18. С использованием каких механизмов вирусы проникают внутрь клеток животных?

В отличие от прикрепления, проникновение вируса в клетку является энергозависимым процессом, то есть клетка должна быть метаболически активна, чтобы оно могло произойти. В проникновении вируса в клетку участвуют три механизма:

1. Перемещение полной вирусной частицы через цитоплазматическую мембрану клетки (слайд). Этот процесс протекает относительно редко и является плохо понятным. Он может быть опосредован белками капсида вируса и специфическими мембранными рецепторами. Таким путем попадают в клетку эпителия желудочно-кишечного тракта некоторые ротавирусы (ротавирусный гастроэнтерит, желудочный грипп, кишечный грипп).

2. Опосредованный рецепторами эндоцитоз вируса во внутриклеточные вакуоли (слайд); вероятно это наиболее общий механизм входа вируса в клетку. Этот процесс не требует никаких специфических вирусных белков, кроме тех, которые используются для связывания с клеточными рецепторами, однако зависит от образования окаймленных ямок. Внутриклеточная сторона окаймлённой ямки содержит набор адаптивных белков (клатрин, кавеолин и др., обуславливающие необходимую кривизну впячивания, и др. белки).

3. Слияние оболочки вирусов (только для вирусов, имеющих оболочку) с клеточной мембраной, либо непосредственно на поверхности клетки, либо после эндоцитоза (слайд). Это требует наличия специфических белков слияния в оболочке вируса, например гемагглютинина вируса гриппа. Эти белки способствуют соединению мембран клетки и вируса, что приводит к высвобождению капсида непосредственно в цитоплазму. Имеется два типа связанных с вирусом слияния мембран: один является pH-зависимым, другой pH-независимый.

19. Как вирусы прикрепляются к клеткам бактерий? Каким образом геном бактериофагов оказываются внутри бактериальной клетки?

Прикрепление бактериофагов к клеткам бактерий

Большинство бактериофагов прикрепляются к клеточной стенке, но имеются также рецепторы на пилях, жгутиках и капсулах клеток хозяина.

В общем, бактериофаги, вирионы которых имеют хвост, прикрепляются к клеточной стенке кончиком хвоста. Химическая природа рецепторов клетки была определена у некоторых фагов сальмонелл. В частности, исследование структуры О-антигена бактерии Salmonella typhimurium у бактерий дикого типа и некоторых мутантов по клеточной стенке показало, что мутанты имеют характерный спектр чувствительности к разным фагам. Таким образом, О-специфические цепи являются рецепторами для некоторых фагов, у мутантов с удаленными О-специфическими цепями рецепторами служат глубже расположенные остатки ацетилгалактозамина, которые стали терминальными.

Наиболее хорошо изученными примерами является прикрепление фагов T2 и T4. Вирионы этих вирусов представляют собой сложные структуры, включающие хвост, базальную пластинку, шипы и фибриллы хвоста. Начальное прикрепление этих фагов к рецепторам на поверхности бактерий осуществляется дистальными концами длинных фибрилл хвостового отростка (слайд). Далее эти фибриллы изгибаются в центре, частица фага приближается к клеточной стенке бактерии, и устанавливается контакт между клеточной стенкой и короткими шипами на базальной пластинке фага.

Не все имеющие хвост фаги прикрепляются к клеточной стенке. Например, такие как фаг χ прикрепляются к жгутику (слайд). Кончик жгутика этих фагов имеет выросты, которые обворачиваются вокруг жгутика. Далее фаг скользит по жгутику, пока не достигает клетки. Некоторые фаги прикрепляются к капсуле, тогда как для других сайтом с рецепторами клетки являются пили. При этом нитчатые содержащие одноцепочечную ДНК фаги прикрепляются к кончику пиля, а многие РНК-содержащие сферические фаги прикрепляются вдоль всего пиля.