Les virus ne se reproduisent pas par fission binaire. Dans les années 50 du siècle dernier, il a été établi que la reproduction est réalisée par la méthode de reproduction (traduit de l'anglais reproduire - faire une copie, reproduire), c'est-à-dire en reproduisant des acides nucléiques, ainsi que la synthèse de protéines, suivie de la collection de virions. Ces processus se produisent dans différentes parties de la cellule du soi-disant hôte (par exemple, dans le noyau ou le cytoplasme). Cette méthode disjointe de reproduction du virus est appelée disjonctive. C'est ce sur quoi nous allons nous concentrer plus en détail dans notre article.
Processus de reproduction
Ce processus a ses propres caractéristiques de reproduction des virus et se distingue par le changement successif de certaines étapes. Considérez-les séparément.
Phases
Les virus ne peuvent pas se multiplier dans un milieu nutritif, car ce sont de stricts parasites intracellulaires. De plus, contrairement à la chlamydia ou à la rickettsie, lors de la reproduction, les virus de la cellule hôte ne peuvent pas se développer et ne se multiplient pas par fission. Tous les composants de ce virus comprennent des acides nucléiques, ainsi que des molécules de protéines qui sont synthétisées séparément dans la cellule « hôte », dans différentes parties de la cellule: dans le cytoplasme et dans le noyau. De plus, les systèmes cellulaires synthétisant les protéines obéissent à un génome viral, ainsi qu'à son NA.
La reproduction virale dans une cellule se déroule en plusieurs phases, qui sont décrites ci-dessous:
- La première phase est l'adsorption du virus, dont il a été question plus haut, à la surface de la cellule, qui est sensible à ce virus.
- La seconde est la pénétration du virus dans les cellules hôtes par la méthode viropexis.
- Le troisième est une sorte de "déshabillage" des virions, la libération d'acide nucléique de la capside et de la supercapside. Dans un certain nombre de virus, l'acide nucléique pénètre dans les cellules par la fusion de l'enveloppe du virion et de la cellule hôte. Dans ce cas, les troisième et deuxième phases sont combinées en une seule.
Adsorption
Cette étape de la reproduction virale fait référence à la pénétration d'une particule virale dans les cellules. L'adsorption commence à la surface cellulaire par l'interaction des récepteurs cellulaires et viraux. Traduit du latin, le mot "récepteurs" signifie "recevoir". Ce sont des formations sensibles spéciales qui perçoivent les irritations. Les récepteurs sont des molécules ou des complexes moléculaires situés à la surface des cellules, et sont également capables de reconnaître des groupes chimiques spécifiques, des molécules ouautres cellules, liez-les. Dans les virions les plus complexes, ces récepteurs sont situés sur la coque externe sous la forme d'une excroissance ou d'une villosité en forme de pointe; dans les virions simples, ils sont généralement situés à la surface de la capside.
Le mécanisme d'adsorption à la surface d'une cellule réceptrice repose sur l'interaction des récepteurs avec les récepteurs dits complémentaires de la cellule « hôte ». Les récepteurs et les cellules des virions sont des structures spécifiques situées à la surface.
Les adénovirus et les myxovirus s'adsorbent directement sur les récepteurs des mucoprotéines, tandis que les arbovirus et les picornavirus s'adsorbent sur les récepteurs des lipoprotéines.
Dans le virion du myxovirus, la neuraminidase détruit le récepteur de la mucogphotéine et clive les acides N-acétylneuraminiques de l'oligosaccharide, qui contient du galactose et de la galactosamine. Leurs interactions à ce stade sont réversibles, car elles sont fortement affectées par la température, la réaction du milieu et les composants salins. L'adsorption du virion est empêchée par l'héparine et les polysaccharides sulfatés, qui portent une charge négative, mais leur effet inhibiteur est supprimé par certains polycaryons (ecmolin, DEAE-dextran, sulfate de protamine), qui neutralisent la charge négative des polysaccharides sulfatés.
Virion entre dans la cellule "hôte"
La façon dont un virus pénètre dans une cellule sensible ne sera pas toujours la même. De nombreux virions sont capables de pénétrer dans les cellules par pinocytose, ce qui signifie « boire » en grec."boisson". Avec cette méthode, la vacuole pinocytaire semble attirer le virion directement dans la cellule. D'autres virions peuvent pénétrer directement dans la cellule à travers sa membrane.
Le contact de l'enzyme neuraminidase avec les mucoprotéines cellulaires favorise l'entrée des virions dans la cellule chez les myxovirus. Les résultats d'études récentes prouvent que l'ADN et l'ARN des virions ne sont pas séparés de l'enveloppe externe, c'est-à-dire que les virions pénètrent entièrement dans les cellules sensibles par pinocytose ou viropexis. À ce jour, cela a été confirmé pour le virus de la variole, la vaccine et d'autres virus qui choisissent de vivre chez les animaux. En parlant de phages, ils infectent les cellules avec de l'acide nucléique. Le mécanisme de l'infection repose sur le fait que les virions contenus dans les vacuoles cellulaires sont hydrolysés par des enzymes (lipases, protéases), au cours desquelles l'ADN est libéré de la membrane du phage et pénètre dans la cellule.
Pour l'expérience, une cellule a été infectée par un acide nucléique isolé de certains virus, et un cycle complet de reproduction du virion a été provoqué. Cependant, dans des conditions naturelles, l'infection par un tel acide ne se produit pas.
