Физиология вирусов - ПАРАГРАФ-WWW

Физиология вирусов — ПАРАГРАФ-WWW

Физиология вирусов

Для покупки документа sms доступом необходимо ознакомиться с условиями обслуживания

ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов NEO, Tele2 временно недоступна
ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов Beeline, NEO, Tele2 временно недоступна

Стоимость услуги — тенге с учетом комиссии.

Вирусы растут только внутриклеточно, т.е. являются облигатными внутриклеточными паразитами. В клетке они могут находиться в различных состояниях.

Нарушения, вызываемые вирусами, весьма разнообразны: от продуктивной инфекции с образованием вирусного потомства и гибелью клетки до продолжительного взаимодействия вируса с клеткой в виде латентной инфекции или злокачественной трансформации клетки.

Инфицирование клетки вирусом может иметь следующие последствия:

— разрушение клетки (некроз)в результате цитоцидной инфекции, т.е. репродукция вируса приводит к цитоцидному действию (в культуре клеток происходит цитопатический эффект — клетки округляются, отделяются от соседних клеток, образуются многоядерные гигантские клетки, вакуоли и включения);

— разрушение клетки (апоптоз)в результате инициации вирусом програмированной клеточной гибели, при этом вирусный репликативный цикл часто прерывается;

— разрушение клетки в итоге не самим вирусом, а иммунными реакциями организма;

— вирус находится внутри клетки, но не разрушает ее (латентная инфекция);

— вирус трансформирует клетку организма в раковую клетку.

Хорошо изучены три основных типа взаимодействия вируса с клеткой: продуктивный, абортивный и интегративный.

Продуктивный тип взаимодействия завершается воспроизводством вирусного потомства — многочисленных вирионов и гибелью зараженных клеток (цитоцидное действие). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитоцидное действие).

Абортивный тип взаимодействия не завершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс, в клетке прерывается на одном из этапов.

Интегративный тип взаимодействия, или вирогения, характеризуется встраиванием (интеграцией), вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместной репликацией.

Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой

Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой, т.е. репродукция вируса (от лат. re — повторение, productio — производство), проходит несколько стадий:

1) адсорбция вириона на клеточной мембране;

2) проникновение вириона в клетку, «раздевание» и высвобождение вирусного генома (депротеинизация вируса);

3) синтез вирусных компонентов;

4) сборка реплицированной нуклеиновой кислоты и новых капсидных белков;

5) выход вирусного потомства из клетки.

Адсорбция вириона, т.е. его прикрепление к клеточной мембране, — первая стадия репродукции вирусов. Она происходит в результате взаимодействия поверхностных молекул (белковых лигандов) вируса с мембранными рецепторами клеток вирусов. Белки поверхности вирусов, например гликопротеины липопротеиновой оболочки, узнающие специфические клеточные рецепторы и взаимодействующие с ними, называются прикрепительными белками.

Репродукция вирусов в клетке: адсорбция, ее типы, пути проникновения в клетку, раздевание вируса

1 этап репродукции вируса – прикрепление (адсорбция). Бывает 2-х типов: неспецифическая и специфическая. Неспецифическая адсорбция – взаимодействие и адсорбция вируса происходит путем контакта вириона с рецепторным участком цитоплазматического участка клетки. Наличие этих рецепторов обуславливает специфичность (тропизм) вируса. Определяется силами электростатического взаимодействия, возникающими между разнозаряженными группами, расположенными на поверхности клетки и вируса. В этом процессе участвуют заряженные положительно аминные группы вирусного белка и кислые фосфатные, сульфатные и карбоксильные группы клеточной поверхности, имеющие отрицательный заряд. Специфическая адсорбция более прочна за счет комплементарных рецепторов клетки хозяина или лигандов (шипов), когда происходит прочное связывание рецепторов вируса и клетки. Если вирус прикрепляется к несвойственным рецепторам, то инфицирования не происходит. Тропизм вируса наблюдается при прикреплении вируса бешенства к нейронам, вируса оспы – к рецепторам эпителиальных клеток, вируса гепатита – к гепатоцитам печени и др.

Читайте также:  Кожный зуд без кожной болезни

2 этап – проникновение в клетку.

1) Рецепторно – опосредованный эндоцитоз. Проникновение происходит сразу после адсорбции. Происходит захват вируса мембраной клетки и образование эндосомы. Этот процесс может длиться от нескольких минут до нескольких часов. После адсорбции у некоторых вирусов может проникнуть только нуклеиновая кислота, для других вирусов характерно проникновение с нуклеиновой кислотой вирионных ферментов, необходимых для дальнейшей репродукции вирусов РНК – зависимой ДНК – полимеразой.

