Riproduzione di fasi e caratteristiche virus

IL Riproduzione di virus o replicazione virale È l'evento con cui una particella virale viene moltiplicata in diversi ordini di grandezza, rapendo il meccanismo enzimatico della cellula ospite. Poiché i virus non sono composti da cellule, non possono riprodursi in modo indipendente, che necessitano di un ospite cellulare per farlo.

Esistono due alternative generali con cui può essere riprodotto un virus: il ciclo litico o il ciclo lisogenico. Entrambi i processi sono stati ampiamente studiati in virus che infettano batteri o batteriofagi.

Ciclo riproduttivo virus.
1-Fijación
2-peettation
3-disseminazione
4-sintesi (4A-trascrizione, traduzione 4b, replica del genoma 4C)
5-enamblaje
6-Liberazione
Fonte: Francisp2 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Il ciclo litico culmina con la rottura della cellula ospite, mentre nella Lisogenica la cellula continua vive con il materiale genetico del virus.

Nel caso del percorso litico, il virus trova la potenziale cellula che lo infetterà e lo fisserà attraverso i recettori che riconoscono sulla superficie cellulare. Quindi iniettare il tuo DNA nel citoplasma, dove inizierà la produzione dei componenti strutturali. Questi pezzi di acidi nucleici e proteine ​​sono assemblati e rilasciati, dopo di che possono infettare nuovi ospiti.

Il ciclo lisogenico inizia in modo simile, con l'eccezione che il DNA del virus subirà un processo di ricombinazione e sarà integrato nel cromosoma del suo ospite. Il virus rimane latente all'interno della cellula, fino a quando l'azione di un chimico o di una luce UV innesca il ciclo litico.

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Cos'è un virus?

Prima di spiegare cosa consiste la riproduzione dei virus, dobbiamo essere chiari su diversi aspetti legati alla biologia di queste entità. I virus non sono cellule, ma sono strutture semplici formate di acidi nucleici e alcune proteine.

L'insieme completo e sviluppato della particella infettiva virale è noto come virione.

A differenza degli esseri organici composti da cellule, i virus non hanno metabolismo o scambiare sostanze in modo controllato con l'ambiente esterno. Ma quello che possono fare è riprodursi all'interno di sistemi biologici che presentano queste funzioni: cioè nelle cellule viventi.

Per questo motivo, i virus sono considerati parassiti cellulari forzati, poiché non possono completare la loro riproduzione senza la cellula vivente. Il loro bagnato può essere vertebrati, invertebrati, piante, protisti, batteri, ecc., a seconda del virus studiato.

Per la riproduzione, i virus devono rapire i macchinari enzimatici del loro ospite. Questo aspetto ha conseguenze nello sviluppo di farmaci per fermare l'infezione virale, poiché influenzare la riproduzione del virus può interferire con la riproduzione delle cellule ospiti. Successivamente esploreremo come si verifica questo processo.

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Come si moltiplicano i virus?

Come accennato, i virus sono particelle biologiche di natura molto semplice. Pertanto, l'acido nucleico (DNA o RNA) che possiede contiene le informazioni per la produzione di alcune proteine ​​ed enzimi per costruire il virione.

In una singola cellula ospite, un virione può causare migliaia di particelle virali simili alle iniziali, usando il macchinario metabolico del suo ospite.

Sebbene i virus e i loro ospiti siano molto variabili, il ciclo di riproduzione è simile in tutto. Successivamente generalizzeremo il processo e descriveremo passo dopo passo la riproduzione di batteriofagi, virus che infettano i batteri. Quindi menzioneremo alcune delle peculiarità nei virus che infettano gli animali.

Moltiplicazione del virus dei batteri (batteriofagi)

I batteriofagi possono essere riprodotti seguendo due percorsi alternativi: il ciclo litico o il ciclo lisogenico. Come suggerisce il nome, l'ultimo passo del litico prevede la lisi (e con esso la morte) della cellula ospite. Al contrario, il ciclo lisogenico comporta la riproduzione virale con la cellula vivente.

-Ciclo litico

Il processo litico nei batteriofagi T (T2, T4 e T6) è noto con dettagli elevati nei batteri famosi E. coli. I processi che descriveremo di seguito si basano su questi modelli di studio.

Si verifica in cinque diverse fasi: fissazione, penetrazione, biosintesi, maturazione e liberazione.

Fissazione

Questo passaggio è anche noto come adsorbimento del virus. La prima cosa che dovrebbe accadere per moltiplicare un virus, è l'incontro tra la particella virale e la cellula ospite. Questa collisione si verifica in modo casuale.

Il virus è fissato a un ricevitore complementare che riconosce sulla superficie della cellula; In questo caso, sulla parete cellulare batterica. Questa fissazione è un'interazione chimica in cui si verificano collegamenti deboli tra il virus e il ricevitore.

