Проникнення вірусу в клітину. Матеріал для учнів 10 класу.

  

Життєві цикли вірусів.

В житті вірусів чергуються дві фази – позаклітинна, коли вірус перебуває у вигляді віріону, і внутрішньоклітинна фаза, коли відбувається його розмноження. В будь-якому випадку вірус взаємодіє з клітиною-хазяїном. Така взаємодія може бути трьох типів: 1) розмноження вірусу призводить клітину до загибелі; 2) клітини не гинуть, а дозрілі віріони не утворюються; 3) нуклеїнова кислота вірусу вбудовується в генетичний апарат клітини і під час поділу передається дочірнім клітинам, які при певних умовах також можуть загинути.
Проникнення в клітину-хазяїна відбувається по-різному. В одних випадках вірус, прикріпившись до плазматичної мембрани, “впорскує” нуклеїнову кислоту, яка починає діяти за власною генетичною програмою. Капсид залишається назовні. Таким способом інфікують клітини так звані бактеріофаги (від лат. “пожирачі бактерій”). В інших випадках віріон потрапляє до клітини разом з капсидом і лише потім вивільняється нуклеїнова кислота (рис. 8).

Рис. 8. Схема проникнення вірусів у клітину шляхом ендоцитозу рецепторного (вгорі) і через плазматичну мембрану клітини (внизу): 1 - вірусна частка, 2 - плазматична мембрана клітини, 3 - ямка на поверхні клітини, що містить рецептори, 4 - утворюється клітинна вакуоль, 5 - зливається клітинна вакуоль; 6 - клітинна вакуоль, що утворюється після злиття (рецептосома); 7 - вихід генетичного матеріалу вірусу в цитоплазму.


Віруси, які мають додаткову зовнішню оболонку, можуть зливатися с клітинною мембраною, і в цитоплазму клітини проникає весь капсид вірусу. Після цього відбувається вивільнення вірусного геному.
Потрапивши в клітину-хазяїна, вірус використовує її нуклеотиди, амінокислоти та біосинтетичний апарат для побудови власних структур. Цей етап в життєвому циклі вірусів отримав назву дозрівання. Біосинтетичний апарат клітини-хазяїна працює під диктовку геному віруса. Синтезуються вірусні нуклеїнові кислоти, збираються з амінокислот елементи капсиду і, нарешті, формуються віріони. Ці процеси надзвичайно складні і каталізуються низкою ферментів як вірусного походження, так і з власного набору клітини.
Дозрівання віріонів – складний і необоротний процес. Нуклеїнова кислота, та структурні білки, що складають капсид, нездатні вивільнятися в цій же клітині і повторно її інфікувати. Якщо віруси мають зовнішню оболонку, то вона приєднується до капсиду пізніше, або в цитоплазмі клітини, або при взаємодії з клітинною мембраною. Після цього клітина звичайно гине, а нові віріони інфікують інші клітини (рис. 9.).

Рис. 9. Схема виходу вірусних часток з клітини шляхом брунькування: 1 - плазматична мембрана клітини, 2 - серцевина вірусу, 3 - вірусні поверхневі білки, вбудовані в плазматичну мембрану клітини, 4 – брунькування через плазматичну мембрану, 5 - зріла вірусна частка.
Віруси можуть ”вмонтовувати” свою нуклеїнову кислоту в ДНК хазяїна. Тут ця кислота може залишатися досить довго, поки не почнеться поділ клітини. В цьому випадку порушується мітоз, що викликає суттєві порушення в метаболізмі клітини-хазяїна. Саме таким чином діють так звані онкогенні віруси, які здатні викликати злоякісні новоутворення.

Просмотров: 402