Интегративная форма взаимодействия вируса с клеткой.
1 2
Выход дочерней вирусной популяции, при этом клетка хозяина погибает.
Образование дочерних вирусных частиц.
Раздевание.
Депротеинизация при участии протеолитических ферментов и освобождение от суперкапсида и капсида, препятствующих репликации вирусной нкулеиновой кислоты.
5. Теневая фаза (фаза эклипса –затмение).
Теневая, так как после депротеинизации вирусы невозможно выделить из культуры.
Стадия включает репликацию нуклеиновых кислот и синтез вирусных белков.
При образования дочерних вирусных частиц в клетке происходят:
- экспрессия вирусного генетического материала в виде его транскрипции и последующей трансляции, что приводит к появлению вирусных белков,
- синтез генетического материала (репликация),
- сборка новых вирусных частиц.
Репродукция простых вирусов завершается разрывом мемьраны клетки и вирусы попадают в окружающую среду, вирус погибает. Выход сложных вирусов осуществляется путем отпочковывания.
Транскрипция (1) и трансляция (2) могут проходить по схемам, характерным для:
- вирусов, содержащих двунитевую ДНК.
Геном ДНК-вирусов должен транскрибироваться для образования мРНК (иРНК).
ДНК иРНК Белок
ДНК-зависимая – РНК - полимераза
Большинство вирусов (папова-, аденовирусы, герпесвирусы) используют клеточную ДНК-полимеразу, т.е. те вирусы, геном которых транскрибируется в ядре. Те вирусы, геном которых транскрибируется в цитоплазме (вирус оспы) используют вирусную ДНК-полимеразу (транскриптазу).
- вирусов, содержащих однонитевую РНК+.
Транскрипция отсутствует, т.к. функции иРНК выполняет сама РНК+. Поэтому синтез вирусных белков (трансляция) происходит на рибосомах с РНК+.
РНК+ (иРНК) Белок
Пикорна-, тогавирусы и др.
РНК – содержащие ретровирусы содержат обратную транскриптазу (ревертазу) – РНК- зависимую ДНК-полимеразу, которая способна переписывать информацию с РНК на ДНК.
РНК+ ДНК- ДНК+ иРНК Белок
Ревертаза клеточная ДНК- зависимая
РНК- полимераза
- вирусов, содержащих однонитевую РНК-.
Функции иРНК выполняют транскрипты, комплементарные РНК-. Т.е. с помощью РНК- зависимой –РНК- полимеразы, которая есть только у вирусов, должна транскрибироваться РНК+.
1 2
РНК- РНК+ (иРНК) Белок
РНК- зависимая – РНК- полимераза
РНК+ - вирусы (например, пикорнавирусы (плимиелита).
Проникают в клетку с помощью виропексиса. Транскрипции нет. РНК+ выполняет роль мРНК и с нее сразу идет синтез вирусных белков.
А) ранняя стадия – на рибосомах формируется полипротеиновая молекула, на которую действуют клеточные протеиназы. Образуются ранние вирусные белки – РНК – полимераза и регуляторные белки. После образования РНК-полимеразы, начинается синтез копии РНК+ - РНК-. С РНК- считывается информация и формируется множество копий РНК+ и параллельно формируются белковые молекулы капсомеров.
РНК- зависимая –РНК – полимераза
РНК+ протеазы
РНК+
рибосомы
полипептид, на который действуют протеазы, образуются ранние белки: РНК – полимераза и регуляторные белки.
Репликация вирусных геномов заключается в синтезе молекул ДНК или РНК.
ДНК синтезируется на обеих нитях с помощью ДНК-полимеразы. У однонитевых вирусов вначале образуется вторая нить (репликтивная). Репликацию РНК-содержащих вирусов осуществляют вирусные РНК-зависимые РНК- полимеразы (репликазы), кроме ретровирусов. Их РНК+служит матрицей для синтеза ДНК. Синтез ДНК на матрице РНК осуществляет вирусная РНК- зависимая ДНК-полимераза. Синтезируемая вирусная ДНК интегрируется в клеточный геном в форме ДНК- провируса.
Интегративная форма взаимодействия вируса с клеткой не приводит к гибели клетки. Наиболее яркие примеры подобного взаимодействия – лизогения бактерий и вирусная трансформация клеток.
Нуклеиновая кислота ДНК-содержащих вирусов встраивается в геном клетки (вирогения); у РНК-содержащих вирусов включение РНК в клеточный геном происходит путем обратной транскрипции. В последующем она функционирует как его составная часть.
мРНК ДНК двунитевая ДНК замыкается в кольцо и встраивается в геном клетки
обратная транскриптаза
Абортивное взаимодействие не приводит к появлению дочерней популяции и происходит при взаимодействии вируса с покоящейся клеткой (стадия клеточного цикла G0), либо при инфицировании клетки с измененными (дефектными) свойствами.
Схема репродукции ДНК- и РНК-содержащих вирусов.
Возможный геном ДНК-содержащих вирусов Возможный геном РНК-содержащих вирусов | Клеточные ферменты Обратная транскриптаза ( ретровирусов) РНК-зависимая РНК-полимераза (вирусная) | ДНК (+) ДНК (-) РНК(+) РНК(-) | Репликация Транскрипция или мРНК(иРНК) | Биосинтез белка (трансляция) |