19. Типы взаимодействия вирусов с клеткой в зависимости от продолжительности пребывания вируса в организме. Подробная характеристика каждого типа взаимодействия.

   В зависимости от продолжительности пребывания вируса в организме выделяют два главных типа взаимодействия возбудителя с организмом хозяина.              Первый тип взаимодействия характеризуется непродолжительным пребыванием вируса в организме, и проявляется в двух формах инфекционного процесса.              1. Острая или продуктивная инфекция.              2. Инапарантная (субклиническая) форма инфекции — бессимптомная инфекция с непродолжительным пребыванием вируса в организме и его выделением во внешнюю среду (например, гепатит A, ротавирусная инфекция).              Второй тип взаимодействия характеризуется длительным пребыванием вируса в организме, когда вирус сосуществует с клеткой и может репродуцироваться, не нанося клетке видимого вреда. Такое состояние длительного сосуществования получило название персистентенции. Персистентная инфекция у человека может проявляться в разных формах.              1. Латентная инфекция — при которой вирус «молчит». Инфекционный вирус, находящийся в организме в состоянии провируса (интегрированного в геном клетки хозяина), в нормальных условиях не проявляет себя и не выделяется из клеток организма. Однако в определенных условиях (при снижении иммунитета), он может реактивироваться, вызывая характерные клинические проявления инфекции (например, герпесвирусные инфекции).              2. Хроническая инфекция — вирус присутствует в организме постоянно. Возможно полное отсутствие клинических проявлений инфекции — непрерывный вариант хронической инфекции, и обострение патологического процесса — рецидивирующий вариант хронической инфекции (например, вирусный гепатит C).              3. Медленная инфекция — медленно прогрессирующее заболевание с исключительно длинным латентным периодом (например, ВИЧ-инфекция, переходящая в СПИД).

20 Взаимодействие с клеткой умеренных фагов (этапы взаимодействия). Механизм интеграции генома фага в геном бактериальной клетки. Индукция генома профага. Механизмы индукции.

По характеру взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные фаги. Вирулентные фаги могут только увеличиваться в количестве посредством литического цикла. Процесс взаимодействия вирулентного бактериофага с клеткой складывается из нескольких стадий: адсорбции бактериофага на клетке, проникновения в клетку, биосинтеза компонентов фага и их сборки, выхода бактериофагов из клетки.

Первоначально бактериофаги прикрепляются к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки. Хвост фага с помощью ферментов, находящихся на его конце (в основном лизоцима), локально растворяет оболочку клетки, сокращается и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку, при этом белковая оболочка бактериофага остаётся снаружи. Инъецированная ДНК вызывает полную перестройку метаболизма клетки: прекращается синтез бактериальной ДНК, РНК и белков. ДНК бактериофага начинает транскрибироваться с помощью собственного фермента транскриптазы, который после попадания в бактериальную клетку активируется. Синтезируются сначала ранние, а затем поздние иРНК, которые поступают на рибосомы клетки-хозяина, где синтезируются ранние (ДНК-полимеразы, нуклеазы) и поздние (белки капсида и хвостового отростка, ферменты лизоцим, АТФаза и транскриптаза) белки бактериофага. Репликация ДНК бактериофага происходит по полуконсервативному механизму и осуществляется с участием собственных ДНК-полимераз. После синтеза поздних белков и завершения репликации ДНК наступает заключительный процесс — созревание фаговых частиц или соединение фаговой ДНК с белком оболочки и образование зрелых инфекционных фаговых частиц.

Продолжительность этого процесса может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Затем происходит лизис клетки, и освобождаются новые зрелые бактериофаги. Иногда фаг инициирует лизирующий цикл, что приводит к лизису клетки и освобождению новых фагов. В качестве альтернативы фаг может инициировать лизогенный цикл, при котором он вместо репликации обратимо взаимодействует с генетической системой клетки-хозяина, интегрируясь в хромосому или сохраняясь в виде плазмиды. Таким образом, вирусный геном реплицируется синхронно с ДНК хозяина и делением клетки, а подобное состояние фага называется профагом. Бактерия, содержащая профаг, становится лизогенной до тех пор, пока при определённых условиях или спонтанно профаг не будет стимулирован на осуществление лизирующего цикла репликации. Переход от лизогении к лизису называется лизогенной индукцией или индукцией профага. На индукцию фага оказывает сильное воздействие состояние клетки хозяина предшествующее индукции, также как наличие питательных веществ и другие условия, имеющие место в момент индукции. Скудные условия для роста способствуют лизогенному пути, тогда как хорошие условия способствуют лизирующей реакции.