Размножение ДНК вирусов в клетке: особенности, стадии и способы

Название «вирус» происходит от латинского слова «вирус» и переводится как «яд». По сути, это мельчайшие внутриклеточные микробы-паразиты, потому что они живут и размножаются только внутри хозяина — почти во всех живых организмах (бактериях, грибах, растениях, животных и людях).

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Что делать в такой ситуации? Для начала рекомендуем. В этой статье подробно описаны методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту.

Как устроины вирусы?

Несмотря на свою «хитрость», все вирусы имеют примитивную структуру: нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК), окруженную одной или несколькими оболочками. Различают просто организованные (без оболочки) и сложные (оболочечные) вирусы. К простым вирусам относятся: вирус полиомиелита, гепатит А, аденовирус. Примеры сложных вирусов: гепатит В, грипп, парагрипп, корь, ВИЧ, герпес.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Как вирусы попадают в организм?

По-разному: воздушно-капельным путем (корь, грипп, ветряная оспа), половым (ВИЧ, вирус простого герпеса 2 типа), через кровь (гепатит B, C, ВИЧ), через инфицированные продукты (гепатит A, E) или через членистоногих. (говорят клещи). Есть вирусы, вызывающие инфекции с преимущественным поражением дыхательной (респираторной) системы, кишечника (ротавирус), печени (вирус гепатита), иммунной системы (ВИЧ) или нервной системы (бешенство, энцефалит).

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Как вирусы размножаются?

Если живая клетка размножается путем деления, вирус многократно копирует свои «запасные части» в пораженную клетку. Любая клетка любого организма ему не подходит — ему нужна особая, которую вирус распознает по особым молекулам на поверхности клетки, рецепторам.

Поэтому человеку не страшны многие вирусы других млекопитающих, и ВИЧ может начать свою подрывную деятельность только после контакта со специфическими клетками иммунной системы. Когда происходит долгожданная встреча, вирус проникает в клетку через повреждение (как это любят делать вирусы растений) или путем слияния своей внешней оболочки с клеточной мембраной, или он может ввести свой геном через клеточную стенку, как шприц (это как это делают большинство бактериофагов) или проглатывается самой клеткой, которая не заметила захвата.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Этапы размножения вирусов

Продуктивный способ распространения вирусов. Заканчивается он образованием новых вирусных частиц и разрушением (лизисом) пораженной клетки. Этот метод проходит в несколько этапов. Так с клеткой взаимодействует большинство патогенных микроорганизмов.

Но есть еще два способа размножения вируса, когда не нарушается целостность клеточной мембраны:

  1. абортивный тип — процесс репликации останавливается на одной из стадий и не заканчивается появлением новых вирионов;
  2. интегративный тип: интеграция молекулы вирусной ДНК в хромосому хозяина с последующей совместной репликацией.
Читайте также:  Бактерии симбионты человека, животных и растений: примеры, питание, значение

Модель продуктивного размножения вирусов начинается с их распада на NK и белки. Кроме того, нуклеиновая кислота теряет свою защитную оболочку (капсид) и начинает воспроизводить структуры, подобные ей, согласно содержащейся в ней информации. В этом случае в инфицированной клетке запускается синтез ферментов, необходимых для репликации NK и белков.

Пройдя последовательность стадий размножения ДНК-содержащих вирусов, их геном удваивается и более, соединяется с белками и образует дочерние вирионы.

обнаружено, что весь цикл последовательности стадий размножения ДНК-содержащих микроорганизмов состоит из 6 фаз.

Адсорбция

Начальный этап размножения характеризуется прикреплением вириона к внешней стенке живой клетки. Процесс проходит в 2 этапа:

  1. неспецифическая фаза, в которой происходит притяжение микроорганизма и клеточной мембраны за счет ионных связей;
  2. высокоспецифическая фаза, во время которой специфические вирусные (прикрепляющие) белки распознают определенные клеточные рецепторы и взаимодействуют с ними.

