Virus tidak membiak melalui pembelahan binari. Kembali pada 50-an abad yang lalu, telah ditetapkan bahawa pembiakan dilakukan dengan kaedah pembiakan (diterjemahkan dari bahasa Inggeris reproduce - membuat salinan, menghasilkan semula), iaitu, dengan menghasilkan semula asid nukleik, serta sintesis protein, diikuti oleh koleksi virion. Proses-proses ini berlaku di bahagian berlainan sel yang dipanggil perumah (contohnya, dalam nukleus atau sitoplasma). Kaedah pembiakan virus yang terputus-putus ini dipanggil disjungtif. Inilah yang akan kami fokuskan dengan lebih terperinci dalam artikel kami.
Proses pembiakan
Proses ini mempunyai ciri-ciri tersendiri bagi pembiakan virus dan dibezakan oleh perubahan berturut-turut beberapa peringkat. Pertimbangkan secara berasingan.
Fasa
Virus tidak boleh membiak dalam medium nutrien, kerana ia adalah parasit intrasel yang ketat. Di samping itu, tidak seperti klamidia atau rickettsia, semasa pembiakan, virus dalam sel perumah tidak dapat berkembang dan tidak membiak dengan pembelahan. Semua komponen virus ini termasuk asid nukleik, serta molekul protein yang disintesis dalam sel "tuan rumah" secara berasingan, di bahagian sel yang berlainan: dalam sitoplasma dan dalam nukleus. Selain itu, sistem sel pensintesis protein mematuhi satu genom virus, serta NAnya.
Pembiakan virus dalam sel berlaku dalam beberapa fasa, yang diterangkan di bawah:
- Fasa pertama ialah penjerapan virus, yang telah dibincangkan di atas, pada permukaan sel, yang sensitif kepada virus ini.
- Yang kedua ialah penembusan virus ke dalam sel perumah melalui kaedah viropexis.
- Yang ketiga ialah sejenis "membuka pakaian" virion, pembebasan asid nukleik daripada kapsid dan superkapsid. Dalam beberapa virus, asid nukleik memasuki sel melalui gabungan sampul virion dan sel perumah. Dalam kes ini, fasa ketiga dan kedua digabungkan menjadi satu.
Penjerapan
Peringkat pembiakan virus ini merujuk kepada penembusan zarah virus ke dalam sel. Penjerapan bermula pada permukaan sel melalui interaksi reseptor selular dan juga virus. Diterjemah dari bahasa Latin, perkataan "reseptor" bermaksud "menerima". Mereka adalah pembentukan sensitif khas yang merasakan kerengsaan. Reseptor ialah molekul atau kompleks molekul yang terletak di permukaan sel, dan juga mampu mengenali kumpulan kimia tertentu, molekul atausel lain, mengikatnya. Dalam virion yang paling kompleks, reseptor tersebut terletak pada cangkang luar dalam bentuk tumbuh-tumbuhan seperti spike atau vilus; dalam virion ringkas, ia biasanya terletak pada permukaan kapsid.
Mekanisme penjerapan pada permukaan sel penerima adalah berdasarkan interaksi reseptor dengan reseptor pelengkap yang dipanggil sel "tuan rumah". Reseptor dan sel virion ialah beberapa struktur khusus yang terletak di permukaan.
Adenovirus dan myxovirus menjerap terus ke reseptor mukoprotein, manakala arbovirus dan picornavirus menjerap ke reseptor lipoprotein.
Dalam virion myxovirus, neuraminidase memusnahkan reseptor mucogphotein dan membelah asid N-asetilneuraminik daripada oligosakarida, yang mengandungi galaktosa dan galaktosamin. Interaksi mereka pada peringkat ini boleh diterbalikkan, kerana ia dipengaruhi dengan ketara oleh suhu, tindak balas komponen medium dan garam. Penjerapan virion dihalang oleh heparin dan polisakarida sulfat, yang membawa cas negatif, tetapi kesan perencatannya disingkirkan oleh beberapa polikaryon (ecmolin, DEAE-dextran, protamine sulfate), yang meneutralkan cas negatif daripada polisakarida sulfat.
Virion masuk ke dalam sel "hos"
Cara virus memasuki sel sensitif tidak akan sentiasa sama. Banyak virion dapat memasuki sel melalui pinositosis, yang bermaksud "minuman" dalam bahasa Yunani."minum". Dengan kaedah ini, vakuol pinositik seolah-olah menarik virion terus ke dalam sel. Virion lain boleh memasuki sel terus melalui membrannya.
Hubungan enzim neuraminidase dengan mukoprotein selular menggalakkan kemasukan virion ke dalam sel di kalangan myxovirus. Hasil kajian baru-baru ini membuktikan bahawa DNA dan RNA virion tidak dipisahkan dari kulit luar, iaitu, virion menembusi sepenuhnya ke dalam sel sensitif melalui pinositosis atau viropexis. Sehingga kini, ini telah disahkan untuk virus cacar, vaccinia, dan virus lain yang memilih untuk hidup dalam haiwan. Bercakap tentang fag, mereka menjangkiti sel dengan asid nukleik. Mekanisme jangkitan adalah berdasarkan fakta bahawa virion yang terkandung dalam vakuol sel dihidrolisiskan oleh enzim (lipase, protease), di mana DNA dilepaskan daripada membran fag dan memasuki sel.
Untuk eksperimen, sel telah dijangkiti asid nukleik yang diasingkan daripada beberapa virus, dan satu kitaran lengkap pembiakan virion telah berlaku. Walau bagaimanapun, dalam keadaan semula jadi, jangkitan dengan asid sedemikian tidak berlaku.
Perpecahan
Peringkat pembiakan virus seterusnya ialah perpecahan, iaitu pembebasan NK daripada kapsid dan kulit luar. Selepas virion memasuki sel, kapsid mengalami beberapa perubahan, memperoleh sensitiviti kepada protease selular, kemudian ia dimusnahkan, pada masa yang sama melepaskanNK. Dalam sesetengah bakteriofaj, NA bebas memasuki sel. Virus fitopatogenik masuk melalui kerosakan pada dinding sel, dan kemudian ia diserap pada reseptor sel dalaman dengan pembebasan serentak NK.
Replikasi RNA dan sintesis protein virus
Peringkat pembiakan virus seterusnya ialah sintesis protein khusus virus, yang berlaku dengan penyertaan apa yang dipanggil RNA messenger (dalam sesetengah virus ia adalah sebahagian daripada virion, dan dalam sesetengahnya ia hanya disintesis dalam sel yang dijangkiti secara langsung pada matriks DNA atau RNA virion). Replikasi NK virus berlaku.
Proses pembiakan virus RNA bermula selepas kemasukan nukleoprotein ke dalam sel, di mana polisom virus terbentuk melalui kompleks RNA dengan ribosom. Selepas itu, protein awal juga disintesis, yang sepatutnya termasuk penindas daripada metabolisme selular, serta polimerase RNA yang diterjemahkan dengan molekul RNA induk. Dalam sitoplasma virus terkecil, atau dalam nukleus, RNA untai dua virus terbentuk dengan kompleks rantai tambah induk (“+” - rantai RNA) dengan rantai RNA yang baru disintesis, serta pelengkap dengan rantai tolak (“-” - rantai RNA). Sambungan helai asid nukleik ini mencetuskan pembentukan hanya struktur RNA untai tunggal, yang dipanggil bentuk replikatif. Sintesis RNA virus dijalankan oleh kompleks replikasi, di mana bentuk replikasi RNA, enzim RNA polimerase dan polisom mengambil bahagian.
Terdapat 2 jenis polimerase RNA. Kepadaini termasuk: RNA polimerase I, yang memangkinkan pembentukan bentuk replikatif secara langsung pada templat untaian tambah, serta polimerase RNA II, yang mengambil bahagian dalam sintesis RNA virus untai tunggal pada templat jenis replikatif. Sintesis asid nukleik dalam virus kecil berlaku dalam sitoplasma. Bagi virus influenza, protein dalaman dan RNA disintesis dalam nukleus. RNA kemudiannya dilepaskan daripada nukleus dan menembusi ke dalam sitoplasma, di mana, bersama-sama dengan ribosom, ia mula mensintesis protein virus.
Selepas virion memasuki sel, sintesis asid nukleik dan protein selular ditindas di dalamnya. Semasa pembiakan virus yang mengandungi DNA, mRNA juga disintesis pada matriks dalam nukleus, yang membawa maklumat untuk sintesis protein. Mekanisme sintesis protein virus dijalankan pada tahap ribosom selular, dan sumber pembinaan akan menjadi dana asid amino. Pengaktifan asid amino dijalankan oleh enzim, dengan bantuan mRNA ia dipindahkan terus ke ribosom (polisom), di mana ia telah berada dalam molekul protein yang disintesis.
Oleh itu, dalam sel yang dijangkiti, sintesis asid nukleik dan protein virion dijalankan sebagai sebahagian daripada kompleks replikatif-transkriptif, yang dikawal oleh sistem mekanisme tertentu.
morfogenesis virion
Pembentukan virion boleh berlaku hanya dalam kes sambungan ketat polipeptida virus struktur, serta NA mereka. Dan ini dipastikan oleh apa yang dipanggil pemasangan sendiri molekul protein berhampiran NC.
Pembentukan virion
Pembentukan virion berlaku dengan penyertaan beberapa komponen struktur yang membentuk sel. Virus herpes, polio, dan vaccinia dihasilkan dalam sitoplasma, manakala adenovirus dihasilkan dalam nukleus. Sintesis RNA virus, serta pembentukan nukleokapsid, berlaku secara langsung dalam nukleus, dan hemagglutinin terbentuk dalam sitoplasma. Selepas itu, nukleokapsid bergerak dari nukleus ke sitoplasma, di mana pembentukan sampul virion berlaku. Nukleokapsid dilitupi di luar dengan protein virus, dan hemagglutinin dan neuraminidase termasuk dalam virion. Beginilah pembentukan keturunan, contohnya, virus influenza berlaku.
Pelepasan virion daripada sel "hos"
Zarah virus dibebaskan daripada sel "tuan rumah" secara serentak (semasa pemusnahan sel) atau secara beransur-ansur (tanpa sebarang pemusnahan sel).
Dalam bentuk inilah pembiakan virus berlaku. Virion dibebaskan daripada sel, biasanya dalam dua cara.
Kaedah pertama
Kaedah pertama membayangkan perkara berikut: selepas pematangan mutlak virion terus di dalam sel, ia dibulatkan, vakuol terbentuk di sana, dan kemudian membran sel dimusnahkan. Setelah selesai proses ini, virion dilepaskan semua pada masa yang sama dan sepenuhnya daripada sel (picornaviruses). Kaedah ini dipanggil litik.
Kaedah kedua
Kaedah kedua melibatkan proses melepaskan virion apabila ia matang dalam masa 2–6 jam untukmembran sitoplasma (myxovirus dan arbovirus). Rembesan myxovirus dari sel difasilitasi oleh neuraminidase, yang memusnahkan membran sel. Semasa kaedah ini, 75-90% daripada virion dilepaskan secara spontan ke dalam medium kultur, dan sel secara beransur-ansur mati.
