Reproductie van fasen en kenmerken virussen

De Reproductie van virussen of virale replicatie Het is de gebeurtenis waarmee een viraal deeltje wordt vermenigvuldigd in verschillende orden van grootte, door de enzymatische machines van de gastheercel te ontvoeren. Aangezien virussen niet uit cellen zijn samengesteld, kunnen ze zich niet onafhankelijk reproduceren, waardoor een celgast strikt nodig is om dit te doen.

Er zijn twee algemene alternatieven waarmee een virus kan worden gereproduceerd: de lithische cyclus of de lysogene cyclus. Beide processen zijn op grote schaal bestudeerd in virussen die bacteriën of bacteriofagen infecteren.

Virus reproductieve cyclus.
1-Fijación
2-pittatie
3-disseminatie
4-synthese (4A-transcriptie, 4B-translatie, 4c-genoomreplicatie)
5-ENTAMBLAJE
6-ingewijde
Bron: francisp2 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

De lithische cyclus culmineert met de breuk van de gastcel, terwijl in het lisogene de continue cel leven met het genetische materiaal van het virus binnenin.

In het geval van het lithische pad vindt het virus de potentiële cel die deze zal infecteren en fixeren door receptoren die op het celoppervlak herkennen. Injecteer vervolgens uw DNA in het cytoplasma, waar de productie van de structurele componenten zal beginnen. Deze stukken nucleïnezuren en eiwitten worden geassembleerd en vrijgegeven, waarna ze nieuwe gasten kunnen infecteren.

De lysogene cyclus begint op een vergelijkbare manier, met uitzondering dat het virus -DNA een recombinatieproces zal ondergaan en zal worden geïntegreerd in het chromosoom van zijn gastheer. Het virus blijft latent in de cel, totdat de werking van een chemicus of UV -licht de lithische cyclus activeert.

[TOC]

Wat is een virus?

Voordat we uitleggen wat de reproductie van virussen bestaat, moeten we duidelijk zijn over verschillende aspecten die verband houden met de biologie van deze entiteiten. Virussen zijn geen cellen, maar zijn eenvoudige structuren gevormd uit nucleïnezuren en sommige eiwitten.

De complete en ontwikkelde set van het virale infectieuze deeltje staat bekend als Virion.

In tegenstelling tot organische wezens die uit cellen zijn samengesteld, hebben virussen geen metabolisme of wisselen stoffen op een gecontroleerde manier uit met de externe omgeving. Maar wat ze kunnen doen, is reproduceren in biologische systemen die deze functies presenteren: dat wil zeggen in levende cellen.

Om deze reden worden virussen beschouwd als geforceerde celparasieten, omdat ze hun reproductie niet kunnen voltooien zonder de levende cel. Hun nat kan worden gewerveld, ongewervelde dieren, planten, protisten, bacteriën, enz., Afhankelijk van het bestudeerde virus.

Voor reproductie moeten virussen de enzymatische machines van hun gastheer ontvoeren. Dit aspect heeft gevolgen bij het ontwikkelen van geneesmiddelen om de virale infectie te stoppen, omdat het beïnvloeden van de virusreproductie de reproductie van gastcellen kan verstoren. Vervolgens zullen we onderzoeken hoe dit proces plaatsvindt.

Kan u bedienen: glutathione: kenmerken, structuur, functies, biosynthese

Hoe vermenigvuldigen virussen?

Zoals we al zeiden, zijn virussen biologische deeltjes van zeer eenvoudige aard. Daarom bevat nucleïnezuur (DNA of RNA) dat ze bezitten de informatie voor de productie van enkele eiwitten en enzymen om de virion te bouwen.

In een enkele gastcel kan een virion duizenden virale deeltjes veroorzaken die vergelijkbaar zijn met de initiële, met behulp van de metabole machines van zijn gast.

Hoewel virussen en hun gasten zeer variabel zijn, is de reproductiecyclus in alles vergelijkbaar. Vervolgens zullen we het proces generaliseren en stap voor stap de reproductie van bacteriofagen, virussen die bacteriën infecteren, virussen beschrijven. Dan zullen we enkele van de eigenaardigheden noemen in virussen die dieren infecteren.

Bacterievirus vermenigvuldiging (bacteriofagen)

Bacteriofagen kunnen worden gereproduceerd na twee alternatieve routes: de lithische cyclus of de lysogene cyclus. Zoals de naam al aangeeft, omvat de laatste stap van het lithisch lysis (en daarmee de dood) van de gastheercel. De lysogene cyclus daarentegen omvat virale reproductie met de levende cel.

-Lithische cyclus

Het lithische proces in bacteriofagen T (T2, T4 en T6) is bekend met hoge details in de beroemde bacteriën EN. coli. De processen die we hieronder zullen beschrijven, zijn gebaseerd op deze studiemodellen.

Het komt voor in vijf verschillende fasen: fixatie, penetratie, biosynthese, rijping en bevrijding.

Fixatie

Deze stap staat ook bekend als virusadsorptie. Het eerste dat zou moeten gebeuren om een ​​virus te vermenigvuldigen, is de ontmoeting tussen het virale deeltje en de gastheercel. Deze botsing komt willekeurig voor.

Het virus is bevestigd aan een aanvullende ontvanger die op het oppervlak van de cel herkent; In dit geval op de bacteriële celwand. Deze fixatie is een chemische interactie waarbij zwakke verbindingen optreden tussen het virus en de ontvanger.

Penetratie

Zodra het virus de ontvanger herkent, gaat het verder met het injecteren van zijn genetische materiaal. De bacteriofaag geeft een enzym vrij dat een deel van de celwand beschadigt. In deze context werkt het virale deeltje als een hypodermische spuit die verantwoordelijk is voor het injecteren van DNA.

