ไวรัสไม่แพร่พันธุ์โดยไบนารีฟิชชัน ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีการก่อตั้งว่าการสืบพันธุ์ดำเนินการโดยวิธีการสืบพันธุ์ (แปลจากภาษาอังกฤษว่าการทำซ้ำ - ทำสำเนา, ทำซ้ำ) กล่าวคือโดยการสร้างกรดนิวคลีอิกเช่นเดียวกับการสังเคราะห์โปรตีนตามด้วย คอลเลกชันของ virions กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของเซลล์ที่เรียกว่าโฮสต์ (เช่น ในนิวเคลียสหรือไซโตพลาสซึม) วิธีการที่ไม่ปะติดปะต่อกันของไวรัสนี้เรียกว่า disjunctive นี่คือสิ่งที่เราจะเน้นในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความของเรา
กระบวนการสืบพันธุ์
กระบวนการนี้มีลักษณะเฉพาะของการแพร่พันธุ์ของไวรัสและแตกต่างไปตามการเปลี่ยนแปลงต่อเนื่องของบางระยะ พิจารณาแยกกัน
เฟส
ไวรัสไม่สามารถเพิ่มจำนวนในอาหารได้ เนื่องจากเป็นปรสิตภายในเซลล์ที่เข้มงวด นอกจากนี้ ไวรัสในเซลล์เจ้าบ้านไม่สามารถเติบโตและไม่คูณด้วยการแยกตัวระหว่างแพร่พันธุ์ ซึ่งแตกต่างจาก Chlamydia หรือ rickettsia ไม่เหมือนกับ Chlamydia หรือ rickettsiaส่วนประกอบทั้งหมดของไวรัสนี้รวมถึงกรดนิวคลีอิก เช่นเดียวกับโมเลกุลโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นในเซลล์ "เจ้าบ้าน" แยกกัน ในส่วนต่าง ๆ ของเซลล์: ในไซโตพลาสซึมและในนิวเคลียส นอกจากนี้ ระบบเซลล์สังเคราะห์โปรตีนยังเชื่อฟังจีโนมของไวรัสตัวเดียว เช่นเดียวกับ NA
การแพร่พันธุ์ของไวรัสในเซลล์เกิดขึ้นได้หลายระยะ ซึ่งอธิบายไว้ด้านล่าง:
- ระยะแรกคือการดูดซับไวรัสที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นบนพื้นผิวของเซลล์ซึ่งไวต่อไวรัสนี้
- ที่สองคือการแทรกซึมของไวรัสเข้าไปในเซลล์โฮสต์โดยวิธี viropexis
- ที่สามคือ "การถอดเสื้อผ้า" ของ virion ซึ่งเป็นการปลดปล่อยกรดนิวคลีอิกจากแคปซิดและซูเปอร์แคปซิด ในไวรัสจำนวนหนึ่ง กรดนิวคลีอิกเข้าสู่เซลล์โดยการหลอมรวมของซองจดหมาย virion และเซลล์เจ้าบ้าน ในกรณีนี้ ขั้นตอนที่สามและสองจะรวมกันเป็นขั้นตอนเดียว
การดูดซับ
ไวรัสระยะนี้หมายถึงการแทรกซึมของอนุภาคไวรัสเข้าไปในเซลล์ การดูดซับเริ่มต้นที่ผิวเซลล์ผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์และตัวรับไวรัส แปลจากภาษาละตินคำว่า "ผู้รับ" หมายถึง "การรับ" พวกเขาเป็นรูปแบบที่ละเอียดอ่อนเป็นพิเศษที่รับรู้การระคายเคือง ตัวรับคือโมเลกุลหรือสารเชิงซ้อนของโมเลกุลที่อยู่บนผิวเซลล์ และยังสามารถจำแนกกลุ่มเคมี โมเลกุล หรือเซลล์อื่น ๆ ผูกไว้ ใน virion ที่ซับซ้อนที่สุด ตัวรับดังกล่าวจะอยู่ที่เปลือกนอกในรูปแบบของผลพลอยได้คล้ายหนามหรือวิลลัส ใน virion ธรรมดา พวกมันมักจะอยู่บนพื้นผิวของ capsid
กลไกการดูดซับบนพื้นผิวของเซลล์เปิดขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของตัวรับกับสิ่งที่เรียกว่าตัวรับเสริมของเซลล์ "เจ้าภาพ" ตัวรับและเซลล์ของ Virion เป็นโครงสร้างเฉพาะบางอย่างที่อยู่บนพื้นผิว
