Ciclul de infecție

admin 0 Comments Articles

Ciclul de infecție

Virusurile se pot reproduce numai în interiorul unei celule gazdă. Virusul parental (virion) dă naștere la numeroase progenituri, de obicei identice din punct de vedere genetic și structural cu virusul parental. Acțiunile virusului depind atât de tendințele sale distructive față de o anumită celulă gazdă, cât și de condițiile de mediu. În ciclul vegetativ al infecției virale, înmulțirea virusurilor progenituri poate fi rapidă. Acest ciclu de infecție duce adesea la moartea celulei și la eliberarea a numeroase progenituri virale. Anumite virusuri, în special bacteriofagele, sunt numite temperate (sau latente), deoarece infecția nu duce imediat la moartea celulei. Materialul genetic viral rămâne latent sau este de fapt integrat în genomul celulei gazdă. Celulele infectate cu virusuri temperate sunt numite lizogene, deoarece celulele tind să se descompună atunci când întâlnesc un factor chimic sau fizic, cum ar fi lumina ultravioletă. În plus, multe virusuri animale și vegetale, ale căror informații genetice nu sunt integrate în ADN-ul gazdei, pot rămâne în stare latentă în țesuturi pentru perioade lungi de timp, fără a provoca daune tisulare prea mari sau chiar deloc. Infecția virală nu duce întotdeauna la moartea celulelor sau la leziuni tisulare; de fapt, majoritatea virusurilor rămân în stare latentă în țesuturi fără a provoca vreodată efecte patologice sau fac acest lucru numai sub alte provocări, adesea de mediu.

Citește mai multe despre acest subiect

Cine poate declara o pandemie și ce criterii sunt necesare pentru ca un focar să fie numit pandemie?

V-ați întrebat vreodată cine ia decizia atunci când vine vorba de a stabili când un focar de boală a devenit suficient de grav pentru a fi calificat…

Deși căile de reproducere ale diferitelor virusuri variază considerabil, există anumite principii de bază și o serie particulară de evenimente în ciclul de infecție pentru majoritatea, dacă nu chiar toate virusurile. Primul pas în ciclul de infecție constă în faptul că virusul parental invadator (virion) trebuie să se atașeze la suprafața celulei gazdă (adsorbție). În cea de-a doua etapă, virionul intact fie penetrează membrana externă și pătrunde în interiorul celulei (citoplasmă), fie injectează materialul genetic al virusului în interiorul celulei, în timp ce capsida proteică (și învelișul, dacă este prezent) rămâne la suprafața celulei. În cazul pătrunderii virusului întreg, un proces ulterior (uncoating) eliberează materialul genetic din capsidă și din înveliș, dacă este prezent. În ambele cazuri, materialul genetic viral nu poate începe să sintetizeze proteine până când nu a ieșit din capsidă sau din înveliș.

Cerți viruși bacterieni, cum ar fi bacteriofagul T4, au dezvoltat un proces elaborat de infectare: după adsorbția și atașarea fermă a cozii virusului la suprafața bacteriei cu ajutorul unor „ace” proteice, coada musculară se contractă, iar plugul cozii pătrunde în peretele celular și în membrana subiacentă și injectează ADN-ul virusului (fagului) în celulă. Alți bacteriofagi pătrund în membrana celulară prin mijloace diferite, cum ar fi injectarea acidului nucleic prin pili masculi (sexuali) ai bacteriei. La toți virușii bacterieni, penetrarea transmite acidul nucleic viral prin peretele rigid al celulei bacteriene.

Celulele vegetale au, de asemenea, pereți celulari rigizi, pe care virusurile vegetale nu îi pot penetra în mod normal. Cu toate acestea, virușii vegetali nu au evoluat sisteme proprii de injectare a acizilor nucleici în celulele gazdă, astfel că sunt transmise prin proboscidele insectelor care se hrănesc cu plante. În laborator, virușii vegetali pătrund în celulele vegetale dacă pereții celulelor au fost abramați cu șmirghel sau dacă protoplastele celulare (membrana plasmatică, citoplasma și nucleul) sunt lipsite de pereți.

