Статистика
Онлайн всього: 5 Гостей: 5 Користувачів: 0
|
 |
Матеріали для курсової |
Репликация
|
| 02.06.2014, 09:37 |
| Под репликацией подразумевают процесс внедрения вирусов в восприимчивые к ним клетки, воспроизведение их генетического материала и белков, сборки и высвобождения способного к инфицированию потомства. Разнообразие вирусов, а именно их структуры и типа генетического материала, проявляется в целом ряде отличных друг от друга вариантов репликации. Первая стадия проникновения вирусов в клетки-мишени начинается с абсорбции вирусных частиц и заканчивается появлением вновь сформированного, способного к дальнейшему инфицированию поколения вирусов. Эта стадия, называемая часто эклипсным периодом (периодом затмения), продолжается от 1—5 ч у пикорнавирусов, тогавирусов, рабдовирусов, ортомиксовирусов, герпесвирусов и до 8—14 ч у аденовирусов, паповавирусов. В этот период происходит резкое снижение количества активных вирусов, поступающих из разрушенных клеток.
Адсорбция представляет собой, по всей видимости, первоначально обратимый процесс, являющийся результатом случайных столкновений вирусов с клетками-мишенями. Было установлено, что лишь в одном случае из 103—104 таких столкновений происходит более тесное их связывание (склеивание). Связывание облегчается соответствующими ионными условиями и рН.
Однако этот процесс в основном не зависит от температуры и не требует затрат энергии. Адсорбция вируса на клетке-мишени подразумевает специфическое соединение вирусных белков с рецепторами клеточной мембраны (этот процесс также называется связыванием). У ряда вирусов были идентифицированы структуры, участвующие в процессе связывания вируса с клеткой. У вирусов, заключенных в конверты, белком связывания в типичных случаях служит один из «пиков», находящихся на внешней поверхности вирусной оболочки, как, например, гемагглютинины (ГА) вирусов гриппа. Некоторые вирусы, имеющие оболочку, такие как герпесвирусы и вакцинии, содержат несколько типов белков, связывающихся с клетками. У вирусов без оболочки в качестве белков, связывающихся с клетками, часто выступают поверхностные полипептиды, такие как волокнистый белок аденовирусов и гемагглютинин (сигма 1) реовирусов.
Точная природа клеточных рецепторов животных вирусов установлена только для нескольких специфических видов. Даже если специфические рецепторы неизвестны, то с помощью исследований по конкурентному связыванию можно установить семейства или классы вирусных рецепторов. Вирусы одного вида, но разных серотипов могут конкурировать за рецепторы одного и того же класса (например, полиовирусы серотипов 1, 2, 3) или за рецепторы, принадлежащие к различным классам (например, риновирусы 2 и 14). Вирусы разных семейств (например, вирусы Коксаки В3 и аденовирусы 2) могут также конкурентно связываться с рецепторами одного и того же класса. Проведенные исследования по изучению процесса связывания показали, что на одной клетке имеется в целом 104—106 мест для связывания с вирусом (рецепторы).
После того как присоединение вируса к клетке произошло, весь вирус или его субструктура, содержащая геном, и какая-либо вирусная полимераза, необходимая для первичной транскрипции, должны быть перенесены через плазматическую мембрану клетки. Скорость проникновения их различна и зависит от природы вируса, типа инфицируемой клетки и факторов окружающей среды, таких как температура. Некоторые не имеющие оболочки вирусы, такие как полиовирус и реовирус, вовлекаются в процесс эндоцитоза, регулируемого рецепторами (виропексис), в результате чего они попадают в цитоплазму внутри эндоцитотического пузырька. Другие не имеющие оболочки вирусы способны непосредственно проникать через плазматическую мембрану и находятся в цитоплазме в свободном состоянии без транспортных эндоцитотических пузырьков.
Проникновение в клетку вирусов, покрытых оболочкой, также может осуществляться двумя путями. Примером первого служит вирус леса Семлики (ВЛС). ВЛС, являющийся представителем семейства тогавирусов, связывается со специфическими рецепторами клеточной поверхности, которые затем группируются в определенных местах плазматической мембраны (прикрытые колодцы), а затем поступают внутрь клетки посредством рецепторного эндоцитоза. Впоследствии они появляются в клеточной цитоплазме ,в пузырьках, покрытых клатрином. Слияние оболочки вируса с эндосомальной мембраной вызывает высвобождение вирусного капсида в цитоплазму. Второй механизм проникновения покрытых вирусов имеет место у парамиксовирусов (например, Сендай). Оболочка вируса сливается непосредственно с клеточной плазматической мембраной, и вирусный нуклеокапсид в свободном виде поступает в цитоплазму.
