kilka setek tysięcy guzków, które po wyzwoleniu powodują dojrzałe cząstki HIV.

Bibliografia

1. Burrell, c. J., Howard, c. R., & Murphy, F. DO. (2016). Fenner and White's Medical Virology. Academic Press.
2. Rosas-Acosta, g. (Ed.). (2013). Replikacja wirusowa. Bod-books na żądanie.
3. Saag, m. S., Holodniy, m., Kuritzkes, zm. R., O'Brien, w. DO., Coombs, r., Postcher, m. I.,… & Volberding, P. DO. (1996). Markery obciążenia wirusowego HIV w praktyce klinicznej. Nature Medicine, 2 (6), 625.
4. Schmid, m., Speiseder, t., Dubner, t., I González, r. DO. (2014). Przedziały replikacji wirusa DNA. Journal of Virology, 88(3), 1404-1420.
5. Wunner, ur. D., Macfarlan, r. Siema., Smith, c. L., Golub, e., & Wiktor, t. J. (1986). Nato Advanced Study Institute: molekularne podstawy replikacji wirusa. Journal of Virological Methods, 13, 87-90. Cheng, r. H., & Miyamura, t. (2008). Badanie struktury replikacji wirusa: z CD-ROM. Światowe naukowe.