2) Для сложных вирусов характерен процесс слияния мембраны клетки и суперкапсида. Суперкапсид интегрирует с цитоплазматической мембраной клетки и при этом, чтобы попасть внутрь клетки, вирион прикрепляется к специальному поверхностному белку клетки – клотрину. Образовавшиеся впячивания отделяются от цитоплазматической мембраны и входят внутрь цитоплазмы, затем они сливаются с лизосомами, ферменты которых «раздевают» вирус и наступает 3-й этап – раздевание.

3 этап – депротеинизация. Вирус, транспортируясь внутрь клетки, освобождается от оболочки капсида протеолитическими ферментами лизосом. Депротеинизация начинается в цитоплазме и заканчивается в ядре. Раздевание нужно, чтобы обнажить нуклеиновую кислоту.

Репликация и синтез вирусных белков в клетке (транскрипция, трансляция и репликация).

Репликация – синтез новых молекул нуклеиновых кислот.

Транскрипция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы.

Трансляция — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), осуществляемый рибосомой.

Репликация 2-нитевой ДНК осуществляется при участии ДНК- полимеразы в ядре: ДНК – иРНК (транслируется рибосомами клетки) – белок. Вирус геп. В.

Репликация однонитевой ДНК: образование второй нити ДНК – иРНК – белок.

Репликация -РНК: -РНК – иРНК (с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы) – белок вируса. Вирусы гриппа А, В, С.

Репликация +РНК: +РНК – на рибосомах работает как иРНК и синтезирует белок. Вирус геп.А.

Репликация двунитевой РНК: РНК – комплементарная ДНК – иРНК – белок. ВИЧ.

Читайте также:  Анализ на хламидии как сдавать мужчинам и женщинам, расшифровка результатов анализа на хламидиоз

Синтез вирусного белка на рибосомах клетки осуществляется в несколько этапов:

1) Синтезируются ранние белки, участвующие в клеточном механизме, вирусспецифичные полимеразы.

2) Гликопротеины сложных белков.

3) Структурные белки (капсомеры).

Фазы сборки вириона и выхода вирусных частиц из клетки

На этом этапе происходит соединение реплицированных ранее копий вирусной нуклеиновой кислоты с вирусным белком.

Синтезированные нуклеиновые кислоты и белки обладают способностью специфически узнавать и соединяться друг с другом. Процесс самосборки происходит в результате формирования гидрофильных и гидрофобных связей. Образование вируса происходит на ядерной или цитоплазматической мембране клетки. Сложный вирус в процессе формирования включает в свой состав компоненты мембраны клетки хозяина. У вируса наблюдается дизъюнктивность синтеза белка и нуклеиновой кислоты.

Принципы сборки:

1) Сборка просто устроенных вирусов заключается во взаимодействии молекул вирусных нуклеиновых кислот с капсидными белками и образовании нуклеокапсидов.

2) У сложно устроенных вирусов сначала формируется нуклеокапсид, с которым взаимодействуют белки суперкапсидных оболочек.

Выход вирусных частиц из клетки осуществляется двумя путями:

1) «Взрывным» путем – простые вирусы – вирион разрывает клеточную мембрану, происходит лизис, разрушение клеток.

2) Почкование эндоцитозом – такой путь обусловлен слиянием суперкапсида с липопротеиновой мембраной клетки хозяина для сложных вирусов, при этом клетка не погибает. При этом клетка способна длительно сохранять жизнеспособность и продуцировать вирусное потомство. После этого вирусные частицы способны инфицировать другие клетки.

Вирусная адсорбция на клеточной мембране и проникновение в клетку

Вирусная адсорбция (viral adsorption) [лат. virus — яд; лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю] — начальный этап вирусной инфекции, заключающийся в прикреплении вируса к поверхности клетки. Часто первоначальный контакт вируса с клеткой бывает очень слабым — обратимая адсорбция; затем прочность контакта возрастает — необратимая адсорбция. Физическая связь осуществляется за счет находящихся на поверхности вирионов выступов, состоящих из особых вирусных белков, таких как «шипы» у вирусов с оболочкой (напр., у микровирусов, тогавирусов и парамиксовирусов) или белковых нитей (фибрилл), отходящих от вершин икосаэдрических вирионов (напр., у некоторых аденовирусов). Участок связывания на поверхности вириона, непосредственно взаимодействующий с рецептором клетки, может состоять из индивидуального структурного вирусного белка, а может представлять собой мозаику из нескольких белков капсида. Рецептором во всех случаях служит расположенный на поверхности клетки белок или гликопротеид, который обычно специфичен для каждого вируса.

