Virale replicatie -eigenschappen, virale replicatiecyclus, voorbeeld (HIV)

De virale replicatie Het is de manier waarop verschillende soorten virussen zich vermenigvuldigen in de cellen die binnendringen. Deze DNA- of RNA -entiteiten hebben veel verschillende strategieën om interieurstructuren van cellen te werven en te gebruiken om kopieën van zichzelf te produceren.

De biologische "functie" van elk type virale replicatie is het genereren van nieuwe virale genomen en eiwitten in voldoende hoeveelheden om de verspreiding van het virale genoom te garanderen dat de cel is binnengevallen.

Stappen van virale replicatie (Bron: Alejandro Porto [CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Tot nu toe hebben alle bekende virussen celzymen nodig voor vermenigvuldiging, omdat ze niet hun eigen enzymen hebben waarmee ze alleen kunnen repliceren en reproduceren.

Virale moleculen zijn in staat om elk type cel op de biosfeer vrijwel binnen te vallen.

Daarom heeft de mensheid veel middelen en inspanningen gericht om niet alleen het functioneren van virussen te begrijpen, maar ook virale replicatie, omdat dit proces de sleutel is tot de juiste controle van alle ziekten die het product zijn van een infectie van een infectie van een infectie van virale oorsprong.

Virussen moeten het interieur van de cellen bereiken en daarvoor moeten ze gespecialiseerde mechanismen lanceren om de endogene afweer van hun gastheren te "bespotten". Eenmaal binnen de individuen die "koloniseren", moeten ze in staat zijn om hun cellen te betreden en hun genoom en eiwitten te repliceren.

[TOC]

Kenmerken

Virale replicatie presenteert belangrijke variaties in elke soort virus; Bovendien kan dezelfde soort verschillende serotypes, "quasiespecies" en virus met grote wijzigingen in zijn genomische sequentie huisvesten.

Het virusgenoom kan worden samengesteld uit nucleïnezuren zoals DNA, RNA of beide, eenvoudige of dubbele band. Deze moleculen zijn ook te vinden in een cirkelvormige, lineaire vorm, zoals "haarhaken" (Haarspeld), onder andere.

Product van de grote variatie in de structuur van virussen Er is een grote diversiteit aan strategieën en mechanismen om replicatie uit te voeren. Sommige min of meer algemene stappen worden echter gedeeld tussen alle soorten.

Virale replicatiecyclus

Afbeeldingsbron: geen machine-leesbare auteur verstrekt. Guaguaguagua veronderstelt (op basis van auteursrechtclaims). [Publiek domein]

Over het algemeen bevat de algemene virale replicatiecyclus 6 of 7 stappen, die zijn:

1- Adsorptie of celunie,

2- Penetratie of toelating tot de cel

3- Genoom-release

4- Genoomreplicatie

5- Montage

6- gerijmd

7- lysis of edelsteenafgifte

Kan u van dienst zijn: Tertiaire structuur van eiwitten: hoofdkenmerken

Adsorptie of celunie

De virussen hebben momenteel in hun structuur een eiwit of molecuul dat bekend staat als antirreceptor, dat bindt aan een of meerdere macromoleculen in het buitenmembraan van de cel waarin ze willen binnenkomen. Deze moleculen zijn meestal glycoproteïnen of lipiden.

Glycoproteïnen of lipiden van het buitenmembraan van de "witte" cel zijn bekend als receptoren en virussen hechten of gefixeerd door covalente interacties aan deze receptoren met behulp van hun eiwit of antirreceptormolecuul.

Penetratie of toelating tot de cel

Zodra een virus zich bindt aan het buitenmembraan van de cel door de ontvangende-antireceptorverbinding, kan het de cel binnenkomen via drie mechanismen: endocytose, fusie met het celmembraan of translocatie.

Wanneer de ingang plaatsvindt door endocytose, creëert de cel een kleine kloof in een specifiek gebied van het membraan, net waar het virus is gekoppeld. De celvormen vormt dan een soort galblaas rond het virale deeltje, dat is geïnternaliseerd en, eenmaal binnen, uiteengevallen, het virus in het cytosol vrijgeeft.

Endocytose is misschien wel het meest voorkomende toegangsmechanisme voor virussen, omdat cellen de blaasjes constant internaliseren in reactie op verschillende interne en externe stimuli en met verschillende functionele doeleinden.

De fusie met het celmembraan is een mechanisme dat alleen virussen die worden ingepakt door een beschermende hoes genaamd Capside kan uitvoeren. Tijdens dit proces fuseren de capside -componenten met het celmembraan en de binnenkant van de capsid wordt vrijgegeven in de cytosol.

Translocatie is zelden gedocumenteerd en wordt niet volledig begrepen. Het is echter bekend dat het virus zich hecht aan een ontvangende macromolecuul op het membraanoppervlak en wordt geïnternaliseerd door interletering tussen de componenten van het celmembraan.

Genoomafgifte

Dit proces is het minst begrepen en misschien wel het minst bestudeerd in virale replicatie. In hetzelfde wordt de capside verwijderd, waardoor het virusgenoom wordt blootgesteld met zijn bijbehorende nucleoproteïnen.

De hypothese is dat de virusgenoom envelop is samengevoegd met de endocced galblaas. Bovendien wordt gedacht dat deze stap van replicatie wordt veroorzaakt door een interne factor van de cel zoals pH of verandering in de concentratie van elektrolyten, enz.

