реплікація вірусів

Генетичну інформацію, закодовану в окремому гені, загалом можна розглядати як інструкцію з виробництва певного білка в клітині. Така інструкція сприймається клітиною тільки в тому випадку, якщо вона послана у вигляді мРНК. Тому клітини, у яких генетичний матеріал представлений ДНК, повинні «переписати» (транскрибувати) цю інформацію в комплементарную копію мРНК. ДНК-віруси за способом реплікації відрізняються від РНК-вірусів.

ДНК зазвичай існує у вигляді дволанцюжкових структур: дві полінуклеотідниє ланцюжки з'єднані водневими зв'язками і закручені таким чином, що утворюється подвійна спіраль. РНК, навпаки, зазвичай існує у вигляді одноланцюгових структур. Однак геном окремих вірусів являє собою одноцепочечную ДНК або двухцепочечную РНК. Нитки (ланцюжки) вірусної нуклеїнової кислоти, подвійні або одинарні, можуть мати лінійну форму або замикатися в кільце.

Перший етап реплікації вірусів пов'язаний з проникненням вірусної нуклеїнової кислоти в клітину організму-господаря. Цьому процесу можуть сприяти спеціальні ферменти, що входять до складу капсида або зовнішньої оболонки віріона, причому оболонка залишається зовні клітини або віріон втрачає її відразу після проникнення всередину клітини. Вірус знаходить підходящу для його розмноження клітку, контактуючи окремими ділянками свого капсида (або зовнішньої оболонки) зі специфічними рецепторами на поверхні клітини за типом «ключ - замок». Якщо специфічні ( «узнающие») рецептори на поверхні клітини відсутні, то клітина не чутлива до вірусної інфекції: вірус в неї не проникає.

Для того щоб реалізувати свою генетичну інформацію, яка проникла в клітку вірусна ДНК транскрибується спеціальними ферментами в мРНК. Новоутворена мРНК переміщається до клітинних «фабрикам» синтезу білка - рибосоми, де вона замінює клітинні «послання» власними «інструкціями» і транслюється (прочитується), в результаті чого синтезуються вірусні білки. Сама ж вірусна ДНК багаторазово подвоюється (дупліціруется) за участю іншого набору ферментів, як вірусних, так і належать клітці.

Синтезований білок, який використовується для будівництва капсида, і розмножена в багатьох копіях вірусна ДНК об'єднуються і формують нові, «дочірні» віріони. Сформований вірусне потомство залишає використану клітку і заражає нові: цикл репродукції вірусу повторюється. Деякі віруси під час отпочковиванія від поверхні клітини захоплюють частину клітинної мембрани, в яку «завчасно» прилаштувалися вірусні білки, і таким чином набувають оболонку. Що стосується клітини-господаря, то вона в підсумку виявляється пошкодженою або навіть повністю зруйнованою. У деяких ДНК-вірусів сам цикл репродукції в клітині не пов'язаний з негайною репликацией вірусної ДНК; замість цього вірусна ДНК вбудовується (інтегрується) в ДНК клітини-господаря. На цій стадії вірус як єдине структурне утворення зникає: його геном стає частиною генетичного апарату клітини і навіть реплицируется в складі клітинної ДНК під час поділу клітини. Однак згодом, іноді через багато років, вірус може з'явитися знову - запускається механізм синтезу вірусних білків, які, об'єднуючись з вірусною ДНК, формують нові віріони.

У деяких РНК-вірусів геном (РНК) може безпосередньо виконувати роль мРНК. Однак ця особливість характерна тільки для вірусів з «+» ниткою РНК (тобто з РНК, що має позитивну полярність). У вірусів з «» ниткою РНК остання повинна спочатку «переписати» в «+» нитка; тільки після цього починається синтез вірусних білків і відбувається реплікація вірусу.

Так звані ретровіруси містять в якості генома РНК і мають незвичайний спосіб транскрипції генетичного матеріалу: замість транскрипції ДНК в РНК, як це відбувається в клітці і характерно для ДНК-вірусів, їх РНК транскрибується в ДНК. Дволанцюжкова ДНК вірусу потім вбудовується в хромосомну ДНК клітини. На матриці такий вірусної ДНК синтезується нова вірусна РНК, яка, як і інші, визначає синтез вірусних білків.

Схожі статті