تکثیر ویروسها
دوشنبه 9 اسفند 1389 11:59 AMدید کلی
ویروسها مستقلا قادر به ادامه زندگی نیستند و برای رشد و تکثیر به یاخته میزبان مناسبی نیاز دارند تا امکانات آنرا در جهت همانند سازی خود بکار برند تکثیر ویروسهای جانوری و باکتریوفاژها نقش مهمی در پیشرفت
علم بیولوژیکی ملکولیداشته است. چرخه رشد ویروسها طی مراحل متعددی صورت میگیرد که جزئیات این مراحل در
باکتریوفاژهاو
ویروسهای جانوریتفاوت میکند. بسیاری از فرایندهای بیوشیمیایی شبیه حذف اینترونها که در اصلاح وصله شدن نام دارد، تغییراتی که در RNA پیامبر داده میشود، تغییرات پس از ترجمه پروتئینها ، گلیکوزیلاسیون پروتئینها ، تکثیر RNA و DNA به توسط ویروس شناسان روشن شدهاند. و بیشتر مطالعات مربوط به
تکثیر ویروسهای جانوریبا بهره گیری از کشت یاختههای پستانداران انجام شدهاند.
مراحل تکثیر ویروسها
اتصال
ترکیبات ویژه بیوشیمیایی موجود بر سطح ویروس به نام
لیگاندبه ترکیبات ویژهای که بر سطح یاخته میزبان قرار دارند و
گیرندهنامیده میشوند اتصال مییابند. ویروسهای گوناگون دارای گیرندهای مختلف هستند.
ورود
ورود
ویروسبه داخل یاخته با روش
،
و یا
صورت میگیرد در آندوسیتوز که بسیاری از ویروسهای دارای پوشینه از این فعالیت اساسی برای
آلوده کردنآنها استفاده میکنند. پس از اتصال ویروس به گیرنده اختصاصی خود در پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان یک فرورفتگی بنام حفره پوشیده ایجاد شده که ویروس و گیرنده یاخته داخل آن قرار میگیرند در روش آمیختگی
گلیکوپروتئین Fکه در سطح
قرار دارد میتواند باعث در هم آمیختن پوشینه ویروس مربوط با پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان شود. در روش انتقال برخی از ویروسهایی که دارای
هستند، ولی
آنولوپندارند قادرند بطور مستقیم از میان پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان عبور کنند.
پوشش برداری
اگر ژنهای ویروس بخواهند مورد رونویسی قرار گیرند لازم است که حداقل بطور نسبی از احاطه کپسید خارج شوند. در مورد ویرسهای دارای پوشینه نوکلئوکپسید خود را
در سیتوپلاسم رها میکنند. در مورد ویروسهای بیست وجهی فاقد پوشینه فقط
از کپسید جدا میشوند پوشش برداری
ویروسهای آبلهدر دو مرحله انجام میگیرد.
رونویسی اولیه
ژنوم ویروسهایی که از ssRNA با
تشکیل یافتهاند بلافاصله پس از ورود به یاخته میزبان با
ریبوزوماتصال یافته و ترجمه میشود و تمام ویروسهای دیگر مثل ssRNA با
یا آنها که RNA دو رشتهای ، DNA دو رشتهای و یا DNA تک رشتهای دارند بایستی ابتدا از روی ژنوم خودشان mRNA اولیه را تولید کنند ویروسهای DNA دار که در
تکثیر پیدا میکنند از
آنزیم RNAپلیمراز شماره 2 یاختهاستفاده میکنند ، ولی ویروسهای RNA دار لازم است آنزیم ترانس کریپتاز ویژهای به همراه داشته باشند. در اثر رونویسی اولیه و ترجمه mRNAهای تولید شده پروتئینها بوجود میآیند که یا به صورت
آنزیمهاییعمل میکنند که برای تکثیر ژنوم ویروس و رونویسی از آن بکار روند و یا
تنظیم فعالیتهای ویروسیو یاخته را به عهده دارند.