Penetrazione

Una volta che il virus riconosce il ricevitore, procede a iniettare il suo materiale genetico. Il batteriofago rilascia un enzima che danneggia una porzione della parete cellulare. In questo contesto, la particella virale funziona come una siringa ipodermica responsabile dell'iniezione di DNA.

Biosintesi

Quando il DNA ha raggiunto il citoplasma cellulare dell'ospite, inizia la biosintesi del materiale genetico e dell'organismo in questione. La sintesi proteica ospite si interrompe da una serie di passaggi orchestrati dal virus.

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L'invasore riesce a rapire sia i nucleotidi liberi dell'ospite, i ribosomi e gli aminoacidi, come gli enzimi necessari per copiare il DNA del virus.

Maturazione

Quando tutti i blocchi strutturali dei virus sono sintetizzati, inizia il processo di assemblaggio o maturazione. L'assemblaggio delle particelle virali dei componenti si verifica spontaneamente, eliminando la necessità di altri geni che frequentano il processo.

Pubblicazione

Alla fine del processo di assemblaggio, i virus devono essere rilasciati nell'ambiente extracellulare. Mentre stiamo spiegando il ciclo litico, questo passaggio finale prevede la lisi della cellula che ha partecipato all'intero processo.

Lisis comporta la rottura della membrana plasmatica e della parete cellulare. Il degrado di quest'ultimo componente si verifica mediante azione dell'enzima liscio, che viene sintetizzato all'interno della cella durante il processo descritto.

In questo modo, vengono rilasciate le nuove particelle virali appena sintetizzate. Questi possono infettare le cellule vicine e ripetere di nuovo il ciclo.

-Ciclo lisogenico

Non tutti i virus penetrano nelle cellule ospiti e le distruggono a spese della propria riproduzione. Una modalità di moltiplicazione alternativa si chiama ciclo lisogenico. I virus in grado di riprodurre in questo modo sono noti come temperati.

Sebbene alcuni virus possano essere riprodotti dal percorso litico descritto nella sezione precedente, possono anche riprodursi senza distruggere la cellula e mantenerlo in modo latente o inattivo al suo interno.

Per descriverlo, useremo il corpo batteriofago Lambda (λ), un batteriofago lisogenico che è stato accuratamente studiato.

Le fasi in base alle quali si verifica il ciclo lisogenico sono: penetrazione dell'ospite, formazione di DNA circolare dalla molecola di DNA lineare e ricombinazione con il DNA ospite.

Integrazione del DNA virale al DNA ospite

Le fasi iniziali si verificano molto simili al ciclo precedente, con l'eccezione che il DNA del virus è integrato nel DNA della cellula ospite, da un processo di ricombinazione.

In questo stato, il virus è latente nella cellula e il DNA virale viene replicato insieme al DNA ospite.

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Alternanza tra ciclo litico e lisogenico

D'altra parte, una varietà di eventi stocastici può portare al cambiamento dal ciclo litico al litico. All'interno di questi eventi ci sono esposizione alle radiazioni UV o ad alcuni prodotti chimici che portano all'escissione del DNA del fagi e all'inizio della lisi.

Conseguenze Lisogenia

Vi sono importanti conseguenze della lisogenia, vale a dire: (i) le cellule lisogeniche sono immuni alle successive infezioni dello stesso batteriofago, ma non a un virus diverso; (ii) le cellule possono acquisire nuove caratteristiche integrando il materiale genetico del fagi, come la produzione di alcune tossine e (iii) il processo di trasduzione specializzato è consentito.

Moltiplicazione del virus animale

In generale, i virus animali seguono un modello di moltiplicazione abbastanza simile a quello descritto nei virus che infettano i batteri. Tuttavia, ci sono alcune differenze in sospeso in entrambi i processi.

Il più ovvio è il meccanismo di ingresso alla cellula, a causa delle differenze che esistono a livello strutturale tra cellule eucariotiche e procariotiche. Nelle cellule animali, i recettori sono formati da proteina e glicoproteine ​​ancorate nella membrana plasmatica.

Un esempio di questo è il virus dell'HIV. Per ottenere la cellula, il virus riconosce un ricevitore chiamato CCR5. Alcuni individui hanno una delezione (cioè 32 coppie di basi mancano nel gene che codifica per il ricevitore cellulare che distrugge la proteina e conferisce la sua resistenza del supporto al temuto virus.

Molti invasori sfruttano i recettori che mediano il processo di endocitosi per entrare nella cellula, formando le vescicole. I virus coperti da una membrana possono entrare nella cellula per fusione delle membrane lipidiche.

Una volta che il virus è penetrato, la sintesi di particelle virali è un po 'variabile. Le cellule animali hanno un meccanismo enzimatico diverso da quello che troviamo nei batteri.

Riferimenti

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