Репродукция вирусов. Стадии взаимодействия вируса с клеткой хозяина.

Вирусы не способны к самостоятельному размножению. При этом белковые макромолекулы и нуклеиновые кислоты образуются отдельно, после чего происходит сборка дочерних популяций. Другими словами, для вирусов характерен дизъюнктивный (разобщённый) тип репродукции.

Вирусы не способны размножаться на питательных средах – это строгие внутриклеточные паразиты. Более того, в отличие от риккетсий и хламидий, вирусы в клетке хозяина не растут и не размножаются путем деления.

Репродукция вируса в клетке происходит в несколько фаз:
 адсорбция вируса на клетке;

 проникновение вируса в клетку;

 «раздевание» вируса;

 биосинтез вирусных компонентов в клетке;

 формирование вирусов;

 выход вирусов из клетки.

Адсорбция вируса на мембране клетки происходит путем взаимодействия вирусного белка (антирецептора) с клеточными рецепторами. Для каждого вируса на клеточной мембране существуют специфические рецепторы, с которыми вирусы связываются. За распознавание клеточных рецепторов отвечают белки вириона (капсидные или суперкапсидные). Рецепторы вирионов называются прикрепительными белками. Они имеют форму нитей, шипов, грибовидных структур. Кроме рецепторов в процессе адсорбции играют роль противоположные заряды: вирусы несут отрицательный заряд, а участки клеточной стенки - положительный заряд.

Проникновение вируса в клетку происходит путем слияния вирусной оболочки с клеточной мембраной или путем рецепторопосредованного эндоцитоза.

Путем слияния суперкапсида с клеточной мембраной в клетку проникают в основном оболочечные вирусы. В этом процессе участвуют специфические белки слияния. При этом происходит высвобождение нуклеокапсида в цитоплазму клетки.

Путем рецепторопосредованного эндоцитоза (виропексиса, пиноцитоза) в клетку проникают в основном безоболочечные вирусы. Вначале вирус связывается со специфическими рецепторами на клеточной поверхности. Затем происходит инвагинация (впячивание) клеточной мембраны, образование внутриклеточных вакуолей (эндосом) и их слияние с лизосомами. В дальнейшем вирусный геном в цитоплазме клетки высвобождается из эндосомы.

Депротеинизация (освобождение вирусной нуклеиновой кислоты или раздевание вируса) происходит с помощью протеолитических ферментов клетки. Смысл раздевания заключается в удалении вирусных оболочек. Конечными продуктами раздевания вирусов являются сердцевины, нуклеокапсиды или нуклеиновые кислоты.

После депротеинизации вирусы невозможно выделить из культуры клеток. Этот этап репродукции известен как теневая фаза (фаза эклипса или затмения), во время которой вирус перестает существовать как оформленный вирион.

Этапы проникновения и депротеинизации вируса объединяются в стадию интернализации.

Биосинтез компонентов вирусов включает репликацию вирусных нуклеиновых кислот и синтез вирусных белков. В зависимости от типа вирусного генома (ДНК-содержащие или РНК-содержащие вирусы) синтез компонентов дочерних вирионов протекает либо в цитоплазме, либо в цитоплазме и ядре клетки.

Формирование (сборка) вирусов. Синтезированные вирусные нуклеиновые кислоты и белки обладают способностью специфически «узнавать» друг друга и при достаточной их концентрации самопроизвольно соединяются в результате гидрофобных, солевых и водородных связей.

Выход вирусов из клетки.

Первый тип выхода – взрывной – характеризуется одновременным выходом большого количества вирусов. При этом клетка быстро погибает. Такой способ выхода характерен для вирусов, не имеющих суперкапсидной оболочки.

Второй тип – почкование. Он присущ вирусам, имеющим суперкапсидную оболочку. На заключительном этапе сборки нуклеокапсиды фиксируются на клеточной плазматической мембране, модифицированной вирусными белками, и постепенно выпячивают ее. В результате выпячивания образуется «почка», содержащая нуклеокапсид. Затем «почка» отделяется от клетки. Таким образом, внешняя оболочка этих вирусов формируется в процессе их выхода из клетки.