Заражение клетки начинается с адсорбции вируса на клеточной мембране, происходящей благодаря взаимодействию поверхностных белков вируса с мембранными рецепторами. Например, капсидные белки вируса полиомиелита связываются с особым рецептором ( CD155 ); капсидные белки риновирусов — с молекулами адгезии ICAM-1 ( CD155 и ICAM-1 принадлежат к суперсемейству иммуноглобулинов ); капсидные белки ЕСНО-вирусов — с альфаVбета3-интегрином ; гемагглютинины внешней оболочки вируса гриппа — с остатками сиаловой кислоты ; гликопротеиды внешней оболочки ВИЧ — с молекулой CD4 и рецепторами хемокинов ; гликопротеиды внешней оболочки вируса простого герпеса — с гепарансульфатом и рецептором ФНО ; гликопротеиды вируса Эпштейна-Барр — с рецептором фрагмента компонента комплемента C3d ( CD21 ) на поверхности В-лимфоцитов .

Читайте также:  О чем могут рассказать вены на груди

Температура, как правило, мало влияет на адсорбцию (при 4*С и при 37*С скорость этого процесса практически одинакова).

Связывание с мембранными рецепторами не защищает вирусы от нейтрализации антителами.

Адсорбированные вирусы проникают в клетку с помощью эндоцитоза или путем слияния с клеточной мембраной. Оказавшись в цитоплазме, вирусы освобождаются от большинства белков (раздевание) и начинают реплицироваться . Проникновение в клетку, раздевание и репродукция вирусов зависят от интенсивности энергетического метаболизма клетки и биохимических изменений, происходящих в клеточной мембране и цитоскелете. Так, при температуре ниже 37*С проникновение вирусов в клетку замедляется. Пусковым фактором проникновения обычно служит связывание некоторых поверхностных белков вируса с мембранными рецепторами клетки. Эти белки представлены на поверхности вирусов по крайней мере несколькими молекулами, а количество мембранных рецепторов обычно достигает нескольких сотен. В месте контакта вируса с клеточной мембраной происходит агрегация рецепторов, которая запускает механизм внутриклеточной передачи сигнала и стимулирует изменения в клеточной мембране. Адсорбция вируса обычно воспринимается клеткой как присоединение «нормального» лиганда к соответствующему рецептору.

Адсорбция многих вирусов запускает эндоцитоз , начинающийся с образования на мембране окаймленных ямок , покрытых клатрином . Затем формируются эндосомы , в составе которых вирусы поступают в цитоплазму. Данный способ проникновения в клетку характерен для пикорнавирусов , вирусов гриппа и аденовирусов . Последующее слияние вирусов с мембраной эндосом стимулируется понижением рН в эндосоме.

Влияние рН на процесс проникновения хорошо изучено у вируса гриппа . В адсорбции этих вирусов, агрегации рецепторов и эндоцитозе важную роль играют гемагглютинины внешней оболочки. Конформационные изменения гемагглютинина, возникающие при низком рН в эндосоме, приводят к выходу на поверхность молекулы амфифильных доменов, что приводит к слиянию внешней оболочки вируса и эндосомальной мембраны.

На молекулярном уровне процессы слияния с мембраной и раздевания большинства вирусов изучены плохо. В результате слияния липиды и белки внешней оболочки вируса смешиваются с липидами и белками клеточной мембраны, а нуклеокапсид оказывается в цитоплазме. У сложных вирусов в адсорбции и слиянии с клеточной мембраной могут последовательно участвовать разные белки внешней оболочки.

Есть данные, что в разных тканях или на разных поверхностях эпителиальных клеток механизмы адсорбции вирусов и их проникновения в клетку неодинаковы.

Ссылка на основную публикацию
Физиология online Тематический план
Нейромедиаторы Функциональная нейрохимия нервной системы [ править | править код ] Нейромедиаторы, перечисленные в табл. 8.3 и табл. 8.10, найдены...
Фарингит, симптомы и лечение в Москве
Острый фарингит: симптомы и лечение Вы можете не знать, что сухой кашель и боль при глотании являются симптомами фарингита. И...
Фармакология учебник (Харьков) — Стр 4
Атропина сульфат - инструкция по применению Регистрационный номер: Р №002652/01-130514 Торговое название препарата: Атропина сульфат Международное непатентованное название: Атропин Лекарственная...
Физиология вирусов — ПАРАГРАФ-WWW
Физиология вирусов Для покупки документа sms доступом необходимо ознакомиться с условиями обслуживания ВНИМАНИЕ! Услуга для абонентов NEO, Tele2 временно недоступна...
Adblock detector