Adenoviruses และ myxoviruses ดูดซับโดยตรงกับตัวรับ mucoprotein ในขณะที่ arboviruses และ picornaviruses จะดูดซับไปยังตัวรับ lipoprotein
ใน myxovirus virion neuraminidase ทำลายตัวรับ mucogphotein และแยกกรด N-acetylneuraminic จาก oligosaccharide ซึ่งประกอบด้วยกาแลคโตสและกาแลคโตซามีน ปฏิกิริยาของพวกมันในขั้นตอนนี้สามารถย้อนกลับได้ เนื่องจากอุณหภูมิ ปฏิกิริยาของตัวกลางและส่วนประกอบของเกลือได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ การดูดซับของ virion นั้นถูกป้องกันโดย heparin และ sulfated polysaccharides ซึ่งมีประจุเป็นลบ แต่ polykaryon บางชนิด (ecmolin, DEAE-dextran, protamine sulfate) จะขจัดประจุลบออกไป ซึ่งมีผลในการยับยั้งประจุลบจากโพลีแซคคาไรด์ที่มีซัลเฟต
Virion เข้าไปในเซลล์ "โฮสต์"
วิธีที่ไวรัสเข้าสู่เซลล์ที่ละเอียดอ่อนจะไม่เหมือนเดิมเสมอไป virion จำนวนมากสามารถเข้าสู่เซลล์โดย pinocytosis ซึ่งแปลว่า "ดื่ม" ในภาษากรีก"ดื่ม". ด้วยวิธีนี้ แวคิวโอลพิโนไซติกดูเหมือนว่าจะดึง virion เข้าไปในเซลล์โดยตรง ไวรัสชนิดอื่นสามารถเข้าสู่เซลล์ได้โดยตรงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
การติดต่อของเอ็นไซม์ neuraminidase กับ cellular mucoproteins ส่งเสริมการเข้าสู่เซลล์ของ virion ท่ามกลาง myxoviruses ผลการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้พิสูจน์ว่า DNA และ RNA ของ virion ไม่ได้แยกออกจากเปลือกนอก กล่าวคือ virion แทรกซึมเข้าไปในเซลล์ที่ละเอียดอ่อนทั้งหมดโดย pinocytosis หรือ viropexis จนถึงปัจจุบันนี้ได้รับการยืนยันสำหรับไวรัสไข้ทรพิษ วัคซีน และไวรัสอื่นๆ ที่เลือกอาศัยอยู่ในสัตว์ การพูดของฟาจทำให้เซลล์ติดเชื้อด้วยกรดนิวคลีอิก กลไกของการติดเชื้อขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่า virion เหล่านั้นที่มีอยู่ในเซลล์ vacuoles ถูกไฮโดรไลซ์โดยเอนไซม์ (ไลเปส, โปรตีเอส) ในระหว่างนั้น DNA จะถูกปล่อยออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ฟาจและเข้าสู่เซลล์
สำหรับการทดลอง เซลล์หนึ่งติดเชื้อด้วยกรดนิวคลีอิกที่แยกได้จากไวรัสบางชนิด และทำให้เกิดวงจรการสืบพันธุ์ของ virion ที่สมบูรณ์หนึ่งรอบ อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะธรรมชาติ การติดเชื้อกรดดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น
การสลายตัว
ขั้นต่อไปของการแพร่พันธุ์ของไวรัสคือการสลายตัว ซึ่งเป็นการปลดปล่อย NK ออกจากแคปซิดและเปลือกนอก หลังจากที่ virion เข้าสู่เซลล์ capsid จะผ่านการเปลี่ยนแปลงบางอย่างได้รับความไวต่อ protease ของเซลล์จากนั้นจะถูกทำลายพร้อมกับปล่อยเอ็นเค. ในแบคทีเรียบางชนิด จะมี NA อิสระเข้าสู่เซลล์ ไวรัส phytopathogenic เข้ามาทางความเสียหายในผนังเซลล์ และจากนั้น จะถูกดูดซับบนตัวรับเซลล์ภายในด้วยการปล่อย NK พร้อมกัน
