I virus non si riproducono per fissione binaria. Negli anni '50 del secolo scorso, è stato stabilito che la riproduzione viene eseguita con il metodo di riproduzione (tradotto dall'inglese riprodurre - fare una copia, riprodurre), cioè riproducendo gli acidi nucleici e la sintesi proteica, seguita da la raccolta dei virioni. Questi processi si verificano in diverse parti della cellula del cosiddetto ospite (ad esempio nel nucleo o nel citoplasma). Questo metodo disgiunto di riproduzione del virus è chiamato disgiuntivo. Questo è ciò su cui ci concentreremo più in dettaglio nel nostro articolo.
Processo di riproduzione
Questo processo ha le sue caratteristiche di riproduzione dei virus e si distingue per il successivo cambiamento di alcune fasi. Considerali separatamente.
Fasi
I virus non possono moltiplicarsi in un mezzo nutritivo, poiché sono parassiti intracellulari severi. Inoltre, a differenza della clamidia o della rickettsia, durante la riproduzione, i virus nella cellula ospite non sono in grado di crescere e non si moltiplicano per fissione. Tutti i componenti di questo virus includono acidi nucleici, nonché molecole proteiche che vengono sintetizzate separatamente nella cellula "ospite", in diverse parti della cellula: nel citoplasma e nel nucleo. Inoltre, i sistemi cellulari che sintetizzano le proteine obbediscono a un genoma virale, così come al suo NA.
La riproduzione virale in una cellula avviene in diverse fasi, descritte di seguito:
- La prima fase è l'assorbimento del virus, di cui si è discusso sopra, sulla superficie della cellula, che è sensibile a questo virus.
- Il secondo è la penetrazione del virus nelle cellule ospiti con il metodo della viropessi.
- Il terzo è una sorta di "svestizione" dei virioni, il rilascio di acido nucleico dal capside e dal supercapside. In un certo numero di virus, l'acido nucleico entra nelle cellule dalla fusione dell'involucro del virione e della cellula ospite. In questo caso, la terza e la seconda fase vengono combinate in una sola.
Adsorbimento
Questa fase della riproduzione del virus si riferisce alla penetrazione di una particella virale nelle cellule. L'adsorbimento inizia sulla superficie cellulare attraverso l'interazione di recettori cellulari e virali. Tradotta dal latino, la parola "recettori" significa "ricevere". Sono speciali formazioni sensibili che percepiscono le irritazioni. I recettori sono molecole o complessi molecolari situati sulla superficie delle cellule e sono anche in grado di riconoscere specifici gruppi chimici, molecole o altre cellule, legano. Nei virioni più complessi, tali recettori si trovano sul guscio esterno sotto forma di una escrescenza a forma di punta o di villi; nei virioni semplici, di solito si trovano sulla superficie del capside.
Il meccanismo di adsorbimento sulla superficie di una cellula ricettiva si basa sull'interazione dei recettori con i cosiddetti recettori complementari della cellula "ospite". I recettori e le cellule del virione sono alcune strutture specifiche che si trovano sulla superficie.
Gli adenovirus e i mixovirus si adsorbono direttamente ai recettori delle mucoproteine, mentre gli arbovirus e i picornavirus si adsorbono ai recettori delle lipoproteine.
Nel virione del mixovirus, la neuraminidasi distrugge il recettore della mucogfoteina e scinde gli acidi N-acetilneuraminici dall'oligosaccaride, che contiene galattosio e galattosamina. Le loro interazioni in questa fase sono reversibili, perché sono significativamente influenzate dalla temperatura, dalla reazione del mezzo e dai componenti salini. L'adsorbimento del virione è impedito dall'eparina e dai polisaccaridi solfati, che portano una carica negativa, ma il loro effetto inibitorio è rimosso da alcuni policarioni (ecmolina, DEAE-destrano, solfato di protamina), che neutralizzano la carica negativa dei polisaccaridi solfati.
Virion entra nella cella "ospite"
Il modo in cui un virus entra in una cellula sensibile non sarà sempre lo stesso. Molti virioni sono in grado di entrare nelle cellule per pinocitosi, che significa "bere" in greco."bere". Con questo metodo, il vacuolo pinocitico sembra attirare il virione direttamente nella cellula. Altri virioni possono entrare nella cellula direttamente attraverso la sua membrana.
Il contatto dell'enzima neuraminidasi con le mucoproteine cellulari favorisce l'ingresso dei virioni nella cellula tra i mixovirus. I risultati di recenti studi dimostrano che il DNA e l'RNA dei virioni non sono separati dal guscio esterno, cioè i virioni penetrano interamente nelle cellule sensibili per pinocitosi o viropessi. Ad oggi, questo è stato confermato per il virus del vaiolo, il vaccinia e altri virus che scelgono di vivere negli animali. Parlando di fagi, infettano le cellule con acido nucleico. Il meccanismo dell'infezione si basa sul fatto che quei virioni che sono contenuti nei vacuoli cellulari vengono idrolizzati da enzimi (lipasi, proteasi), durante i quali il DNA viene rilasciato dalla membrana fagica ed entra nella cellula.
Per l'esperimento, una cellula è stata infettata da un acido nucleico che è stato isolato da alcuni virus ed è stato causato un ciclo completo di riproduzione del virione. Tuttavia, in condizioni naturali, l'infezione con un tale acido non si verifica.
