Jak działa replikacja wirusów?

wirusy nie mogą replikować się same, ale raczej zależą od szlaków syntezy białek w komórce gospodarza. Zazwyczaj występuje to przez wirus wstawiając swój materiał genetyczny w komórkach gospodarza, kooptując białka do tworzenia replikatów wirusa, aż komórka wybucha z dużej ilości nowych cząstek wirusa.

Image Credit: Design_Cells/.,com

główne etapy replikacji wirusów

cykl replikacji może być bardzo zróżnicowany między różnymi gatunkami i kategoriami wirusów. Pomimo tego, istnieje ogólnie sześć szerokich kroków wymaganych do replikacji wirusa, aby wystąpić pomyślnie. Obejmują one przywiązanie, penetrację, odwijanie, replikację, montaż i uwalnianie wirionu.

pierwszy etap, przywiązanie, polega na wiązaniu białek wirusowych z powierzchnią komórki gospodarza. Tam oddziałują z receptorami specyficznymi dla nich i ich komórek gospodarza., Specyfika przywiązania wirusa jest kluczowym czynnikiem decydującym o zasięgu hostów, na które może wpływać wirus. Jest to również znane jako tropizm wirusa.

po przymocowaniu do powierzchni wirusy mogą uzyskać dostęp do komórki poprzez zmiany zachodzące po związaniu. Wiązanie specyficznego receptora może prowadzić do zmian konformacyjnych w białkach na kapsydzie wirusowej, które prowadzą do łączenia się błon wirusowych i komórkowych. Chociaż jest to jedna z najczęstszych metod penetracji, niektóre wirusy DNA mogą przedostać się do komórek gospodarza poprzez endocytozę za pośrednictwem receptora.,

Po wejściu do komórki pierwszym krokiem jest odwijanie. Wiąże się to z degradacją kapsydu wirusa, poprzez działanie enzymów wirusowych lub gospodarza. To uwalnia informacje genomowe (głównie w formie RNA, ale może być w formie DNA). Umożliwia to rozpoczęcie replikacji poprzez transkrypcję lub translację odpowiednio dla wirusowej informacji genomowej RNA lub DNA. Wynikiem etapu replikacji jest synteza genomu wirusa i białek.

następnym krokiem jest montaż, w którym produkty etapu replikacji mogą być modyfikowane po transkrypcji., Białka wirusowe i genom wirusa są następnie pakowane do nowych wirionów, które mogą być uwalniane z komórki gospodarza. Montaż jest również czasami określane jako dojrzewanie.

uwolnienie wirionów z komórki gospodarza może nastąpić za pomocą dwóch głównych metod. Metoda lizy powoduje śmierć komórki gospodarza, a wirusy, które to robią, są zwykle określane jako wirusy cytolityczne. Przykładem tego jest ospa.

wirusy z kopertami są częściej uwalniane przez pączkowanie, co pozwala wirusowi uzyskać wirusową kopertę fosfolipidową., Wirusy te zwykle nie zabijają komórki gospodarza i są znane jako wirusy cytopatyczne. Wpływ wirusa jest przykładem wirusa cytopatycznego.

replikacja wirusa i patogenność choroby

replikacja wirusa ma kluczowe znaczenie dla zdolności wirusa do zainfekowania jego Gospodarzy i rozprzestrzeniania się. Z tego powodu jest to krytyczny aspekt patogenności wirusa do zrozumienia. Podczas gdy niektóre wirusowe białka zazwyczaj pozostają w błonie komórkowej gospodarza, mogą one również czasami być przetwarzane i prezentowane na powierzchni cząsteczek MHC klasy I., Może to umożliwić ich rozpoznanie przez limfocyty T, które odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej.

HIV ma ciekawy cykl replikacji, ponieważ różni się nieznacznie od standardowych etapów. Badania wskazują, że większość znalezionych cząstek wirusa krążących w organizmie pochodzi z ciągłych cykli infekcji, replikacji i obrotu, w przeciwieństwie do komórek, które chronicznie produkują wirusa lub z komórek, które stają się latentnie zainfekowane i aktywowane., Oznacza to, że replikacja wirusa HIV jest bardziej lokalna niż w przypadku wielu innych wirusów, a specyficzne populacje komórkowe odpowiadają za większość replikacji wirusa.

niektóre wirusy posiadają adaptacje pozwalające na skuteczniejszą replikację wirusów. Na przykład wirusy Ebola mają zmienne końce 3′ z dodatkowymi nukleotydami, które wydają się zapewniać dodatkową stabilność kompleksu inicjacyjnego podczas replikacji. Teoretyzowano również, że te dodatkowe nukleotydy pomagają w unikaniu odporności.,

COVID-19 i hamowanie replikacji wirusów

COVID-19 stały się ostatnio przedmiotem badań replikacji wirusów. Do tej pory stwierdzono, że ponad 300 ludzkich białek wchodzi w interakcje z SARS-CoV-2 podczas infekcji. Uważa się, że blokując pewne interakcje między białkami ludzkimi i wirusowymi, można zatrzymać replikację wirusa, zatrzymując w ten sposób transmisję.

podobne metody terapeutyczne zaproponowano w przypadku innych chorób, takich jak HIV. Kiedy podobne badania nad interakcjami między białkami ludzkimi i wirusowymi przeprowadzono w odniesieniu do HIV, trwały one kilka lat., Pomimo tego, mapowanie interakcji dla COVID-19 postępuje znacznie szybciej i zidentyfikowano około 70 obecnie istniejących leków, które mogą być przydatne w zatrzymywaniu lub spowalnianiu COVID-19.

istnieje jednak pewien sprzeciw wobec tej metody. Leki ukierunkowane na funkcję ludzkiego białka, które następnie zatrzymałyby replikację wirusa, mogą również wywoływać skutki uboczne, które są wysoce szkodliwe dla już podatnych pacjentów. Niektóre leki krótkoterminowe są postrzegane jako bardziej odpowiednie dla COVID-19, ale mądrość i skuteczność tego jest nadal kwestionowana.

Image Credit: Corona Borealis Studio/.,com

Czytaj dalej

• Wszystkie treści choroby koronawirusa COVID-19
• jakie mutacje SARS-CoV-2 budzą niepokój?
• długotrwały wpływ COVID – 19 u sportowców
• jaki jest wpływ kliniczny COVID-19 na pacjentów z nowotworami?
• czy zwierzęta mogą dostać COVID-19?

Citations