Я категорически приветствую своего читателя! С вами снова бывший аспирант и младший научный сотрудник ВНИВИПа по специальности вирусология, микробиология, иммунология. Сегодня постараюсь рассказать как вирус проникает в клетку, а после использует её резервы для воспроизводства себе подобных.
Как и другим формам живой материи (о двойственности живого и неживого можно прочитать в моей предыдущей статье) вирусу свойственно размножаться. У разных групп вирусов, механизмы эти могут отличаться, но суть одна, вирусу необходимо прикрепиться к клетке и ввести в неё свою РНК или ДНК.
То как вирус продуцирует себя в организме, влияет на течение болезни (острая, абортивная, персистентная формы течения), Если читателю будет интересно (об этом можно написать в комментариях) то я постараюсь популярно объяснить в следующих статьях, эти формы проявления инфекции.
Ну пожалуй начнем наш рассказ.
На картинке выше изображён вирус проникающий в клетку. Да почти все они имеют вот такие выросты, шипы на своей поверхности. Эти выросты, по существу рецепторы, позволяют ему присоединиться к клетке и проникнуть в её внутренности. Иными словами это набор отмычек, при помощи которых вирус открывает чужую квартиру, то есть клетку. В роли отмычек может выступать гемагглютинин, который в своём составе содержат гемагглютинирующие вирусы, или какие нибудь специальные белки, скажи протеин S, который входит в состав корона вируса. Так же в составе вируса могут присутствовать несколько подобных белков.
Поскольку в институте моя научная деятельность, непосредственно была связана с коронавирусами, то пожалуй я возьму именно их как пример для объяснения проникновения их в клетку.
Для начала давайте разберемся в более детальном строение вирусной частицы, и постараемся представить себе как этот малютка выглядит в пространстве.
На первый взгляд картинка ужасно сложная, но немного разобравшись, мы поймём, что в своем строение он крайне прост (ну, человек значительно более сложнее устроен). Обратите внимание исключительно на его оболочку, М протеин это её основа, а в эту основу встраиваются и удерживаются в ней, более длинные белки S протеин и НЕ протеин (НЕ это и есть гемагглютенин). Логично предположить, что именно S и НЕ протеины и являются "отмычками" этого самого вируса, так как именно они первыми будут контактировать с мембраной клетки и пытаться открыть замок.
Именно благодаря наличию в своем строении S белка, эта разновидность вирусов и получила свое название, коронавирусы. При электронной микроскопии, этот белок, образуют своеобразную корону вокруг вирусной частицы.
Прикрепляясь к оболочке клетки при помощи S белка, а в случае коронавируса собаки ещё и гемагглютенина, происходит освобождение вирусной РНК путем сплавления оболочек и процессу эндоцитоза. Эдоцитоз это процесс поглощения клеткой веществ из внешней среды, в основном питательных, но бывают и непрошеные гости.
В дальнейшем, при помощи резервов клетки, РНК вируса продуцирует белки и свои копии в качестве материалов для сборки новых вирионов, ниже представлена схема как происходит этот процесс.
Постараюсь популярно объяснить весь процесс который тут изображён. В верхнем левом углу мы можем увидеть процесс проникновения, который описан выше. Далее по стрелочкам идет процесс трансляции, освобождения РНК и синтез белков. Эти белки должны образовать новую вирусную оболочку, вот тут происходит самый интересный, на мой взгляд, механизм.
Для того чтобы получилась данная оболочка, в качестве матрицы, основы для полуфабриката, используется стенки эндоплазматического ретикулума клетки. Эндоплазматический ретикулум, это "кровеносные сосуды" клетки по которым происходит транспорт веществ. Вот в эти стенки и встраиваются новые S протеины и НЕ протеин.
В правом верхнем углу имеется еще одно непонятное название, аппарат гольджи. Его роль в физиологии клетки еще до сих пор точно не выяснена, но понятно, что при помощи филаментов он участвует в транспорте белков и в делении клетки. Так вот, на нем и концентрируется обернутая в протеин N вирусная РНК и матричный белок М. РНК покрывается сетью этого М протеина и незрелый (безоболочечный) вирион, в специальных везикулах, транспортируется к тому месту ретикулума где его уже ждут собранные S и HE протеины.
Далее происходит процесс почкования, который наглядно показан в нижнем правом углу картинки, в результате этого и происходит образование зрелой вирусной частицы. После, при помощи процесса экзоцитоза, вирион попадает в окружающею среду. И Весь описанный процесс повторяется вновь уже на другой клетке организма.
У каждого вируса свои механизмы размножения, они отличаются только в деталях, суть будет одинакова. Не у всё в данном процессе понятно досконально, но мы пытаемся полностью его разобрать. Вполне возможно, что в свое время, мы научимся влиять на процессы размножения вирусов достаточно эффективно, что бы суметь лечить данные заболевания. Пока это увы невозможно в полной мере.
Надеюсь, что вы оставите свои комментарии к этой статье, по пытаясь ответить на вопрос, В какой период болезни происходит самое активное выделение вируса?
Если статья вам понравилась, то пишите комментарии. А если уже совсем нравиться, то подписывайтесь))
В статье были использованы материалы из книги вирусные инфекции собак под редекцией Б.Ф. Шуляк, а так же книги Болезни домашних и сельскохозяйственных птиц под редакцией Б.У. Кэлнека