Biosynthese

Wanneer het DNA het celcytoplasma van de gastheer heeft bereikt, begint de biosynthese van het genetische materiaal en het organisme in kwestie begint. De synthese van de gastheer -eiwits stopt door een reeks stappen georkestreerd door het virus.

Kan u van dienst zijn: parantropus: ontdekking, kenmerken, schedel

De indringer slaagt erin om zowel de vrije nucleotiden van de gastheer, ribosomen als aminozuren te ontvoeren als de noodzakelijke enzymen om het virus -DNA te kopiëren.

Rijping

Wanneer alle structurele blokken van virussen worden gesynthetiseerd, begint het assemblageproces of rijping. De assemblage van de componenten virale deeltjes komen spontaan voor, waardoor de noodzaak wordt geëlimineerd voor andere genen die het proces bijwonen.

Uitgave

Aan het einde van het assemblageproces moeten virussen worden vrijgegeven in de extracellulaire omgeving. Terwijl we de lithische cyclus uitleggen, omvat deze laatste stap de lysis van de cel die het hele proces heeft bijgewoond.

Lisis betreft de breuk van het plasmamembraan en de celwand. De afbraak van deze laatste component vindt plaats door werking van het gladde enzym, dat wordt gesynthetiseerd in de cel tijdens het beschreven proces.

Op deze manier worden de nieuwe nieuw gesynthetiseerde virale deeltjes vrijgegeven. Deze kunnen naburige cellen infecteren en de cyclus opnieuw herhalen.

-Lisogene cyclus

Niet alle virussen penetreren gastcellen en vernietigen ze ten koste van hun eigen reproductie. Een alternatieve vermenigvuldigingsmodus wordt lisogene cyclus genoemd. Virussen die op deze manier kunnen reproduceren, staan ​​bekend als gehard.

Hoewel sommige virussen kunnen worden gereproduceerd door het lithische pad dat in de vorige sectie wordt beschreven, kunnen ze zich ook voortplanten zonder de cel te vernietigen en op een latente of inactieve manier erin te houden.

Om het te beschrijven, zullen we het lambda (λ) bacteriofaagse lichaam gebruiken, een lisogene bacteriofaag die grondig is bestudeerd.

De stadia waarbij de lysogene cyclus optreedt, zijn: gastheerpenetratie, vorming van cirkelvormig DNA uit het lineaire DNA -molecuul en recombinatie met het gastheer -DNA.

Integratie van virale DNA in het DNA van de gastheer

De beginfasen komen erg op vergelijkbaar met de vorige cyclus, met uitzondering dat het virus -DNA wordt geïntegreerd in het DNA van de gastheercel, door een recombinatieproces.

In deze toestand is het virus latent in de cel en wordt het virale DNA samen met het gastheer -DNA gerepliceerd.

Kan je van dienst zijn: beroemde biologen

Afwisseling tussen lithische en lysogene cyclus

Aan de andere kant kan een verscheidenheid aan stochastische gebeurtenissen leiden tot de verandering van lytische cyclus naar het lithisch. Binnen deze gebeurtenissen zijn blootstelling aan UV -straling of bepaalde chemicaliën die leiden tot de excisie van het DNA van de faag en aan het begin van de lysis.

Gevolgen lisogenia

Er zijn belangrijke gevolgen van lisogenia, namelijk: (i) lysogene cellen zijn immuun voor latere infecties van dezelfde bacteriofaag, maar niet voor een ander virus; (ii) Cellen kunnen nieuwe kenmerken verwerven door het genetische materiaal van de faag te integreren, zoals de productie van sommige toxines en (iii) het gespecialiseerde transductieproces is toegestaan.

Diervirus vermenigvuldiging

In grote lijnen volgen dierenvirussen een vermenigvuldigingspatroon dat vrij vergelijkbaar is met dat beschreven in virussen die bacteriën infecteren. Er zijn echter enkele uitstekende verschillen in beide processen.

Het meest voor de hand liggende is het toegangsmechanisme voor de cel, vanwege de verschillen die op structureel niveau bestaan ​​tussen eukaryotische en prokaryotische cellen. In diercellen worden receptoren gevormd door eiwitten en glycoproteïnen verankerd in het plasmamembraan.

Een voorbeeld hiervan is het hiv -virus. Om de cel te krijgen, herkent het virus een ontvanger genaamd CCR5. Bepaalde personen hebben een verwijdering (dat wil zeggen, 32 basenparen ontbreken in het gen dat codeert voor de celontvanger die het eiwit vernietigt en zijn houderweerstand tegen het gevreesde virus verleent.

Veel indringers maken gebruik van receptoren die het proces van endocytose bemiddelen om de cel binnen te gaan, door blaasjes te vormen. Virussen die door een membraan worden bedekt, kunnen de cel binnenkomen door fusie van lipidemembranen.

Zodra het virus is doorgedrongen, is de synthese van virale deeltjes een beetje variabel. Dierlijke cellen hebben een andere enzymatische machines dan we in bacteriën vinden.

Referenties

1. Forbes, B. NAAR., Sahm, D. F., & Weissfeld, een. S. (2007). Diagnostische microbiologie. Mosby.
2. Freeman, s. (2017). Biologische wetenschap. Pearson Education.
3. Murray, p. R., Rosenthal, k. S., & Pfaller, m. NAAR. (2015). Microbiologie Medical. Elsevier Health Sciences.
4. Reece, J. B., Urry, l. NAAR., Kaïn, m. L., Wasserman, s. NAAR., Minorsky, p. V., & Jackson, r. B. (2014). Campbell Biology. Pearson Education.
5. Tortora, g. J., Funke, B. R., & Case, c. L. (2016). Microbiologie. Een introductie. Pearson.