Специальные клеточные рецепторы определяют трофику возбудителей. Тропизм — это нацеливание вирусов определенного типа для жизни и размножения в клетках определенного типа. Итак, вирус гепатита имеет тропизм к клеткам печени (гепатотропный), ВИЧ — иммунотропный, герпес — нейротропный и т.д.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Проникновение в живую клетку

Существует несколько механизмов проникновения вирусных частиц в клетки:

  1. Виропексия. После того, как вирион прикрепляется к клеточной мембране, он начинает выступать внутрь, постепенно образуя новое включение (эндосому), содержащее вирион. Дальнейшее слияние белково-жировой мембраны микроорганизма с эндосомальной мембраной приводит к выбросу его нуклеокапсида в цитоплазму. Остальные компоненты разрушаются под действием лизосом хозяина.
  2. Путем объединения мембраны микроорганизма с клеткой. Этот метод характерен только для микробов, у которых есть гибридные белки, точечно взаимодействующие с жировыми частицами мембраны. В результате такой интеграции внутренний компонент вируса попадает в клеточную гиалоплазму.
  3. Комбинация двух описанных механизмов.

Механизм проникновения вирусов зависит от их вида. Он также определяет трофику бактериальных клеток, структурных единиц растений, грибов, человека или животных.

Репликация нуклеиновой кислоты

Синтез молекулы нуклеиновой кислоты обеспечивает накопление в клетке множества вирусных копий, которые в дальнейшем используются для образования вирионов. Тип этого механизма зависит от типа NK, наличия клеточных полимераз и способности микроорганизмов способствовать их образованию.

Синтез белков

В инфицированной структурной единице организма вирусный геном кодирует образование двух типов белковых молекул:

  • структурные белки, из которых состоит вирион.
  • неструктурные белки, поддерживающие процесс размножения;

Белки образуются по типу транскрипции: генетическая информация, заложенная в матрицу, синтезирует множество вирусных РНК. Кроме того, эта информация передается рибосомам, где она считывается и образуются белки.

Читайте также:  Подцарство настоящие бактерии: виды, размножение, строение, примеры

Передача наследственной информации в ДНК-содержащих вирусах происходит посредством транскрипции мРНК (информационной РНК) и трансляции вирусных белков. Для этого они используют фермент, называемый клеточной полимеразой.

У некоторых вирусов конструкция белка также происходит под действием синтезированных бактериальных ферментов или их собственных полимераз, которые ускоряют образование новых структурных единиц РНК.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Сборка вириона

Для образования вирионов их составные части транспортируются в определенные части ядра или цитоплазмы хозяина, где они связаны соответствием «ключ-замок», а также с помощью водородных, гидрофобных и других типов связей.

Для вирусных микроорганизмов характерен многостадийный синтез белка с образованием промежуточных форм.

  • В сложных вирусах образующиеся нуклеокапсиды продолжают взаимодействовать с клеточной мембраной, образуя собственный суперкапсид липопротеинов.
  • Когда собираются просто организованные микробы, образование нуклеокапсида происходит при объединении белков NK и капсида.

Выход из клетки хозяина

Вирионы могут выбраться из инфицированной клетки двумя способами.

  1. Взрывной. Результат — разрушение умирающей клетки-хозяина.
  2. Экзоцитоз свойственен микроорганизмам, заключенным в липопротеидную мембрану. На первом этапе образовавшийся нуклеокапсид переносится на клеточную мембрану, которая начинает выступать и отделяться в виде почки, представляющей собой полноценный вирион. Сама клетка не теряет жизнеспособности и способна в дальнейшем продуцировать вирионы.

Как иммунитет не позволяет вирусам размножаться

После проникновения вирусов в организм активируются факторы иммунной системы, блокирующие их размножение:

  • Убийцы NK, которые убивают свои собственные инфицированные клеточные структуры путем фагоцитоза. Они вызывают высвобождение белка перфорина, который содержится в цитоплазматических включениях, и его включение в пораженную клеточную мембрану. В результате образуются поры, через которые проникают ферменты, инициируя процесс самоуничтожения пораженного элемента.
  • Интерфероны. Неспецифические врожденные элементы иммунитета. Они начинают действовать с первого момента попадания вируса в организм, блокируя клеточную протеинкиназу, которая катализирует репликацию. Интерфероны также вызывают активность эндонуклеазы, разрушающей вирусную РНК. Следовательно, эти факторы иммунной системы не вступают в прямой контакт с инфекционным агентом и, следовательно, не позволяют разработать метод защиты от самого себя.
  • Макрофаги. Они стимулируют синтез иммуноглобулинов, выталкивающих чужеродные агенты из цитоплазмы и органелл клеточных структур.

