Прикрепление и проникновение в клетку
Первым этапом репродукции ретровирусов (например, ВИЧ) является адсорбция. На поверхности вириона располагаются специфические гликопротеины, такие как gp120. Они связываются с рецепторами CD4, расположенными на плазмолемме клеток-мишеней. Для успешного закрепления вируса также необходимо участие дополнительных клеточных корецепторов.
После того как вирус прикрепился, начинается этап проникновения и раздевания. Внешняя оболочка вируса сливается с плазматической мембраной клетки. В результате этого слияния в цитоплазму клетки-хозяина высвобождается вирусный нуклеокапсид, содержащий геномную РНК и важнейшие ферменты, включая обратную транскриптазу.
Обратная транскрипция и интеграция
Высвобождение вирусной РНК в цитоплазму запускает процесс обратной транскрипции. Этот уникальный механизм позволяет вирусу перевести свою генетическую информацию из РНК в ДНК.
Процесс протекает в два этапа:
- Вирионная обратная транскриптаза использует геномную РНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной минус-нити ДНК (получается линейная кДНК).
- На основе образовавшейся минус-нити синтезируется плюс-нить ДНК. Итог — формирование замкнутой в кольцо двунитевой кДНК.
Готовая кольцевая ДНК мигрирует из цитоплазмы в ядро клетки. Там она интегрируется — встраивается в хромосому клетки-хозяина. Встроенный вирусный геном представляет собой рекомбинантную ДНК и носит название провируса.
Синтез вирусных компонентов
Интегрированный провирус служит постоянной матрицей для производства новых вирусов. На этом этапе транскрипция происходит с помощью ферментативного аппарата самой клетки — используется клеточная ДНК-зависимая РНК-полимераза.
С провируса синтезируются РНК двух типов:
- Новые геномные РНК, которые станут генетическим материалом для будущих вирионов.
- Информационные РНК (иРНК), которые направляются на клеточные рибосомы для трансляции — синтеза вирусных белков.
После синтеза белки проходят стадию процессинга, подготавливаясь к сборке новых вирусных частиц.
Выход вирионов из клетки
Готовые компоненты вируса собираются в нуклеокапсид, после чего начинается процесс выхода из клетки. Ретровирусы покидают клетку-хозяина путем почкования.
В ходе почкования сердцевина вируса обволакивается модифицированным участком плазмолеммы клетки-хозяина. Так формируется суперкапсид (внешняя оболочка).
- В эту оболочку встраиваются вирусные гликопротеины (например, gp120), которые заранее транспортируются к клеточной мембране.
- Сложные вирусы, к которым относятся ретровирусы, также захватывают углеводные и липидные компоненты клетки.
Важную роль при почковании играет матричный белок (М-белок). Это гидрофобный белок, выстилающий внутреннюю сторону суперкапсида (под модифицированной мембраной). Он работает как медиатор между нуклеокапсидом и внешней липопротеиновой оболочкой, поддерживая структурную целостность зрелого вириона.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем заключается функция обратной транскриптазы?
Этот фермент синтезирует ДНК на матрице вирусной РНК. Сначала образуется минус-нить ДНК, а затем на ее основе строится плюс-нить, что приводит к формированию двунитевой кольцевой ДНК.
Что такое провирус?
Провирус — это двунитевая вирусная ДНК, которая интегрировалась (встроилась) в хромосому клетки-хозяина. В таком виде вирус может сохраняться в клетке и служить матрицей для синтеза новых вирусных РНК.
Какие клетки поражает ВИЧ?
В основном ВИЧ поражает клетки, имеющие рецептор CD4 на своей мембране. К ним относятся Т-хелперы, макрофаги, дендритные клетки и клетки микроглии.
Какую роль играет М-белок в структуре ретровирусов?
Матричный М-белок располагается на внутренней стороне суперкапсида. Он выполняет функцию связующего звена между внутренней сердцевиной (нуклеокапсидом) и внешней оболочкой вируса, обеспечивая прочность вириона во время почкования.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности генома гепаднавирусов (на примере HBV)
- Роль клеточных корецепторов при адсорбции ВИЧ
- Процессинг вирусных белков на рибосомах
- Сравнение быстрого и длительного циклов репродукции вирусов
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Репродукция ретровирусов» 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.