Désintégration
La prochaine étape de la reproduction du virus est la désintégration, qui est la libération de NK de la capside et de l'enveloppe externe. Après l'entrée du virion dans les cellules, la capside subit quelques modifications, acquérant une sensibilité à la protéase cellulaire, puis elle est détruite, libérant simultanémentNK. Dans certains bactériophages, l'AN libre pénètre dans les cellules. Le virus phytopathogène pénètre par les dommages dans la paroi cellulaire, puis il est adsorbé sur le récepteur cellulaire interne avec la libération simultanée de NK.
Réplication de l'ARN et synthèse des protéines virales
La prochaine étape de la reproduction virale est la synthèse d'une protéine spécifique du virus, qui se produit avec la participation de l'ARN messager (dans certains virus, ils font partie des virions, et dans certains, ils ne sont synthétisés que dans les cellules infectées directement sur la matrice d'ADN ou d'ARN du virion). La réplication virale NK se produit.
Le processus de reproduction des virus à ARN commence après l'entrée des nucléoprotéines dans la cellule, où les polysomes viraux sont formés en complexant l'ARN avec les ribosomes. Après cela, des protéines précoces sont également synthétisées, qui devraient inclure des répresseurs du métabolisme cellulaire, ainsi que des ARN polymérases qui sont traduites avec la molécule d'ARN parente. Dans le cytoplasme des plus petits virus, ou dans le noyau, l'ARN viral double brin est formé en complexant la chaîne mère plus ("+" - chaîne d'ARN) avec la chaîne nouvellement synthétisée, ainsi que complémentaire avec elle chaîne moins ("-” - chaîne d'ARN). La connexion de ces brins d'acide nucléique provoque la formation d'une seule structure d'ARN simple brin, appelée forme réplicative. La synthèse de l'ARN viral est réalisée par des complexes de réplication, auxquels participent la forme réplicative de l'ARN, l'enzyme ARN polymérase et les polysomes.
Il existe 2 types d'ARN polymérases. Àil s'agit notamment de: l'ARN polymérase I, qui catalyse la formation de la forme réplicative directement sur la matrice du brin plus, ainsi que l'ARN polymérase II, qui participe à la synthèse de l'ARN viral simple brin sur la matrice de type réplicatif. La synthèse des acides nucléiques dans les petits virus se produit dans le cytoplasme. Comme pour le virus de la grippe, la protéine interne et l'ARN sont synthétisés dans le noyau. L'ARN est ensuite libéré du noyau et pénètre dans le cytoplasme, dans lequel, avec les ribosomes, il commence à synthétiser la protéine virale.
Une fois que les virions sont entrés dans les cellules, la synthèse d'acide nucléique et de protéines cellulaires y est supprimée. Lors de la reproduction de virus contenant de l'ADN, l'ARNm est également synthétisé sur la matrice dans le noyau, qui transporte des informations pour la synthèse des protéines. Le mécanisme de synthèse des protéines virales s'effectue au niveau du ribosome cellulaire et la source de construction sera le fonds d'acides aminés. L'activation des acides aminés est réalisée par des enzymes, à l'aide de l'ARNm, ils sont transférés directement aux ribosomes (polysomes), dans lesquels ils se trouvent déjà dans la molécule de protéine synthétisée.
Ainsi, dans les cellules infectées, la synthèse des acides nucléiques et des protéines du virion s'effectue dans le cadre d'un complexe réplicatif-transcriptif, qui est régulé par un certain système de mécanismes.
Morphogenèse du virion
La formation de virions ne peut se produire que dans le cas d'une connexion strictement ordonnée de polypeptides viraux structuraux, ainsi que de leur NA. Et cela est assuré par le soi-disant auto-assemblage de molécules de protéines près du NC.
Formation de virions
La formation du virion se produit avec la participation de certains des composants structurels qui composent la cellule. Les virus de l'herpès, de la poliomyélite et de la vaccine sont produits dans le cytoplasme, tandis que les adénovirus sont produits dans le noyau. La synthèse de l'ARN viral, ainsi que la formation de la nucléocapside, se produisent directement dans le noyau et l'hémagglutinine se forme dans le cytoplasme. Après cela, la nucléocapside se déplace du noyau vers le cytoplasme, dans lequel se produit la formation de l'enveloppe du virion. La nucléocapside est recouverte à l'extérieur de protéines virales, et les hémagglutinines et la neuraminidase sont incluses dans le virion. C'est ainsi que se produit la formation de la progéniture, par exemple le virus de la grippe.
Libération du virion de la cellule "hôte"
Les particules virales sont libérées de la cellule "hôte" simultanément (lors de la destruction cellulaire) ou progressivement (sans aucune destruction cellulaire).
C'est sous cette forme que se produit la reproduction des virus. Les virions sont libérés des cellules, généralement de deux manières.
Première méthode
La première méthode implique ce qui suit: après la maturation absolue des virions directement à l'intérieur de la cellule, ils sont arrondis, des vacuoles s'y forment, puis la membrane cellulaire est détruite. À l'issue de ces processus, les virions sont libérés tous en même temps et complètement des cellules (picornavirus). Cette méthode s'appelle lytic.
Deuxième méthode
La deuxième méthode implique le processus de libération des virions à mesure qu'ils mûrissent dans les 2 à 6 heures pourmembrane cytoplasmique (myxovirus et arbovirus). La sécrétion des myxovirus à partir de la cellule est facilitée par la neuraminidase, qui détruit la membrane cellulaire. Au cours de cette méthode, 75 à 90 % des virions sont libérés spontanément dans le milieu de culture et les cellules meurent progressivement.