Het kan u van dienst zijn: Blood Smeer: ​​kenmerken, typen, technieken en histologie

Virale genoomreplicatie

De replicatieprocessen van het virale genoom zijn zeer variabel tussen elke soort virussen; In feite worden virussen ingedeeld in 7 verschillende klassen volgens het type nucleïnezuur dat zijn genoom vormt.

Als algemene regel maken de meeste DNA -virussen hun replicatie binnen de kern van de cellen die binnendringen, terwijl de meeste RNA -virussen worden gerepliceerd in cytosol.

Sommige single -band DNA -virussen (één streng) worden toegelaten tot de celkern en dienen als "schimmel" strengen voor de synthese en vermenigvuldiging van meer single -band DNA -moleculen.

Andere dubbele band -RNA -virussen synthetiseren hun genoom via segmenten en zodra alle segmenten zijn gesynthetiseerd, worden ze geassembleerd in de gastheercelcytosol. Een genoom.

Zodra dat polymerase -RNA is vertaald, begint de replicatie van meerdere kopieën van het virale genoom. Dit enzym kan ARNS -boodschappers genereren om eiwitten te produceren die aanleiding zullen geven tot viruscapside en andere componenten.

Montage

Zodra meerdere kopieën van het virusgenoom en alle capside -componenten zijn gesynthetiseerd, zijn ze allemaal gericht op een specifieke celsite zoals de kern of het cytoplasma, waar ze worden geassembleerd als volwassen virussen.

Veel auteurs herkennen assemblage, volwassen en lysis niet als afzonderlijke processen in de levenscyclus van virussen, omdat deze processen vele malen achtereenvolgens optreden wanneer de concentratie van de delen en het genoom van het virus in het celinterieur erg hoog is.

Volwassen

Tijdens deze fase wordt het virus "besmettelijk"; dat wil zeggen, capside -eiwitten rijpen of conformationele veranderingen die de initiële structuur omzetten in deeltjes die in staat zijn om andere cellen te infecteren optreden.

Sommige virussen rijpen hun structuren in de cellen die infecteren, anderen doen het alleen nadat ze cellysis hebben veroorzaakt.

Lysis of edelsteenafgifte

In de meeste virussen vindt bevrijding plaats door lysis of edelsteen. In lysis breekt de cel al zijn inhoud af aan de extracellulaire omgeving, zodat geassembleerde en rijpe virussen vrij kunnen reizen totdat ze een andere cel vinden om te infecteren.

Het kan u van dienst zijn: Logica -cyclus: wat is, fasen en voorbeelden van virussen

Geminatie -afgifte is specifiek voor virussen die een lipide- en eiwitverpakking hebben. Deze gaan door het plasmamembraan die een soort intracellulaire blaasjes vormen.

Voorbeeld van virale replicatie (HIV)

HIV virale replicatiecyclus. Bron: jmhachn [cc by-s (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Het menselijke immunodeficiëntievirus, beter bekend als HIV, is een van de virussen die het grootste aantal menselijke sterfgevallen in de wereld heeft veroorzaakt. Het is een RNA -virus dat direct een type witte bloedcellen beïnvloedt, CD4 -lymfocyten genaamd.

Virusfixatie wordt uitgevoerd door de herkenning en vereniging van viruscapside -eiwitten met celmembraaneiwitten van CD4 -lymfocyten. Vervolgens combineert de capside met het celmembraan en wordt het virusgehalte van binnen geleegd.

In het cytoplasma wordt het RNA omgekeerd omgekeerd en vormt het twee DNA -banden die complementair zijn. Het DNA -molecuul met dubbele band is geïntegreerd in het genoom van de gastheercellen, in dit geval de CD4 -lymfocyt.

Als deel uitmaken van de genetische informatie van de cel, wordt DNA van virale oorsprong getranscribeerd en vertaald als elke genomische DNA -streng van lymfocyten.

Zodra alle componenten van het virus zijn opgetreden in het cytosol, worden virale deeltjes geassembleerd en naar het extracellulaire medium worden uitgezet door dirming. Er worden enkele honderdduizenden hobbels gevormd, die, wanneer bevrijd, aanleiding geven tot volwassen hiv -deeltjes.

Referenties

1. Burrell, c. J., Howard, c. R., & Murphy, f. NAAR. (2016). Fenner en White's Medical Virology. Academische pers.
2. Rosas-Acosta, G. (ED.)). (2013). Virale replicatie. Bod-books op aanvraag.
3. Saag, m. S., Holodniy, m., Kuritzkes, D. R., O'Brien, W. NAAR., Coombs, r., Poster, m. EN.,… & Volberding, p. NAAR. (1996). HIV virale belastingsmarkers in de klinische praktijk. Nature Medicine, 2 (6), 625.
4. Schmid, m., Speizeder, T., Dubner, t., & González, r. NAAR. (2014). DNA -virusreplicatiecompartimenten. Journal of Virology, 88(3), 1404-1420.
5. Wunner, B. D., MacFarlan, r. Je., Smith, c. L., Golub, E., & Wiktor, t. J. (1986). NAVO Advanced Study Institute: de moleculaire basis van virale replicatie. Journal of Virological Methods, 13, 87-90. Cheng, r. H., & Miyamura, t. (2008). Op structuur gebaseerde studie van virale replicatie: met CD-ROM. Wereldwetenschappelijk.