Раздевание представляет собой процесс удаления или распада части или всего вирусного белкового капсида на этапе подготовки вирусного генома к транскрипции и трансляции. Во многих случаях проникновение и раздевание являются частью одного процесса. У некоторых пикорнавирусов, например, могут происходить изменения структуры и функции капсида, нарушаться его целостность и исчезать внутренние белки по мере продвижения вируса через плазматическую мембрану. Структурные изменения, сопровождаемые утратой белка, облегчают внедрение вирусной РНК в цитоплазму.
Вирусы, не покрытые оболочкой, например аденовирусы, поступая в эндосомы, индуцируют слияние лизосом с эндосомой, в результате чего их капсид удаляется под воздействием лизосомальных ферментов. В случае реовирусов интраэндосомальные протеазы последовательно убирают три внешних белка капсида, в результате чего образуется «субвирусная частица». Этот процесс ведет к активации вирусной транскриптазы. Раздевание поксвирусов, таких как вирус осповакцины, на первых этапах заключается в разрушении внешнего белкового покрытия с помощью интраэндосомальных ферментов, а затем и белков оставшегося «ядра». В конечном итоге высвобождается вирусная ДНК. Данный этап, видимо, требует синтеза вирусспецифического «раздевающего белка».
Транскрипция вирусного генома в иРНК и последующая трансляция иРНК в белок могут проходить по целому ряду путей. В целом для эукариотических клеток необходимо, чтобы иРНК имели один-единственный начальный участок для трансляции белка (т. е. они моноцистроничны). Путь у вирусов, содержащих иРНК, заключается в трансляции ее в большой первичный полипротеин, который затем расщепляется с образованием нескольких вирусных протеинов. Примером такого пути могут быть вирусы, нуклеиновая кислота которых находится в форме (+)-полярной, односпиральной РНК (осРНК) и выступает в роли иРНК, в частности пикорнавирусы и тогавирусы. Она связывается с большими полирибосомами и полностью {5'3') транслируется, образуя один большой полипротеин, который затем расщепляется, проходя несколько стадий, что сопровождается появлением неструктурных, ядерных и капсидных белков.
У тогавирусов вирусная РНК выступает в роли и иРНК, формируя полипротеин, расщепляющийся с последующим формированием неструктурных протеинов, необходимых для репликации РНК. Затем вирусная РНК транскрибируется в (—) РНК, служащую матрицей длины генома, с которой копируются два основных типа (+) РНК. Между альфа-вирусами и флавовирусами семейства тогавирусов существуют большие различия. Например, длина иРНК флавовирусов соответствует длине генома, в то время как размеры иРНК альфа-вирусов меньше генома. Кроме того, гены структурных белков флавовирусов локализуются на 5^конце вирусного генома, в то время как гены структурных белков альфа-вирусов находятся на его 3^конце.
Как у пикорнавирусов, так и у тогавирусов вирусная закодированная РНК-полимераза синтезирует комплементарную РНК, используя в качестве матрицы РНК генома. Вновь синтезированная РНК в свою очередь служит матрицей для синтеза последующих РНК генома. Новые геномные РНК могут выступать в роли иРНК или предшественников РНК для следующих поколений вирусов.
Вирусы, содержащие линейную или сегментарную РНК, продуцируют не одну большую молекулу иРНК, а специфические иРНК для каждого вирусного белка. Для создания иРНК из геномной РНК необходим фермент транскриптаза, содержащийся в вирионе (вирусная полимераза). Наличие множества иРНК позволяет регулировать количество каждого синтезируемого белка. Один участок геномной РНК может иметь множество считывающих рамок, каждая из которых транскрибируется в уникальную иРНК. А она в свою очередь транслируется в отдельный белок. Геномная (—) осРНК реплицируется с участием (+) осРНК-посредника, которая затем служит матрицей для синтеза большого количества (—) осРНК генома.
Реовирусы содержат РНК-зависимую РНК-полимеразу, транскрибирующую (+) осРНК из (—)-трабекул каждого сегмента двуспиральной (дс) РНК. Эти (+)осРНК с силой выбрасываются из ядра вируса через каналы в ядерных пиках и служат в качестве моноцистрональных иРНК для трансляции в вирусные белки. Вирусная РНК-полимераза также синтезирует (+)осРНК, которые в свою очередь служат матрицами для комплементарных (—)-трабекул во время репликации вирусного генома. |
| Категорія: Внутрішні хвороби | Додав: koljan
|
| Переглядів: 265 | Завантажень: 0
|
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
