Механизмы проникновения вируса в клетку хозяина — КиберПедия 

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Механизмы проникновения вируса в клетку хозяина

2021-05-26 23
Механизмы проникновения вируса в клетку хозяина 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Для воспроизведения себе подобных используется вирусом белоксинтезирующая система клетки хозяина, то есть ему необходимо проникнуть внутрь клетки. Сначала вирус вступает в реакцию с поверхностью, на которой имеются особые рецепторные участки. На его оболочке есть соответствующие прикрепительные белки, которые с этими участками реагируют. Поэтому вирусы высокоспецифичны и поражают лишь определенный тип клеток и определенного вида организмов. Чувствительность к тому или иному виду вирусов определяется наличием таких рецепторных участков. Вирус может прикрепляться к другим местам поверхности клетки, тогда заражения может и не произойти. У простых вирусов прикрепительные белки содержатся в белковой оболочке. У сложных вирусов – на поверхности дополнительной мембраны и имеют форму шипов, игл и т. п. Существует несколько путей проникновения вирусов внутрь клетки:

1. Вирусные оболочки могут сливаться с клеточной мембраной (например, вирус гриппа).

2. Вирус попадает в клетку путем пиноцитоза. При этом ферменты клетки хозяина расщепляют его оболочку и высвобождают нуклеиновую кислоту (например, вирус полиомиелита животных).

3. Через поврежденные участки клеточной стенки растительных клеток. Потом переходят от одной клетки к другой по цитоплазматическим мостикам. Бактериофаги имеют сложный механизм проникновения вирусов в клетку бактерий. С помощью хвостовых нитей они соединяются с рецепторными участками клеток бактерий. После прикрепления, например, бактериофаг Т4 вследствие сокращения чехла через полый стержень впрыскивает вглубь клетки молекулу нуклеиновой кислоты. Пустая оболочка бактериофага остается снаружи.

http://rich-now.info/estestvennye-nauki/biologiya/mehanizmy-proniknoveniya-virusa-v-kletku-hozyaina/

Размножение вирусов: общие представления

Бернард Ройзман
Поиски этиологических агентов инфекционных заболеваний увенчались открытием сотен вирусов. Патологические эффекты при вирусных заболеваниях складываются из взаимодействия нескольких факторов: а) токсического воздействия продуктов вирусных генов на метаболизм зараженных клеток; б) реакции хозяина на экспрессию вирусных генов в зараженных клетках; в) модификации экспрессии генов хозяина в результате их струк-турного или функционального взаимодействия с генетическим материалом вируса. В большинстве случаев симптомы острых вирусных заболеваний могут быть непосредственно связаны с разрушением клеток инфицирующим их вирусом. Ключом к по-ниманию размножения вирусов является ряд положений и опре-делений.
Для того чтобы вирус мог размножиться, он должен вначале заразить клетку. Спектр хозяев определяется как типами клеток, так и видами животных, которых он может заражать и в которых он способен размножаться. Спектр хозяев разных вирусов значительно варьирует. Одни вирусы имеют широкий спектр хозяев, другие заражают лишь клетки одного типа определенных видов животных'. Способность клетки или животного заражаться называют восприимчивостью. Факторы, определяющие спектр хозяев и восприимчивость, обсуждаются в следующем разделе. Когда человек вступает в контакт с вирусом, в спектр хозяев которого он входит, немедленно заражаются лишь восприимчивые клетки, находящиеся у входных ворот инфекции. Однако для клинического проявления инфекции заражения этих клеток может оказаться недостаточно. Как правило, болезнь
возникает вследствие заражения клеток-мишеней (например,
клеток центральной нервной системы) вирусом, размножившимся в чувствительных клетках в месте проникновения инфекции. Во многих случаях (например, респираторные инфекции, инфекции гениталий вирусом простого герпеса) клетки-мишени располагаются у входных ворот инфекции.
В начале инфекции вирус вводит в клетку свой генетический материал —РНК или ДНК, часто вместе с необходимыми белками. Размеры, состав и генная организация вирусных геномов очень сильно варьируют. Вирусы, по-видимому, эволюционируют разными путями, и не существует какого-либо одного преобладающего способа их репликации. Здесь следует подчеркнуть два положения. Во-первых, способность вирусов к размножению* и судьба зараженных клеток зависят от синтеза и функции продуктов вирусных генов — белков. Нигде корреляция между структурой и функцией — в данном случае между составом и расположением генетического материала и механизмом экспрессии вирусных генов — не является столь очевидной, как у вирусов. Различие механизмов, с помощью которых вирусы обеспечивают синтез своих белков, отражено в их генетической структуре, но далеко не всегда может быть выведено из нее. Во-вторых, хотя вирусы значительно различаются по числу содержащихся в них генов, можно сказать, что все вирусы кодируют функции трех типов, которые выражаются специфическим» для них белками. Вирусные белки обеспечивают: а) репликацик> вирусного генома, б) упаковку генома в вирусные частицы (вирионы) и в) изменение структуры и (или) функции зараженных клеток.
Стратегия, применяемая вирусами для обеспечения этих функций, варьирует. Иногда (паповавирусы) вирусные белки просто помогают ферментам клетки хозяина реплицировать ви-русный геном. В большинстве случаев (пикорнавирусы, герпес- вирусы, реовирусы) вирусные белки сами обеспечивают репли-кацию вирусного генома, но даже наиболее независимые вирусы используют при этом по крайней мере несколько белков хозяина. Во всех случаях именно вирусные белки ответственны за упа-ковку генома в вирионы, даже если белки хозяина и полиамины связываются с вирусным геномом (например, у паповавирусов) до или во время формирования вирусных частиц. Последствия; размножения вируса в клетке могут варьировать от гибели клет-ки до незначительных, но потенциально очень важных^ измене-: ний ее функции и антигенной специфичности.
Наши знания относительно циклов репродукции вирусов, получены главным образом из анализа событий, происходящих, в синхронно инфицированной культуре клеток. О вирусах, которые не удается вырастить в культуре клеток, мало что известно; в будущем, вероятно, решению этого вопроса поможет молекулярное клонирование. Цикл репродукции всех вирусов имеет- несколько общих черт (рис. 5.1). Вскоре после заражения и» течение нескольких часов после него удается обнаружить лишь Рис. 5.!. Цикл репродукции вирусов, заражающих клетки эукариот. Время цикла различается для разных вирусов; оно может колебаться от 8 ч (вирус юлиомиелита) до более чем 40 ч.Время после заражения^
небольшое количество родительского вируса. Этот период известен как эклипсная фаза;в это время геном вируса взаимодействует с хозяйским или вирусным аппаратом, необходимым для -его экспрессии, но численность потомства вируса еще не превышает фонового уровня. Затем следует интервал, во время которого вирионы потомства накапливаются внутри или вне клетки •сэкспоненциальной скоростью. Этот период известен как фаза ¦созревания.Через несколько часов в клетках, зараженных лити- -ческими вирусами, снижается метаболическая активность и они теряют структурную целостность. Клетки, зараженные другими вирусами, могут продолжать синтез вирионов неограниченное время..Цикл репродукции вирусов варьирует от 6—8 ч (пикор- навирусы) до 40 ч и более (некоторые герпесвирусы). Урожай вируса в расчете на одну клетку широко варьирует и в случае вируса полиомиелита, например может превышать 100000 час-тиц.
Заражение восприимчивых клеток не означает, что неизбежно будут происходить размножение вируса и накопление его потомства. Эта концепция, одна из важнейших в вирусологии, возникла в последнее десятилетие и ее следует рассмотреть детальнее. Инфекция восприимчивых клеток может быть продуктивной, огрйнйченной и абортивной. Продуктивная инфекция происходит в пермиссивныхклетках и характеризуется продукцией инфекционного потомства. Абортивная инфекцияможет наступить в силу двух обстоятельств. Несмотря на восприимчивость к заражению, клетки могут оказаться непермиссивными, так как, чаще всего по неизвестным причинам, в них способны экспрессироваться лишь некоторые вирусные гены. Абортивная инфекция может быть также результатом заражения как пермиссивных, так и непермиссивных клеток дефектнымивирусами, т которых отсутствует полный набор вирусных генов. Наконец, слетки могут быть только временно пермиссивными, вследствие іего вирус либо сохраняется в клетках до момента, когда они:тановятся пермиссивными, либо в любой данный момент вирус- юе потомство образуется только в немногих клетках популяции. Этот вид инфекции одними исследователями был определен как рестриктивный(restrictive), другими — как ограниченный (rest- ¦ingent). Данная классификация важна; ее значение обусловле- ю тем, что цитолитические вирусы, как правило разрушающие іермиссивньїе клетки во время продуктивной инфекции, могут гросто повреждать, но не разрушать абортивно зараженные пер- ииссивные и непермиссивные клетки. Вследствие повреждения яожет происходить такая экспрессия хозяйских функций, в ре- 5ультате которой клетка превращается из нормальной в злока- гественную. Дополнительным следствием ограниченной и абор-тивной инфекций является персистенция (сохранение в клетке) вирусного генома. -
Начало инфекции
Чтобы заразить клетку, вирион должен связаться с клеточной поверхностью, проникнуть в клетку и «раздеться» до такой степени, чтобы его геном стал доступен для вирусного или хозяйского аппарата, обеспечивающего транскрипцию или трансляцию.
Прикрепление
Прикрепление представляет собой специфическое связывание вирионного белка (антирецептора) с элементом клеточной поверхности (рецептором). Классическим примером антирецептора является гемагглютинин вируса гриппа (ортомиксовируса). Антирецепторы распределены по поверхности вирусов, заражающих клетки человека и животных. Сложные вирусы, такие как вирус осповакцины (поксвирус) и вирус простого герпеса (гер- песвирус), могут иметь антирецепторные молекулы нескольких видов. Более того, молекулы антирецепторов могут иметь несколько доменов, каждый из которых взаимодействует с определенным рецептором. Мутации генов, кодирующих антирецепторы, иногда ведут к потере их способности взаимодействовать с рецепторами.
Идентифицированные до настоящего времени рецепторы относятся к гликопротеинам. Связывание требует определенной, концентрации ионов в окружающей среде, достаточной для уменьшения электростатического отталкивания, но от температуры и энергии оно мало зависит. Чувствительность клеток •ограничена доступностью рецепторов, и не все клетки в восприимчивом организме экспрессируют рецепторы. Почечные клетки •человека в структуре почек не имеют рецепторов для вируса полиомиелита, но при культивировании этих клеток in vitro рецепторы появляются. Восприимчивость клеток не следует пу-тать с пермиссивностью; так, клетки кур не восприимчивы к вирусу полиомиелита, поскольку у них нет рецепторов для свя-зывания с вирионами. Однако они полностью пермиссивны в отношении этого вируса, так как они продуцируют вирус после заражения их интактной РНК, экстрагированной из вирусных частиц.
Очень часто связывание вирусов с клетками ведет к необратимым изменениям структуры вириона. В некоторых случаях, когда проникновения не происходит, вирус может отделиться от клетки и вновь адсорбироваться на другой. К вирусам последней категории относятся ортомиксовирусы и парамиксовирусы, несущие на своей поверхности нейраминидазу. Эти вирусы способны отделяться от своих рецепторов в результате отщепления нейраминовой кислоты от полисахаридной цепи рецепторов.
Проникновение
Проникновение является процессом, зависимым от энергии, и происходит почти мгновенно после прикрепления в результате одного из трех событий: а) перемещения всего вируса через плазматическую мембрану; б) пиноцитоза вирусных частиц, в результате которого они накапливаются внутри цитоплазматических вакуолей, и в) слияния плазматической мембраны с оболочкой вириона. Вирусы без оболочек проникают в клетку с помощью первых двух механизмов. Известно, например, что в •процессе адсорбции вируса полиомиелита на клетке его капсид модифицируется и теряет свою структурную целостность, а комплекс РНК—белок переносится в цитоплазму. Ортомиксовирусы, парамиксовирусы и герпесвирусы служат примерами вирусов, проникающих в результате слияния их оболочек с плазматической мембраной. В этих случаях оболочка вируса остается на плазматической мембране, в то время как внутреннее содержимое вводится в цитоплазму. Слияние оболочки вируса с плазматической мембраной требует участия специфических белков этой оболочки.
Раздевание 7
Раздевание — общепринятый термин, применяемый к происходящим после проникновения событиям, в результате которых,вирусный геном получает возможность экспрессировать свои функции. В случае папова-, адено- и герпесвирусов, вероятнее всего, клеточные ферменты дезагрегируют капсид и к моменту экспрессии вирусных функций от вирусной частицы остаются только ДНК или комплекс ДНК—белок. При реовирусной инфекции в клетках удаляется только часть капсида, и, несмотря на то что вирусный геном так и не освобождается из капсида полностью, он экспрессирует все свои функции. Поксвирусы раздеваются в две стадии: на первой ферменты хозяина удаляют наружное покрытие, а на второй для освобождения вирусной ДНК из сердцевины требуется участие продуктов вирусных генов, синтезированных после заражения.
Стратегия размножения вируса
Требования и ограничения
В ходе эволюции вирусов сложилось несколько стратегий, обеспечивающих: а) организацию вирусных генов и их кодирующую функцию, б) экспрессию вирусных генов, в) репликацию вирусных геномов и г) сборку и созревание вирусного потомства. Прежде чем мы рассмотрим каждое из этих положений в деталях, стоит напомнить, что ключевым моментом в репликации вирусов является использование для синтеза вирусных белков хозяйских структур, синтезирующих белки клетки. Независимо от размеров, состава и организации своего генома вирус должен предоставить белоксинтезирующему аппарату эукариотической клетки информационную РНК, которую клетка должна распознать и транслировать. В этом отношении клетка навязы-вает вирусу два ограничения. Во-первых, клетка синтезирует в ядре свою собственную мРНК путем транскрипции своей ДНК и последующего постранскрипционного процессинга транскрипта. Поэтому в клетке: а) ни в ядре, ни в цитоплазме нет ферментов, необходимых для транскрипции мРНК с вирусного РНК-генома, и б) в цитоплазме нет ферментов, способных транскрибировать вирусную ДНК. В связи с этим клеточную транскриптазу для синтеза вирусных мРНК могут использовать только вирусы, содержащие ДНК и способные проникать в ядро. Все другие вирусы вынуждены создавать собственные ферменты для синтеза мРНК. Второе ограничение состоит в том, что синтезирующий аппарат эукариотических клеток приспособлен только для трансляции моноцистронных мРНК, так как он не распознает внутренних участков инициации в мРНК. В ре-зультате вирусы вынуждены синтезировать либо отдельные мРНК для каждого гена (функционально моноцистронная мРНК), либо мРНК, включающую несколько генов и кодирующую большой «полипротеин», который затем разрезается на индивидуальные белки.
9 Заказ № 555
Вирусные гены кодированы либо в РНК, либо в ДНК, которые могут быть либо одно-, либо двухцепочечными. Кроме того, геномы могут быть либо монолитными, когда все гены вируса содержатся в одной хромосоме, либо состоять из раздельных блоков, когда все гены вируса распределены среди нескольких хромосом, которые все вместе и составляют геном вируса. Во избежание ошибок мы обозначаем как «геномную» только нуклеиновую кислоту, которая заключена в вирионах. Среди РНК- содержащих вирусов реовирусы представляют собой наиболее хорошо изученное семейство, содержащее двухцепочечный геном; кроме того, этот геном принадлежит к сегментированным, так как он состоит из 10 сегментов, или хромосом. Геномы одноце-почечных РНК-содержащих вирусов могут быть либо монолит-ными (пикорна-і тога-, парамиксо-, рабдо-, корона-, ретровиру-сы), либо сегментированными (ортомиксо-, арена- и буньявиру- сы). Все РНК-геномы относятся к линейным молекулам. Неко-торые из них, например геномы пикорнавирусов, содержат на 5'-конце РНК ковалентно связанные полипептиды или амино-кислоты.
Все известные ДНК-содержащие.вирусы, заражающие позвоночных, имеют монолитный геном. За исключением геномов пар- вовирусов, все они — полностью или частично — двухцепочечные. Отдельные вирионы парвовирусов содержат линейную одноцепочечную ДНК; в некоторых родах (например, у аденоассо- циированных вирусов) комплементарные цепи ДНК находятся в разных частицах. ДНК паповавирусов — кольцевая и сверх- спиральная, в то время как ДНК герпесвирусов, аденовирусов, а также поксвирусов — линейная. ДНК вируса гепатита В представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу, на обеих цепях которой в разных областях обнаружены большой и малый одноцепочечные участки.
Экспрессия и репликация вирусного генома
Для удобства сначала лучше обсудить РНК-содержащие вирусы, фокусируя внимание прежде всего на функции геномной РНК.
Вирусы, содержащие одноцепочечную РНК
Вирусы с одноцепочечной РНК можно подразделить на три группы. В первую группу входят пикорнавирусы и тогавирусы. Их геномы выполняют две функции (рис. 5.2 и 5.3). Во-первых, они функционируют как мРНК. Вирусы, геном которых может служить в качестве мРНК, принято называть вирусами с позитивным геномом.
Тогавирусы и ряд других вирусов с позитивным геномом отличаются от пикорнавирусов в одном отношении (рис. 5.3): для трансляции в первом цикле синтеза белков доступна только часть их геномной РНК. Вероятной функцией образующихся при этом белков является способность транскрибировать геномную РНК. Они осуществляют синтез минус-цепи, которая в свою очередь служит матрицей для синтеза двух различных по размеру классов молекул плюс-РНК. В клетках, зараженных тогавиру- сами, РНК первого класса представлены небольшими молекулами мРНК, фланкирующими участок геномной РНК, который не транслировался в первом цикле. Образующиеся на них полипротеины расщепляются на белки, которые играют структурную роль в вирионах. Плюс-РНК второго класса состоит из полноразмерных цепей, которые упаковываются в вирионы. В клетках, за- заженных коронавирусами, синтезируются несколько видов мРНК.
Главным в репликации вирусов с позитивным геномом являет-ся способность геномной РНК служить в качестве мРНК после заражения. Это имеет двоякие последствия. Во-первых, фермен-ты, ответственные за репликацию генома, синтезируются после заражения, и нет необходимости в их внесении в зараженную клетку вместе с вирионом. Вот почему «голая» РНК, экстраги-рованная из вирионов, инфекционна. Во-вторых, так как все позитивные геномы относятся к монолитным и все их гены со-средоточены в одной хромосоме, первичный продукт трансляции обеих РНК (как геномной, так и мРНК) обязательно представляет собой единый белок. Продукты трансляции пикорнавиру- сов и тогавирусов должны быть затем расщеплены на индивидуальные белки, которые и обнаруживаются в вирионе или в зараженной клетке.
Ортомиксовирусы, парамиксовирусы, буньявирусы, аренави- русы и рабдовирусы составляют вторую группу одноцепочечных РНК-содержащих вирусов, называемых вирусами с негативным геномом. Для них характерно то, что геномная РНК выполняет две матричные функции: во-первых, для транскрипции и, во-вторых, для репликации. В связи с тем что для синтеза мРНК должен транскрибироваться вирусный геном, а в клетках соответствующие ферменты отсутствуют, все вирусы с негативным геномом содержат в вирионе кроме вирусного генома транскриптазу. Транскрипция вирусного генома — первое событие после проникновения вируса в клетку, в результате которого накапливаются функционально активные моноцистронные мРНК [позитивные, или плюс-цепи], кодирующие один белок. Репликацию начинают новосинтезированные вирусные белки, катализирующие образование полной плюс-цепи, которая служит матрицей для синтеза геномной минус-РНК (рис. 5.4).
Главное в репликации вирусов с негативным геномом заключается в том, что геномная РНК функционирует как матрица и для транскрипции, и для репликации. Отсюда следует, что, во- первых, вирус должен внести с собой в зараженную клетку транскриптазу; во-вторых, «голая» РНК, экстрагированная из вирионов, неинфекционна; в-третьих, синтезируемые мРНК име-ют длину одного гена, они кодируют один белок — единичный полипептид. Однако присутствие сигналов сплайсинга в опреде-ленных (не разбросанных произвольно по гену) участках может обеспечить формирование нескольких мРНК (каждая из кото-рых кодирует особый белок) с одного и того же участка генома
мРНК, отличается от плюс-РНК, служащей матрицей для вирусного потомства, хотя и первый, и вторая синтезируются на геномной РНК- Преимущества транскрипции многих мРНК о одного и того же участка (в результате сплайсинга) очевидны. Моноцистронная мРНК выгодна потому, что вирус при этом может контролировать относительные количества отдельных белков, и нет необходимости их синтеза в эквимолярных количествах.
Ретровирусы входят в третью группу РНК-содержащих ви-русов (рис. 5.5). Характерно, что геномы ретровирусов монолит-ны, но имеют диплоидную структуру, и обе цепи либо частично соединены водородными связями друг с другом, либо спарены неизвестным до настоящего времени образом. Единственная известная функция геномной РНК — матричная функция для син-теза вирусной ДНК.
служит в качестве затравки. В цикле репродукции можно выде-лить следующие ключевые ступени: а) связывание комплекса тРНК — обратная транскриптаза с геномной РНК; б) синтез ДНК-копии, комплементарной по отношению к РНК, с переходом полимеразы с одной молекулы РНК-матрицы на другую, что приводит к образованию кольцевой одноцепочечной молекулы ДНК, связанной водородными связями с линейной геномной РНК; в) расщепление геномной РНК нуклеазой, атакующей только РНК в ДНК—РНК-гибридах (рибонуклеазой Н, также содержащейся в вирионе), и г) синтез комплементарной копии вирусной ДНК. Затем кольцевая двухцепочечная ДНК перемещается в ядро, где интегрирует с геномом хозяина, но последующая экспрессия вирусных генов не обязательна. Если экспрессия происходит, то интегрированная.вирусная ДНК транскрибируется транскриптазой клетки-хозяина. Продуктами транскрипции являются молекулы РНК, как равные по длине молекуле генома, так и более короткие мРНК-транскрипты нескольких соседних генов, которые транслируются с образованием полипротеинов. Полипротеины затем расщепляются на отдельные вирусные белки. В состав вирионов включаются только транскрипты, содержащие весь геном.
Вирусы, содержащие двухцепочечную РНК
Двухцепочечный сегментированный геном реовируса транскрибируется вирионной полимеразой внутри частично «раздетого» капсида, через открытые вершины которого выходят 10 мРНК — плюс-транскрипты 10 генов (рис. 5.6). Молекулы мРНК выполняют две функции. Во-первых они транслируются, обеспечивая синтез вирусных белков, ш, во-вторых, они включаются (по одной молекуле мРНК каждого из 10 генов) в состав мРНК
Вирионы ~ потомства частиц-предшественниц.

Каждая мРНК служит в этих частицах матрицей для синтеза комплементарной цепи, что ведет к образованию двухцепочечных сегментов генома.
Геномы ДНК-содержащих вирусов
Геномы ДНК-содержащих вирусов можно разделить на четыре группы. Геномы папова-, адено- и герпесвирусов транскрибируются и реплицируются в ядре, поэтому они могут использовать для синтеза мГНК ферменты транскрипции хозяина. Этим объясняется инфекционность ДНК указанных вирусов. У паповави- русов транскрипционная программа состоит по крайней мере из двух циклов, а у герпес- (рис. 5.7) и аденовирусов по крайней мере из трех. В каждом случае структурные или вирионные полипептиды синтезируются на мГНК, появляющейся в последнем цикле транскрипции.
Поксвирусы составляют вторую группу. Хотя ДНК поксвиру- сов удается обнаружить в ядре, по крайней мере начальные события транскрипции и большая часть остальных событий цикла репродукции происходят в цитоплазме. Начальная транскрипция происходит в сердцевине вириона. Многие вопросы, касающиеся цикла репродукции этого вируса, еще не выяснены.
Парвовирусы входят в третью группу. К единственным вирусам этой группы, о которых доступна какая-то информация и которые способны заражать человека, относятся дефектные адено- ассоциированные вирусы, нуждающиеся для своего размножения в аденовирусах или в вирусе простого герпеса в качестве вирусов-помощников. Для их размножения требуются синтез в ядре клетки ДНК-цепи, комплементарной одноцепочечной геномной ДНК, и последующая транскрипция генома.
Вирус гепатита В является представителем четвертой группы (рис. 5.8). ДНК этого вируса сначала достраивается с помощью
ДНК-полимеразы, включенной в вирион, и превращается в сверхспиральную молекулу. Эта молекула транскрибируется с образованием молекул РНК двух классов — мРНК, кодирующей белки, и геномной РНК, которую затем транскрибирует обратная транскриптаза, синтезируя геномную ДНК-
Сборка, созревание и выход вирусов из зараженных клеток
В процессе эволюции у вирусов выработались две фундаментальные стратегии, используемые ими при сборке, созревании и выходе вируса из зараженной клетки. Первая, свойственная пи- корнавирусам, реовирусам, паповавирусам, парвовирусам, аденовирусам и поксвирусам, заключается в осуществлении сборки и созревания внутри клеток. В случае пикорнавирусов 60 копий каждого из вирионных белков, обозначаемых VPO, VP1, VP3, собираются в цитоплазме в прокапсид. Затем вирусная РНК свертывается вокруг прокапсида, и в это время VP0 расщепляется на два полипептида VP2 и VP4. Возможно, расщепление вызывает перестройку капсида в термодинамически стабильную структуру, в которой РНК защищена от нуклеаз. Поксвирусы и реовирусы также собираются в цитоплазме. В противоположность этому сборка аденовирусов, паповавирусов и парвовирусов происходит в ядре. Дезинтеграция зараженных клеток — непременное условие для выхода из них всех вирусов, осуществляющих сборку и приобретающих инфекционность внутриклеточно. Накоплены данные, свидетельствующие о том, что угнетение метаболизма макромолекул и последующая дезинтеграция зараженной клетки осуществляются структурными белками этих вирусов.
Другая стратегия, используемая вирусами, имеющими оболочку, среди которых можно назвать все РНК-содержащие вирусы с негативным геномом, тогавирусы и ретровирусы, состоит в сочетании последней ступени сборки вириона и выхода его из сраженной клетки. При этом с внутренней и с наружной сторо- ш в плазматические мембраны встраиваются вирионные белки; іасть этих белков, находящаяся с наружной стороны мембраны, гликозилирована. Мембранные белки вируса агрегируют с образованием скоплений и вытесняют при этом мембранные белки хозяина. Вирусные нуклеокапсиды связываются с вирус-специ- фическими белками, выстилающими цитоплазматическую поверхность этих скоплений, или с цитоплазматическими доменами вирусных гликопротеинов (тогавирусы) и обертываются этими участками мембраны. Во время этого процесса вновь образующийся вирион «выпячивается», или «отпочковывается», во внешнюю среду, окружающую клетку. В некоторых случаях (например, у орто- и парамиксовирусов) во время или после вы-пячивания происходит разрезание и структурная перестройка одного из поверхностных белков, что наделяет вновь сформировавшийся вирион способностью заражать клетки. Сборка и созревание вирионов путем отпочковывания от плазматической мембраны клетки представляют собой наиболее эффективный механизм выхода, поскольку он не зависит от дезинтеграции за-раженных клеток. При этом изменения метаболизма клетки хозяина и ее целостности под влиянием вирусов, созревающих и выходящих из клетки указанным образом, значительно варьируют. По воздействию на клетки вирусы можно расположить в ряд от цитолитических (тогавирусы, парамиксовирусы, рабдовиру- сы) до фактически не лизирующих клетку (ретровирусы). Однако в результате встраивания вирусных гликопротеинов в поверхность клетки перечисленные вирусы придают клетке новую анти-генную специфичность и зараженная клетка может стать и становится мишенью для иммунных механизмов хозяина.Нуклеокапсид вируса герпеса собирается в ядре. В отличие от других вирусов с оболочкой одевание и созревание происходят у него на внутренней поверхности ядерной мембраны. Одетые вирусы накапливаются в пространстве между внутренним и внешним слоем ядерной мембраны, в цистернах цитоплазматического ретикулума, а также в везикулах, несущих вирус к поверхности клетки. Таким образом одетые вирусы надежно защищены от контакта с цитоплазмой. Вирусы герпеса являются цитолитиче- скими и неизменно разрушают клетки, в которых они размножаются. Подобно другим вирусам с оболочкой, эти вирусы сообщают зараженным клеткам новые антигенные свойства. В разделах, посвященных отдельным группам вирусов, основное внимание фокусируется на механизмах применяемых ими стратегий размножения.

https://bib.social/mikrobiologiya_1050/razmnojenie-virusov-obschie-77864.html


Поделиться с друзьями:

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.015 с.