Penetrarea celulelor animale de către viruși implică procese diferite, deoarece celulele animale nu sunt închise de pereți, ci de o membrană bilaterală lipoproteică flexibilă. Majoritatea virusurilor animale, indiferent dacă sunt sau nu învelite în plicuri lipidice, pătrund în celule într-o formă intactă printr-un proces numit endocitoză. Membrana invaginează și înghite o particulă de virus adsorbită pe o celulă, de obicei într-o zonă a membranei numită groapă acoperită, care este căptușită cu o proteină specială cunoscută sub numele de clatrină. Pe măsură ce groapa acoperită se invaginează, aceasta este prinsă în citoplasmă pentru a forma o veziculă acoperită. Vezicula acoperită fuzionează cu endosomii citoplasmatici (vezicule închise în membrană) și apoi cu organitele celulare numite lizozomi, care sunt vezicule închise în membrană care conțin enzime. Într-un mediu acid, membrana unui virus învelit fuzionează cu membrana endosomului, iar nucleocapsida virală este eliberată în citoplasmă. Se presupune că virușii neînveliți suferă un proces similar, prin care capsida proteică este degradată, eliberând acidul nucleic viral gol în citoplasmă.

Ordinea etapelor replicării virale care urmează dezvelirii genomului variază pentru diferite clase de virusuri. Pentru multe familii de virusuri, a treia etapă în ciclul de infecție este transcrierea genomului virusului pentru a produce ARNm viral, urmată de a patra etapă, traducerea ARNm viral în proteine. În cazul acelor virusuri la care acidul nucleic genomic este un ARN care poate servi drept mesager (de exemplu, virusurile cu ARN pozitiv), a treia etapă este traducerea ARN-ului pentru a forma proteine virale; unele dintre aceste proteine virale nou-sintetizate sunt enzime care sintetizează acizi nucleici (polimeraze), care realizează o a patra etapă, transcrierea unui nou ARNm din genomul viral. În cazul virusurilor ADN mai complicate, cum ar fi adenovirusurile și herpesvirusurile, unele regiuni ale genomului sintetizează ARNm „timpurii”, care sunt traduse în polimeraze care inițiază transcrierea regiunilor „târzii” ale ADN-ului în ARNm, care sunt apoi traduse în proteine structurale.

Indiferent de modul în care se desfășoară a treia și a patra etapă, a cincea etapă în ciclul de infecție este replicarea (reproducerea genomului parental pentru a face genomuri progenituri). Cea de-a șasea etapă este asamblarea genomurilor descendente nou replicate cu proteinele structurale pentru a face virioni descendenți complet formați. A șaptea și ultima etapă este eliberarea virionilor progenitură prin liza celulei gazdă prin procesul de extrudare sau de înmugurire, în funcție de natura virusului. Într-un animal gazdă sau într-o cultură celulară, acest proces în șapte etape se poate repeta de mai multe ori; virionii progenitură eliberați din locul inițial de infecție se transmit apoi în alte locuri sau la alți indivizi.

Pentru majoritatea virusurilor ARN animale și vegetale, toate evenimentele replicative au loc în citoplasmă; de fapt, multe dintre aceste virusuri ARN se pot dezvolta în celule gazdă la care nucleul a fost îndepărtat. Replicarea majorității virusurilor ADN animale și vegetale, precum și a virusului ARN al gripei, are loc în nucleu. În cazul acestor virusuri, transcrierea are loc în nucleu, ARNm migrează în citoplasmă, unde este tradus, iar aceste proteine virale migrează înapoi în nucleu, unde se asamblează cu genomurile progeniturilor nou replicate. Migrarea proteinelor virale nou traduse din citoplasmă în nucleu este, în general, o funcție a unor secvențe specifice de aminoacizi numite „semnale”, care translocă proteina prin porii din membrana nucleului.

.