Есть конспект?
Пришлите нам!

Новые детали в механизме рождения и размножения вируса


Со зловещей и почти стопроцентной эффективностью КПД, ретровирус типа ВИЧ использует только малую часть своего генетического кода, чтобы защищаться от клеток организма носителя и инфицировать новые клетки.

Результаты исследований были получены учеными в Институте Рака Dana-Farber. Они раскрывают механизмы того, как ретровирус покидает зараженную клетку и как он прячется в ее мембране, чтобы избежать своего уничтожения иммунной системой организма.

Вирусы - это одни из самых таинственных и непонятных организмов.

Вирусы могут проявлять свойства живых организмов только в клетках, это внутриклеточные паразиты, неспособные размножаться вне клетки. Если все клеточные организмы обязательно имеют две нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них. Но независимо от того, какая из нуклеиновых кислот содержится в вирусе, она выполняет функции носителя наследственной информации. На этом основании все вирусы делят на две большие группы - ДНК-содержащие и РНК-содержащие.

  1. После инфицирования клетки, вирус встраивается в репродуктивный механизм клетки, чтобы произвести тысячи своих копий. Готовые клоны РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ собираются внизу мембраны клетки.
  2. Вздутие под напором клонов клеточной мембраны. Последний домен (представленный красным), который запускает механизм покидания готовых вирусов из клетки-мамы, чтобы инфицировать другие клетки.
  3. Через этот сложный механизм, ретровирус может избегать защитных функций клетки, что предоставляет ему значительное преимущество перед другими клетками организма.

В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система метаболизма, в том числе и система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы - вирусной ДНК и РНК - синтезируется информационная РНК, которая и служит основой для образования вирусных белков рибосомами инфицированной клетки. Молекула ДНК вирусов, или их геном, может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать в таком виде, являясь как бы дополнительным геном, или даже не проявляя себя неопределенно долгое время.

В настоящее время идет процесс изучения механизмов, за счет которых вновь рожденные вирусы покидают клетки, где они были рождены, что на вирусном этапе жизни было названо учеными "последний домен" ("late domain"). Этот "домен", входит в "игру" на конечном этапе процесса, когда размножившиеся вирусы "пакуют чемоданы", то есть, собираются на мембранах клетки, непосредственно перед тем, как ее покинуть, чтобы инфицировать другие клетки и снова размножаться.

Механизм работает так.

Вместе с капельками межклеточной жидкости случайно внутрь клетки попадают и вирусы, циркулирующие в жидкостях организма.

Однако, как правило, проникновению вируса предшествует связывание его с особым белком-рецептором на поверхности клетки. Связывание с рецептором осуществляется с помощью специальных белков на поверхности вирусной частицы, которые "узнают" соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Вакуоль, стенка которой состоит из цитоплазматической мембраны, может сливаться с другими вакуолями или с ядром. Так вирус доставляется в любой участок клетки.

Инфекционный процесс начинается с проникновения в клетку вирусов и их размножения. Происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Для осуществления редупликации нуклеиновая кислота должна освободиться от оболочки. Помимо редупликации геном вируса участвует в синтезе и РНК, необходимой для образования на рибосомах клетки-хозяина белков капсида. После синтеза новой молекулы нуклеиновой кислоты она одевается белками.

Накопление вирусных частиц приводит к выходу их из клетки. Для некоторых вирусов это происходит путем "взрыва", в результате чего целостность клетки нарушается и она погибает. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование. В этом случае клетки организма могут долго сохранять свою жизнеспособность.

В нашем случае, исследовался вирус, который после инфицирования клетки, внедрения в ее репродуктивный механизм и воспроизводства тысяч своих копий, осуществляет накапливание клонов. Еще не полностью взрослые и активные вирусы представляют собой только молекулы рибонуклеиновой кислоты, которые собираются внутри клеточной мембраны, подобно потоку воды, напирающему на плотину. Мембрана клетки начинает вспучиваться и в конечном счете лопается ее стенка, которая блокирует вирусную рибонуклеиновую кислоту от остальной части клетки (см. Рисунок). Тысячи новорожденных вирусов тут же цепляются за внешнюю сторону мембраны, ожидая одного заключительного шага, чтобы соскочить и зацепиться за соседние здоровые клетки.

Ранее, десять лет назад, ученые обнаружили, что напор клонов ретровируса ВИЧ, который испытывает мембрана клетки, недостаточен, чтобы вирусы вырвались на свободу за пределы мембраны. Это новое исследование заполняет некоторые из пробелов в понимании того, как на последних этапах, за счет "доменного" механизма, вирусы покидают клетку-маму.

На этой стадии накапливаются горстки молекул, прежде всего аминокислоты известной как пирролидин-альфа-карбоновая кислота.

Итоговые результаты показывают, что множество вирусов, причем не только ВИЧ, используют один и тот же или аналогичный механизм, чтобы отделить себя от мембраны клетки. Открытие пирролидин-альфа-карбоновой кислоты позволило сосредоточиться строго на этих областях, чтобы изучить работу функции домена. Ученые выдвинули гипотезу, что молекулы этих кислот служат как бы целью (приманкой) для белков клетки, которые помогают вирусу вырваться на свободу, отделившись от клеточной мембраны, пока клетка занята переработкой молекул-приманки.

Эта способность вируса позволяет ему получить огромное преимущество перед защитной функцией клетки. Чем большее будет изучен этот механизм, тем скорее мы сможем создавать вакцины, которые могут останавливать вирусы еще на этапах выхода их из клетки. Для подобной терапии не будут нужны антибиотики, которые сами по себе вредят здоровым клеткам организма.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru