Представители группы
К минус-однонитевым РНК-вирусам относятся возбудители множества значимых инфекционных заболеваний человека и животных. Согласно классификации, в эту группу входят следующие семейства:
- Аренавирусы
- Борнавирусы
- Рабдовирусы
- Парамиксовирусы
- Ортомиксовирусы
- Филовирусы
Несмотря на морфологические различия, все эти агенты объединены общим принципом организации генетического материала: их геном представлен негативной, или «минус-нитью» РНК, что диктует особый сценарий взаимодействия с зараженной клеткой.
Инициация инфекции и проникновение
Репродуктивный цикл начинается с успешного прикрепления вириона к клетке-мишени. Этот процесс можно разделить на три последовательных этапа:
- Адсорбция. Вирус распознает специфические рецепторы на поверхности чувствительной клетки. Связывание обеспечивается поверхностными гликопротеинами, которые располагаются в наружной вирусной оболочке.
- Проникновение. После успешной адсорбции оболочка вириона сливается с плазматической мембраной (плазмолеммой) клетки.
- Депротеинизация. В результате слияния мембран внутреннее содержимое вируса высвобождается прямо в цитоплазму. Геномная минус-нить РНК освобождается от защитных белковых структур, подготавливаясь к следующему, самому важному этапу.
Экспрессия генома: роль РНК-полимеразы
Главная проблема минус-однонитевых вирусов заключается в том, что их геномная (-)РНК является некодирующей. Рибосомы клетки-хозяина не могут «прочитать» её и синтезировать белок. Поэтому критически важным условием является наличие в составе вириона готового фермента — вирионной РНК-зависимой РНК-полимеразы.
Именно этот фермент осуществляет транскрипцию — трансформацию геномной «минус-нити» в комплементарные ей «плюс-нити». В ходе этого процесса образуются две принципиально разные по своей функции молекулы:
- Неполные копии (плюс-нити). Они выполняют роль информационной РНК (иРНК). Эти укороченные молекулы отправляются к клеточным рибосомам, где служат матрицей для трансляции — синтеза новых вирус-специфических белков.
- Полные копии (плюс-нити). Они представляют собой полноразмерный антигеном. Их задача — служить промежуточной матрицей для последующей репликации, то есть штамповки новых поколений геномных «минус-нитей» РНК.
Сборка вирионов и выход из клетки
Когда в цитоплазме накапливается достаточное количество новосинтезированных вирусных белков и свежих копий геномной (-)РНК, запускается процесс формирования новых вирионов. На примере парамиксовирусов этот механизм выглядит следующим образом:
- Новые геномные нити РНК соединяются со структурными белками, образуя нуклеокапсид.
- Сформированный нуклеокапсид вступает во взаимодействие с особым матриксным белком (М-белком), который играет роль связующего звена.
- Весь комплекс направляется к внутренней стороне плазмолеммы — именно к тем ее участкам, которые уже были модифицированы (встроены) вирусными поверхностными гликопротеинами.
- Выход вирионов происходит путем почкования. Вирус выпячивает участок измененной клеточной мембраны, отрывается от клетки и тем самым приобретает свою окончательную внешнюю липидную оболочку.
Запомнить суть транскрипции поможет правило «Минус не работает без Плюса»: исходная минус-нить немая для рибосом. Полимераза делает из нее неполные плюсы (идут на белки) и полные плюсы (идут на новые минусы).
Вопросы с занятий и экзамена
Потому что она является некодирующей (антисмысловой). Клеточные рибосомы распознают только иРНК (плюс-нить), поэтому минус-геном сначала должен быть транскрибирован в плюс-нить.
Геном таких вирусов является некодирующим. Рибосомы способны считывать информацию только с иРНК (плюс-нити), поэтому перед трансляцией полимераза должна переписать минус-нить в комплементарную плюс-нить.
Откуда вирус берет РНК-зависимую РНК-полимеразу, если он еще не синтезировал белки?
Этот фермент обязательно входит в структуру самого вириона (приносится вирусом с собой) и попадает в клетку в момент депротеинизации.
В чем разница между полными и неполными плюс-нитями?
Неполные копии служат информационной РНК (матрицей для сборки белков), а полные копии являются антигеномом — промежуточной матрицей для создания новых геномных минус-нитей.
Какую функцию выполняет М-белок?
Матриксный белок (М-белок) соединяет сформированный нуклеокапсид с участками плазматической мембраны клетки, которые уже содержат вирусные гликопротеины, обеспечивая правильную сборку перед почкованием.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности строения вирионной РНК-зависимой РНК-полимеразы
- Специфические гликопротеины оболочки парамиксовирусов и их роль в адсорбции
- Механизмы слияния вирусной оболочки с плазмолеммой клетки
- Различия в репродукции между ортомиксовирусами и филовирусами
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Репродукция минус-однонитевых РНК-вирусов» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Физиология микробов»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.