ترجمه اولیه
برای ترجمه mRNA ، ابتدا mRNAهای مونوسیسترونیک دارای کلاه و زنجیره (POL(A به ریبوزوم متصل میشوند و سپس
ترجمه میگردند. mRNAهای پلی سیسترونیک ویروسهای خاص میتوانند بطور مستقیم به فرآوردههای مربوط به ژنهای ویروس ترجمه شوند این عمل در نتیجه شروع اولیه ، و شروع مجدد عمل ترجمه در کدانهای AUG داخلی mRNA است. اغلب پروتئینهای ویروسی متحمل تغییرات پس از ترجمه میشوند که عبارتند از: اسیلاسیون
اسیدهای چرب(برای گرفتن در پرده سیتوپلاسم سلول) ، فسفوریلاسیون برای اتصال به
اسیدنوکلئیکو گیلیکوزیلاسیون. تقسیمهای ناشی از
آنزیمهای پروتئولیتیکترجمه اولیه منجر به تولید پروتئینهایی خواهد شد که فعالیتهای ویروسی را تنظیم میکنند و بر فعالیتهای یاخته میزبان تاثیر میگذارند.
تکثیر ژنوم ویروس
تکثیر DNA ویروسی
ویروسهای DNAدار از روشهای گوناگونی برای تکثیر ژنوم خود استفاده میکنند با توجه به اینکه برای شروع سنتز DNA احتیاج به
RNA پیشرواست بنابراین ویروسهای گوناگون روشهایی را اتخاذ کردهاند که بدون وجود RNA پیشرو هم بتوانند DNA خود را تکثیر دهند. برخی از این ویروسها دارای
DNA حلقویهستند، ولی برخی از ویروسهایی که دارای
DNA خطیهستند در دو انتهای ژنوم خود دارای
میباشند که میتواند به عنوان پیشرو عمل کند. ویروسهای دیگر نیز دارای یک
پروتئین پیشرومیباشند که به صورت کووالانت به انتهای 5 اتصال یافته است. فعالیتهای آنزیمی گوناگون برای تکثیر DNA ویروسها مورد نیاز هستند.<br><br>
که برای باز کردن پیچهای دو رشته DNA ویروس ، یک پروتئین که از پیوستن مجدد دو رشته DNA جلوگیری میکند. آنزیم DNA پلی مراز برای کپی کردن هر یک از رشتههای DNA ویروس از نقطه آغاز و در جهت 5 به 3، یک آنزیم RNAse جهت تجزیه RNA پیشرو ، و یک
آنزیم DNA لیگازبه منظور متصل کردن
قطعات اوکازاکیبه یکدیگر.
تکثیر RNA ویروسی
تکثیر RNA پدیدهای است
، تکثیر RNA از روی RNA احتیاج به آنزیمی دارد که در نزد سلولهای پستانداران وجود ندارد این آنزیم را RNAپلی مراز وابسته به RNA گویند که فقط توسط
ویروسهای RNA دارکد میشود. برای اینکه RNA ویروس تکثیر یابد لازم است که ابتدا از روی رشته ژنومی ویروس مورد نظر یک رشته مکمل سنتز شود پس این رشته بعنوان الگو مورد استفاده قرار میگیرد و از روی آن رشتههای ژنومی تولید میگردد. اگر رشته RNA ژنومی دارای پلاریته منفی باشد در آن صورت پلاریته رشته مکمل مثبت خواهد بود و در مورد ویروسهایی که دارای RNA با پلاریته مثبت هستند ابتدا رشته مکمل با پلاریته منفی از روی ژنوم سنتز میشود و سپس همین رشته بعنوان الگو مورد استفاده قرار گرفته و رشتههای مثبت به همان رشتههای ژنومی هستند از روی آن تولید میشوند.
رونویسی تاخیری
منجر به تولید mRNAهای تاخیری میشود.
ترجمه تاخیری
منجر به تولید پروتئینهای ساختمانی ویروس میشود.
سرهم شدن اجزا ویروس
ویروسهای فاقد پوشینه
تمام ویروسهای جانوری که
هستند دارای ساختمان
بیست وجهیهستند در زمان سر هم شدن ، ابتدا پروتئینهای ساختمانی ویروسهای دارای ساختمان ساده بطور خود به خود گرد هم میآیند و کپسومرها را تولید میکنند پس آن کپسومرها به هم اتصال یافته و
کپسید ویروسرا ایجاد میکنند که ژنوم ویروس درون آن قرار میگیرد.
بلوغ و رها شدن ویروس
ویروسها دارای پوشینه در زمان رها شدن کامل میشوند. ویروسهای ویروسهای فاقد پوشینه با
میزبان از آن خارج میشوند ولی ویروسهای پوشینه دار با
پدیده جوانه زدناز یاخته خارج میشوند و معمولا سبب تخریب زودرس یاختهها نمیشوند.