Reproduction des phases et des virus caractéristiques

La Reproduction de virus ou de réplication virale C'est l'événement par lequel une particule virale est multipliée dans plusieurs ordres de grandeur, en kidnappant la machinerie enzymatique de la cellule hôte. Comme les virus ne sont pas composés de cellules, ils ne peuvent pas se reproduire indépendamment, ayant strictement besoin d'un invité de cellule pour le faire.

Il existe deux alternatives générales par lesquelles un virus peut être reproduit: le cycle lithique ou le cycle lysogène. Les deux processus ont été largement étudiés dans des virus qui infectent les bactéries ou les bactériophages.

Cycle de reproduction du virus.
1-fijación
2-PEITTATION
3 dissémination
4-synthèse (4A-Transcription, 4B-Translation, réplication du génome 4C)
5-ennamblaje
6 Libération
Source: FRANCISP2 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Le cycle lithique culmine avec la rupture de la cellule d'hôtes, tandis que dans le lisogène, la cellule continue vit avec le matériel génétique du virus à l'intérieur.

Dans le cas du chemin lithique, le virus trouve la cellule potentielle qui l'infectera et la réparera à travers des récepteurs qui reconnaissent sur la surface cellulaire. Puis injectez votre ADN dans le cytoplasme, où la production des composants structurels commencera. Ces morceaux d'acides et de protéines nucléiques sont assemblés et libérés, après quoi ils peuvent infecter de nouveaux invités.

Le cycle lysogène commence d'une manière similaire, à l'exception que l'ADN virus subira un processus de recombinaison et sera intégré dans le chromosome de son hôte. Le virus reste latent à l'intérieur de la cellule, jusqu'à ce que l'action d'un chimiste ou d'une lumière UV déclenche le cycle lithique.

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Qu'est-ce qu'un virus?

Avant d'expliquer ce que consiste la reproduction des virus, nous devons être clairs sur plusieurs aspects liés à la biologie de ces entités. Les virus ne sont pas des cellules, mais sont des structures simples formées d'acides nucléiques et de certaines protéines.

L'ensemble complet et développé de la particule infectieux virale est connu sous le nom de virion.

Contrairement aux êtres organiques composés de cellules, les virus n'ont pas de métabolisme ou d'échange de substances de manière contrôlée avec l'environnement extérieur. Mais ce qu'ils peuvent faire, c'est se reproduire à l'intérieur des systèmes biologiques qui présentent ces fonctions: c'est-à-dire dans les cellules vivantes.

Pour cette raison, les virus sont considérés comme des parasites de cellules forcées, car ils ne peuvent pas terminer leur reproduction sans la cellule vivante. Leur humide peut être des vertébrés, des invertébrés, des plantes, des protistes, des bactéries, etc., Selon le virus étudié.

Pour la reproduction, les virus doivent kidnapper la machinerie enzymatique de leur hôte. Cet aspect a des conséquences lors du développement de médicaments pour arrêter l'infection virale, car affectant la reproduction du virus peut interférer avec la reproduction des cellules invitées. Ensuite, nous explorerons comment ce processus se produit.

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Comment les virus se multiplient-ils?

Comme nous l'avons mentionné, les virus sont des particules biologiques de nature très simple. Par conséquent, l'acide nucléique (ADN ou ARN) qu'ils possèdent contient les informations pour la production de quelques protéines et enzymes pour construire le virion.

Dans une seule cellule d'hôtes, un virion peut provoquer des milliers de particules virales similaires à l'initiale, en utilisant la machinerie métabolique de son invité.

Bien que les virus et leurs invités soient très variables, le cycle de reproduction est similaire dans tout. Ensuite, nous généraliserons le processus et décrire étape par étape la reproduction de bactériophages, des virus qui infectent les bactéries. Ensuite, nous mentionnerons certaines des particularités des virus qui infectent les animaux.

Multiplication du virus des bactéries (bactériophages)

Les bactériophages peuvent être reproduits après deux itinéraires alternatifs: le cycle lithique ou le cycle lysogène. Comme son nom l'indique, la dernière étape du lithic implique la lyse (et avec elle la mort) de la cellule hôte. En revanche, le cycle lysogène implique une reproduction virale avec la cellule vivante.

-Cycle lithique

Le processus lithique dans les bactériophages T (T2, T4 et T6) est connu avec des détails élevés dans la célèbre bactérie ET. coli. Les processus que nous décrirons ci-dessous sont basés sur ces modèles d'étude.

Il se produit dans cinq étapes différentes: fixation, pénétration, biosynthèse, maturation et libération.

Fixation

Cette étape est également connue sous le nom d'adsorption du virus. La première chose qui devrait se produire pour qu'un virus se multiplie est la rencontre entre la particule virale et la cellule hôte. Cette collision se produit au hasard.

