Тема 2. Задание 3

Прикрепление вирусов к клетке-хозяину

Встреча вирусов с клетками начинается с его адсорбции, то есть прикрепления к клеточной стенке. Затем начинается внедрение или проникновение вириона в клетку, которое осуществляет она сама.

Однако, как правило, проникновению вируса в цитоплазму клетки предшествует связывание его с особым белком-рецептором, находящимся на клеточной поверхности.

Связывание с рецептором осуществляется благодаря наличию специальных белков на поверхности вирусной частицы, которые «узнают» соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. На одной клетке могут адсорбироваться десятки, и даже сотни вирионов. Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в клетку. Этот процесс называется виропексисом.

Проникновение вируса в клетку-хозяина

Проникновение вируса в клетку хозяина - происходит несколькими путями:

• Рецепторно-опосредованный эндоцитоз характеризуется образованием в месте взаимодействия вириона с клеточным рецептором окаймленных пузырьков, в формировании которых принимают участие белки-клатрины.

• Виропексис. Этим путем в клетку проникают сложноустроенные вирусы. Он заключается в слиянии мембран - вирусного суперкапсида с клеточной или ядерной мембраной. Данный процесс происходит при помощи специального бека слияния - F-белка, который находится в суперкапсиде. В результате виропексиса капсид оказывается в клетке хозяина, а суперкапсид вместе с белком встраивается в ее плазматическую мембрану (вследствие чего клетка приобретает способность сливаться с другими клетками, что приводит к передаче вируса этим клеткам).

• Фагоцитоз. Данным путем вирус проникает в фагоцитирующие клетки, что приводит к незавершенному фагоцитозу.

Воспроизведение вирусов

После проникновения внутрь клетки-хозяина белковая оболочка вируса разрушается, и в клетке остается только вирусная нуклеиновая кислота. Она включается в обмен веществ клетки-хозяина, направляя всю ее деятельность на производство вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков.

Если вирусной нуклеиновой кислотой является ДНК, то она «размножается» путем редупликации, т.е. самоудвоения, и параллельно служит матрицей для синтеза соответствующих молекул информационной РНК, которые, поступая в рибосомы клетки-хозяина, обеспечивают синтез белков оболочки вируса. Затем происходит «самосборка» белковых оболочек вокруг вирусной нуклеиновой кислоты.

В результате в одной клетке образуется множество (иногда тысячи) вирусных частиц. У вирусов, не содержащих ДНК, роль передачи наследственной информации выполняет РНК. Выход вирусных частиц из клетки может сопровождаться ее лизисом (разрушением) или происходить путем экзоцитоза.

В последнем случае после нескольких циклов размножения вируса клетка погибает. У вируса гриппа за 30 часов проходит 5-6 циклов с выходом более 100 вирусных частиц после каждого цикла. Частицы растительных вирусов в определенных условиях могут не выходить из клетки, а накапливаться в ней, образуя кристаллы.

Выход вирусов из клетки

Существует два способа выхода вирусного потомства из клетки: путем взрыва и путем почкования. Выход из клетки путем взрыва связан с деструкцией клетки, нарушением ее целостности, в результате чего находящиеся внутри клетки зрелые вирусные частицы оказываются в окружающей среде.

Такой способ выхода из клетки присущ вирусам, не содержащим липопротеидной оболочки (пикорна-, рео-, парво-, папова-, аденовирусы). Однако некоторые из этих вирусов могут транспортироваться на клеточную поверхность до гибели клетки.

Выход из клетки путем почкования присущ вирусам, содержащим липопротеидную мембрану, которая является дериватом клеточных мембран. При этом способе клетка может длительное время сохранять жизнеспособность и продуцировать вирусное потомство, пока не произойдет полное истощение ее ресурсов.