|  | ||||||||
|  | ||||||||
| | ||||||||
| | ||||||||
A vírusok bioszintézisének molekuláris alapjai: produktív infekció
A vírusok bioszintézise
A vírusok nem osztódással szaporodnak, hanem a gazdasejt bioszintetikus folyamataival interferálva mintegy legyártatják magukat vele. Ezt nevezzük produktív infekciónak. A vírusszaporodás folyamatában különbözö szaporodási szakaszokat különítünk el.
A vírusok érési ideje és a sejtböl való kiszabadulás kezdete a fertözéstöl számítva eltérö, de vírusspecifikus.
Egy-egy fertözött sejtben a körülményektöl és a vírustól függöen akár 100-200.000 új virion is képzödhet a virionná össze nem szerelödött, feleslegben termelt alkatrészek mellett.
1. Adszorpció.
Stabil kapcsolat alakul ki a vírus és a fogékony sejt között. Ehhez receptor-ligand kapcsolat szükséges. Rendszerint a virion felszíni fehérjéi szerepelnek mint ligandok, és az érzékeny sejt rendelkezik felszíni vírusspecifikus receptorral.
2. Penetráció és dekapszidáció.
Peplonnal rendelekzö vírusok esetében két lehetöség is adódik a sejtbe jutásra. A paramyxovírusok esetében a peplonban lévö fúziós-fehérje segítségével a peplon és a gazdasejt membránja fúzionál egymással, így a nukleokapszid azonnal a citoplazmába jut.
Kellöen nagyszámú vírussal fertözött szövettenyészet esetében elöfordulhat, hogy egy virion egyszerre két szomszédos sejtet fertöz meg úgy, hogy a membránfúzió a szomszédos sejtek határán történik, s így sokmagvú sejtek alakulhatnak ki. Ezt nevezzük korai óriássejt-indukciónak.
A peplonnal rendelkezö vírusok egy másik csoportjánál (orthomyxo-, toga-, rhabdo-, herpesvírus) fagocitózisszerü folyamat zajlik: az érintett membránrészlet a citoplazma felé lefüzödve a vírust tartalamazó fagoszómát képez. Ezt nevezzük viropexisnek.
Ebben az esetben a nukleokapszidot két burok veszi körül: a peplon és a fagoszóma membránja. Ez utóbbi kettö fúziónál, mivel az alacsony pH-n a peplomerek konformációváltozást szenvednek.
A peplonnal nem rendelkezö vírusok szintén viropexis mechanizmusával jutnak a sejtbe, de ekkor természetesen csak a fagoszóma veszi körül a nukleokapszidot.
3. Eklipszis (sötét) fázis.
A dekapszidáció és az új vírusrészecskék megjelenése közötti idöszak, amikor is a fertözö vírus semmilyen módszerrel nem mutatható ki a sejtben.
Az eredeti vírusfehérjék elbomlanak, és a magára maradt nukleokapszid elkezdi a sejt átprogramozását, aminek elsö lépése a gazdasejt saját bioszintetikus folyamatainak blokkolása. Ekkorra kialakul egy új biológiai egység: a vírussal fertözött sejt.
A korai szakaszban az mRNS-re történö átíráshoz a vírusok gyakran vírusspecifikus enzimeket igényelnek, mert ilyenekkel a sejt nem rendelkezik. Kivétel ez alól a (+) egyszálú RNS-vírusok, mivel ezek mRNS-ként képesek müködni, és azonnal transzláció indulhat be.
Az elsö vírusfehérjék rendszerint olyan represszorok, melyek elnyomják a sejt saját anyagcseréjét, illetve olyan nukleinsav-polimerázok, melyek a vírusszaporodás szolgálatában állnak.
Az új vírus nukleinsav megjelenése után a következö lépés ezek információjának átírása mRNS-re, és így a késöi vírusfehérjék szintézise. Ezek már az újonnan képzödö virionnak lesznek alkotóelemei.
4. Összeépülés (érés).
Az építöelemek szintézisének helye a sejten belül a különbözö vírusok esetében különbözö lehet; ezek a kompartmentek az ún. virionüzemek. Gyakori, hogy a nukleokapszid rész a magban szintetizálódik, míg a többi fehérjeelem a citoplazmában.
A vírus összeszerelése (érése) sok esetben spontán aggregáció eredménye, más esetben a fehérjék és nukleinsavak szerkezete prediktálja a végleges szerkezetet. A kisebb kubikális vírusok esetében valószínü, hogy az alegységek olyan fizikokémiai konfigurációval rendelkeznek, melyekböl csak egyetlenféle virion forma szerelhetö össze.
Több vírus esetében az alkotórészek összeszerelödése érett virionná nem kifejezetten jó hatásfokú, a vírusspecifikus elemek jelentös része nem szerelödik össze virionná, vagy ha a kapszid el is készül, nem kerül bele nukleinsav. Ez jellemö pl. a pox- és adenovírusokra.
A peplonnal rendelkezö vírusok összeszerelésének utolsó eleme a burok felvétele. Ez a folyamat leginkább a fagocitózis fordítottjára hasonlít: membránvesztéssel járó "vírusszekrécióként" fogható fel.
5. Kiszabadulás.
A lízis egyszerre jelenti a virionok kiszabadulását a gazdasejtböl és a gazdasejt pusztulását. Más esetekben a virionok bimbózással ("budding") hagyják el a megfertözött sejtet.
A kiszabadulás tekintetében adódik a legtöbb különbség az egyes vírusok között. Az adenovírusok pl. az érést követöen egy ideig a sejtmagban maradnak, majd széttöredezik a maghártya. Így a virionok a citoplazmába kerülnek, a sejt dezintegrálódnak, végül a virionok "passzivan" kerülnek az extracelluláris környezetbe.
A herpesvírusok óriássejtek képzödése útján, citoplazmafúzió segítségével átjuthatnak a szomszédos sejtekbe anélkül, hogy kikerülnének az extracelluláris térbe.
Találat: 5199