Комплемент и Т-лимфоциты, которые являются специфическими иммунными факторами и оказывают пагубное воздействие непосредственно на вирионы.

Несмотря на обилие защитных факторов, иммунная система не всегда способна противостоять размножению микробов. Например, возбудители хронического гепатита С, В или герпеса длительное время остаются в организме, не проявляя клинических симптомов, а постепенно разрушая его и вызывая рецидивы заболевания.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Как организм реагирует на вирус?

Частицы самого вируса, а также биологически активные вещества, выделяющиеся при разрушении наших клеток, могут вызывать повышение температуры тела, тошноту, рвоту, сильную слабость, головокружение вплоть до потери сознания, нарушения работы сердечно-сосудистой системы и т.д.

Читайте также:  Кислотоустойчивые бактерии по Цилю Нильсену: метод окраски

На фоне нарушения функционирования различных органов и систем к вирусной инфекции могут присоединиться бактериальные (стафилококки, стрептококки, кишечные бактерии) и грибковые (дрожжевые) инфекции, усугубляя воспалительный процесс с тяжелыми последствиями вплоть до летального исхода.

Как наш организм борется с вирусами?

Однако человеческий организм — непростая мишень для атаки болезнетворных микроорганизмов, он активно борется, и иммунная система нам в этом помогает. Вырабатываются специфические антитела, которые нейтрализуют вирус, образуются «киллерные» клетки или Т-лимфоциты, которые уничтожают как пораженные, инфицированные клетки, так и сам вирус.

Но иммунной системе нужно время, чтобы понять «незнакомца», «вирусного преступника», который не только прячется внутри наших клеток, но и пытается обмануть иммунную систему. Например, сначала наша иммунная система не видит новое или измененное поколение вируса. Конечно, со временем все вирусные клетки распознаются, но, к сожалению, с потерей драгоценного времени для нашего организма.

Размножение ДНК-вирусов в клетке: характеристики, фазы и методы

Как лечить вирусные заболевания?

Антибиотики, применяемые при лечении бактериальных инфекций, здесь совершенно не работают, они воздействуют только на структуры бактериальных клеток. В случае вирусной инфекции необходимы лекарства, которые блокируют различные стадии размножения вируса в клетке. Это неспецифическое вещество — интерферон, который вырабатывается клетками человеческого организма (кишечник, печень).

Если выработка интерферона недостаточна, можно использовать индукторы интерферона, например: ламовакс, курантил, дибазол, адаптогены растительного происхождения (гелиутерококк, оральный) и животного происхождения (экстракт мидий). Препараты интерферона — виферон, амиксин и др. активны при респираторно-вирусных заболеваниях.

Подавляют активность вируса гриппа на ранних стадиях римантином, амантадином, арбидолом. Герпес подавляет ацикловир (зовиракс) и др. аднако лекарства, подавляющие размножение коронавируса, пока точно не известны. Специфическое лечение коронавируса включает введение у заболевших людей плазмы, содержащей антитела, но этот метод имеет ограниченное применение.

Что такое вакцинация?

Вакцина — это ослабленный вариант вируса, благодаря которому защитная система живого организма узнает об инфекции и формирует соответствующий иммунитет в случае попадания полноценного вируса в организм вакцинированного человека. Это означает, что организм начинает вырабатывать защитные антитела, которые могут справиться с вирусом, делая человека невосприимчивым к болезни.

Победить паразитов можно!

— Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • Он выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Защищает печень, сердце, легкие, желудок, кожу от паразитов;
  • Абсолютно безопасно;
  • В состав входят только натуральные компоненты;
  • Эффективно уничтожает большинство видов гельминтов за 21 день.
  • Не вызывает побочных эффектов;

Теперь действует программа льготной бесплатной упаковки. Читать .

Ссылка на основную публикацию