การจำลอง RNA และการสังเคราะห์โปรตีนจากไวรัส
ขั้นต่อไปของการแพร่พันธุ์ของไวรัสคือการสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะของไวรัส ซึ่งเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของสารที่เรียกว่า RNA ของผู้ส่งสาร (ในไวรัสบางตัวพวกมันเป็นส่วนหนึ่งของ virions และในบางชนิดสังเคราะห์เท่านั้น ในเซลล์ที่ติดเชื้อโดยตรงบนเมทริกซ์ของ virion DNA หรือ RNA) การจำลองแบบไวรัส NK เกิดขึ้น
กระบวนการสืบพันธุ์ของไวรัสอาร์เอ็นเอเริ่มต้นหลังจากการป้อนนิวคลีโอโปรตีนเข้าไปในเซลล์ โดยที่โพลิโซมของไวรัสจะก่อตัวขึ้นจากการสร้างอาร์เอ็นเอเชิงซ้อนกับไรโบโซม หลังจากนั้น โปรตีนในระยะแรกก็จะถูกสังเคราะห์เช่นกัน ซึ่งควรรวมถึงตัวยับยั้งจากเมแทบอลิซึมของเซลล์ เช่นเดียวกับ RNA polymerase ที่แปลด้วยโมเลกุล RNA หลัก ในไซโทพลาซึมของไวรัสที่เล็กที่สุดหรือในนิวเคลียส RNA สองสายของไวรัสนั้นถูกสร้างขึ้นโดยการทำให้ซับซ้อนของ parent plus chain (“+” - RNA chain) ที่มีการสังเคราะห์ขึ้นใหม่รวมทั้งเสริมด้วย minus chain (“-” - ห่วงโซ่ RNA). การเชื่อมต่อของกรดนิวคลีอิกเหล่านี้กระตุ้นการก่อตัวของโครงสร้าง RNA ที่มีเกลียวเพียงเส้นเดียวซึ่งเรียกว่ารูปแบบการจำลองแบบ การสังเคราะห์ RNA ของไวรัสดำเนินการโดยคอมเพล็กซ์การจำลองซึ่งมีรูปแบบการจำลองของ RNA, เอนไซม์ RNA polymerase และ polysomes
RNA polymerase มี 2 ประเภท ถึงเหล่านี้รวมถึง: RNA polymerase I ซึ่งกระตุ้นการก่อตัวของรูปแบบการจำลองโดยตรงบนแม่แบบสายบวกเช่นเดียวกับ RNA polymerase II ซึ่งมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ RNA ของไวรัสสายเดี่ยวบนแม่แบบประเภทการจำลองแบบ การสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกในไวรัสขนาดเล็กเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม สำหรับไวรัสไข้หวัดใหญ่ โปรตีนภายในและ RNA ถูกสังเคราะห์ขึ้นในนิวเคลียส จากนั้น RNA จะถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสและแทรกซึมเข้าไปในไซโตพลาสซึม ซึ่งร่วมกับไรโบโซม จะเริ่มสังเคราะห์โปรตีนของไวรัส
หลังจากที่ virion เข้าสู่เซลล์ การสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกและโปรตีนในเซลล์จะถูกระงับ ในระหว่างการแพร่พันธุ์ของไวรัสที่มี DNA นั้น mRNA จะถูกสังเคราะห์บนเมทริกซ์ในนิวเคลียสเช่นกัน ซึ่งมีข้อมูลสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน กลไกการสังเคราะห์โปรตีนจากไวรัสจะดำเนินการที่ระดับของไรโบโซมของเซลล์ และแหล่งที่มาของการสร้างจะเป็นกองทุนกรดอะมิโน การกระตุ้นกรดอะมิโนจะดำเนินการโดยเอนไซม์ด้วยความช่วยเหลือของ mRNA พวกมันจะถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยังไรโบโซม (โพลีโซม) ซึ่งพวกมันอยู่ในโมเลกุลโปรตีนสังเคราะห์แล้ว