Le virus est fixé à un récepteur complémentaire qui reconnaît à la surface de la cellule; Dans ce cas, sur la paroi cellulaire bactérienne. Cette fixation est une interaction chimique où des liaisons faibles se produisent entre le virus et le récepteur.

Pénétration

Une fois que le virus reconnaît le récepteur, il continue à injecter son matériel génétique. Le bactériophage libère une enzyme qui endommage une partie de la paroi cellulaire. Dans ce contexte, la particule virale fonctionne comme une seringue hypodermique en charge de l'injection d'ADN.

Biosynthèse

Lorsque l'ADN a atteint le cytoplasme cellulaire de l'hôte, la biosynthèse du matériel génétique et l'organisme en question commencent. La synthèse des protéines hôtes s'arrête par une série d'étapes orchestrées par le virus.

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L'envader parvient à kidnapper à la fois les nucléotides libres de l'hôte, les ribosomes et les acides aminés, comme les enzymes nécessaires pour copier l'ADN virus.

Maturation

Lorsque tous les blocs structurels des virus sont synthétisés, le processus d'assemblage commence ou maturation. L'assemblage des particules virales des composants se produit spontanément, éliminant le besoin d'autres gènes qui assistent au processus.

Libérer

À la fin du processus d'assemblage, les virus doivent être libérés dans l'environnement extracellulaire. Alors que nous expliquons le cycle lithique, cette dernière étape implique la lyse de la cellule qui a assisté à l'ensemble du processus.

Lisis implique la rupture de la membrane plasmique et de la paroi cellulaire. La dégradation de ce dernier composant se produit par l'action de l'enzyme lisse, qui est synthétisée à l'intérieur de la cellule pendant le processus décrit.

De cette façon, les nouvelles particules virales nouvellement synthétisées sont libérées. Ceux-ci peuvent infecter les cellules voisines et répéter le cycle.

-Cycle lisogène

Tous les virus ne pénètrent pas les cellules invités et les détruisent au détriment de leur propre reproduction. Un autre mode de multiplication est appelé cycle lisogène. Les virus capables de se reproduire de cette manière sont connus sous le nom.

Bien que certains virus puissent être reproduits par le chemin lithique décrit dans la section précédente, ils peuvent également se reproduire sans détruire la cellule et rester de manière latente ou inactive à l'intérieur.

Pour le décrire, nous utiliserons le corps bactériophage Lambda (λ), un bactériophage lisogène qui a été entièrement étudié.

Les étapes par lesquelles le cycle lysogène se produit sont: la pénétration de l'hôte, la formation d'ADN circulaire de la molécule d'ADN linéaire et la recombinaison avec l'ADN hôte.

Intégration de l'ADN viral à l'ADN hôte

Les étapes initiales se produisent très similaires au cycle précédent, à l'exception que l'ADN virus est intégré dans l'ADN de la cellule hôte, par un processus de recombinaison.

Dans cet état, le virus est latent dans la cellule, et l'ADN viral est reproduit avec l'ADN hôte.

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Alternance entre le cycle lithique et lysogène

D'un autre côté, une variété d'événements stochastiques peuvent entraîner le passage du cycle lytique au lithique. Dans ces événements, il y a une exposition au rayonnement UV ou à certains produits chimiques qui conduisent à l'excision de l'ADN du phage et au début de la lyse.

Conséquences Lisogénie

Il y a des conséquences importantes de la lisogénie, à savoir: (i) les cellules lysogènes sont à l'abri des infections ultérieures du même bactériophage, mais pas à un virus différent; (ii) les cellules peuvent acquérir de nouvelles caractéristiques en intégrant le matériel génétique du phage, comme la production de certaines toxines et (iii) le processus de transduction spécialisé est autorisé.

Multiplication du virus animal

D'une manière générale, les virus animaux suivent un modèle de multiplication assez similaire à celui décrit dans des virus qui infectent les bactéries. Cependant, il existe des différences exceptionnelles dans les deux processus.

Le plus évident est le mécanisme d'entrée de la cellule, en raison des différences qui existent au niveau structurel entre les cellules eucaryotes et procaryotes. Dans les cellules animales, les récepteurs sont formés par des protéines et des glycoprotéines ancrées dans la membrane plasmique.

Un exemple de ceci est le virus du VIH. Pour obtenir la cellule, le virus reconnaît un récepteur appelé CCR5. Certaines personnes ont une suppression (c'est-à-dire que 32 paires de bases sont manquantes dans le gène qui code pour le récepteur cellulaire qui détruit la protéine et confère sa résistance au support au virus redouté.

De nombreux envahisseurs profitent des récepteurs qui médient le processus d'endocytose pour entrer dans la cellule, en formant des vésicules. Les virus couverts par une membrane peuvent entrer dans la cellule par fusion des membranes lipidiques.

Une fois le virus pénétré, la synthèse des particules virales est un peu variable. Les cellules animales ont une machinerie enzymatique différente de ce que nous trouvons dans les bactéries.

Les références

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