Disintegrazione
La fase successiva della riproduzione del virus è la disintegrazione, che è il rilascio di NK dal capside e dal guscio esterno. Dopo che il virione è entrato nelle cellule, il capside subisce alcune modifiche, acquisendo sensibilità alla proteasi cellulare, quindi viene distrutto, rilasciando contemporaneamenteNK. In alcuni batteriofagi, l'NA libera entra nelle cellule. Il virus fitopatogeno entra attraverso il danno nella parete cellulare e quindi viene adsorbito sul recettore cellulare interno con il rilascio simultaneo di NK.
Replicazione dell'RNA e sintesi proteica virale
La fase successiva della riproduzione del virus è la sintesi di una proteina specifica del virus, che avviene con la partecipazione del cosiddetto RNA messaggero (in alcuni virus fanno parte dei virioni e in alcuni sono sintetizzati solo nelle cellule infette direttamente sulla matrice del DNA o dell'RNA del virione). Si verifica la replicazione virale di NK.
Il processo di riproduzione dei virus a RNA inizia dopo l'ingresso delle nucleoproteine nella cellula, dove i polisomi virali si formano complessando l'RNA con i ribosomi. Successivamente vengono sintetizzate anche le prime proteine, che dovrebbero includere i repressori del metabolismo cellulare, nonché le RNA polimerasi che vengono tradotte con la molecola di RNA madre. Nel citoplasma dei virus più piccoli, o nel nucleo, l'RNA virale a doppio filamento si forma complessando la catena più madre ("+" - catena RNA) con la nuova catena di sintesi, nonché complementare con essa catena negativa ("-” - Catena di RNA). La connessione di questi filamenti di acido nucleico provoca la formazione di una sola struttura di RNA a filamento singolo, che è chiamata forma replicativa. La sintesi dell'RNA virale è effettuata da complessi di replicazione, in cui prendono parte la forma replicativa dell'RNA, l'enzima RNA polimerasi e i polisomi.
Ci sono 2 tipi di RNA polimerasi. Perquesti includono: l'RNA polimerasi I, che catalizza la formazione della forma replicativa direttamente sullo stampo a filamento positivo, nonché l'RNA polimerasi II, che partecipa alla sintesi dell'RNA virale a filamento singolo sullo stampo di tipo replicativo. La sintesi degli acidi nucleici nei piccoli virus avviene nel citoplasma. Per quanto riguarda il virus dell'influenza, la proteina interna e l'RNA sono sintetizzati nel nucleo. L'RNA viene quindi rilasciato dal nucleo e penetra nel citoplasma, nel quale, insieme ai ribosomi, inizia a sintetizzare la proteina virale.
Dopo che i virioni sono entrati nelle cellule, la sintesi dell'acido nucleico e delle proteine cellulari viene soppressa in esse. Durante la riproduzione di virus contenenti DNA, l'mRNA viene sintetizzato anche sulla matrice nel nucleo, che trasporta le informazioni per la sintesi proteica. Il meccanismo di sintesi proteica virale si svolge a livello del ribosoma cellulare e la fonte di costruzione sarà il fondo amminoacidico. L'attivazione degli amminoacidi viene effettuata dagli enzimi, con l'aiuto dell'mRNA vengono trasferiti direttamente ai ribosomi (polisomi), in cui si trovano già nella molecola proteica sintetizzata.
Così, nelle cellule infette, la sintesi degli acidi nucleici e delle proteine del virione viene effettuata come parte di un complesso replicativo-trascrittivo, che è regolato da un certo sistema di meccanismi.
morfogenesi del virione
La formazione di virioni può avvenire solo nel caso di una connessione strettamente ordinata di polipeptidi virali strutturali, così come il loro NA. E questo è assicurato dal cosiddetto autoassemblaggio di molecole proteiche vicino al NC.
Formazione del virione
La formazione del virione avviene con la partecipazione di alcuni dei componenti strutturali che compongono la cellula. Herpes, poliomielite e vaccinia virus sono prodotti nel citoplasma, mentre gli adenovirus sono prodotti nel nucleo. La sintesi dell'RNA virale, così come la formazione del nucleocapside, avviene direttamente nel nucleo e nel citoplasma si forma l'emoagglutinina. Successivamente, il nucleocapside si sposta dal nucleo al citoplasma, in cui avviene la formazione dell'involucro del virione. Il nucleocapside è ricoperto all'esterno di proteine virali e le emoagglutinine e la neuraminidasi sono incluse nel virione. È così che avviene la formazione della prole, ad esempio il virus dell'influenza.
Rilascio del virione dalla cella "ospite"
Le particelle di virus vengono rilasciate dalla cellula "ospite" simultaneamente (durante la distruzione cellulare) o gradualmente (senza alcuna distruzione cellulare).
È in questa forma che avviene la riproduzione dei virus. I virioni vengono rilasciati dalle cellule, di solito in due modi.
Primo metodo
Il primo metodo implica quanto segue: dopo la maturazione assoluta dei virioni direttamente all'interno della cellula, questi vengono arrotondati, lì si formano vacuoli e quindi la membrana cellulare viene distrutta. Al completamento di questi processi, i virioni vengono rilasciati tutti contemporaneamente e completamente dalle cellule (picornavirus). Questo metodo è chiamato lytic.
Secondo metodo
Il secondo metodo prevede il processo di rilascio dei virioni che maturano entro 2–6 ore permembrana citoplasmatica (mixovirus e arbovirus). La secrezione dei mixovirus dalla cellula è facilitata dalla neuraminidasi, che distrugge la membrana cellulare. Durante questo metodo, il 75-90% dei virioni viene rilasciato spontaneamente nel mezzo di coltura e le cellule muoiono gradualmente.