ดังนั้น ในเซลล์ที่ติดเชื้อ การสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกและโปรตีน virion จะดำเนินการโดยเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์การถอดเสียงซ้ำซึ่งควบคุมโดยระบบกลไกบางอย่าง
Virion morphogenesis
การก่อตัวของ virion สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะในกรณีที่มีคำสั่งอย่างเคร่งครัดการเชื่อมต่อของโครงสร้างไวรัสโพลีเปปไทด์ เช่นเดียวกับ NA ของไวรัส และสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ด้วยการรวมตัวของโมเลกุลโปรตีนที่เรียกว่าตัวเองใกล้ NC.
การสร้างวิริออน
การก่อตัวของ virion เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบโครงสร้างบางอย่างที่ประกอบขึ้นเป็นเซลล์ ไวรัสเริม โปลิโอ และวัคซีนมีการผลิตในไซโตพลาสซึม ในขณะที่อะดีโนไวรัสผลิตในนิวเคลียส การสังเคราะห์ RNA ของไวรัส เช่นเดียวกับการก่อตัวของนิวคลีโอแคปซิด เกิดขึ้นโดยตรงในนิวเคลียส และฮีมักกลูตินินจะก่อตัวในไซโตพลาสซึม หลังจากนั้นนิวคลีโอแคปซิดจะเคลื่อนจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมซึ่งจะมีการก่อตัวของเยื่อหุ้มไวเรียน นิวคลีโอแคปซิดถูกปกคลุมภายนอกด้วยโปรตีนจากไวรัส และฮีมักกลูตินินและนิวรามินิเดสรวมอยู่ใน virion นี่คือลักษณะการก่อตัวของลูกหลาน เช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่เกิดขึ้น
ปล่อย virion จากเซลล์ "โฮสต์"
ไวรัสออกจากเซลล์ "โฮสต์" พร้อมกัน (ระหว่างการทำลายเซลล์) หรือค่อยๆ (โดยไม่ทำลายเซลล์)
มันอยู่ในรูปแบบที่ทำให้เกิดการแพร่พันธุ์ของไวรัส Virions ออกจากเซลล์โดยปกติในสองวิธี
วิธีแรก
วิธีแรกมีนัยดังต่อไปนี้: หลังจากที่ virion เติบโตเต็มที่โดยตรงภายในเซลล์ พวกมันจะถูกปัดเศษ vacuoles จะก่อตัวขึ้นที่นั่น จากนั้นเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกทำลาย เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการเหล่านี้ virion จะถูกปล่อยออกมาทั้งหมดในเวลาเดียวกันและออกจากเซลล์อย่างสมบูรณ์ (picornaviruses) วิธีนี้เรียกว่า lytic
วิธีที่สอง
วิธีที่สองเกี่ยวข้องกับกระบวนการปล่อย virion เมื่อพวกมันโตเต็มที่ภายใน 2–6 ชั่วโมงสำหรับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม (myxoviruses และ arboviruses) การหลั่งของ myxoviruses จากเซลล์นั้นอำนวยความสะดวกโดย neuraminidase ซึ่งทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ ในระหว่างวิธีนี้ virion 75-90% จะถูกปล่อยออกมาตามธรรมชาติในอาหารเลี้ยงเชื้อ และเซลล์จะค่อยๆ ตาย
