바이러스 복제 증식 세포 내에서 바이러스의 종류가 침입하는 방법입니다. 이러한 DNA 또는 RNA 개체는 세포 내의 구조를 모집하고이를 사용하여 자신의 사본을 생성하기위한 다양한 전략을 가지고 있습니다.
모든 유형의 바이러스 복제의 생물학적 "기능"은 세포를 침범 한 바이러스 게놈의 확산을 보장하기에 충분한 양의 새로운 바이러스 게놈과 단백질을 생성하는 것입니다.
바이러스 복제 단계 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Alejandro Porto)
현재까지 알려진 모든 바이러스는 증식을 위해 세포 효소가 필요합니다. 왜냐하면 그들은 스스로 복제하고 번식 할 수있는 효소가 없기 때문입니다.
바이러스 분자는 생물권의 거의 모든 유형의 세포를 침입 할 수 있습니다.
이로 인해 인류는 바이러스의 기능뿐만 아니라 바이러스 복제를 이해하기 위해 많은 자원과 노력을 기울였습니다.이 과정은 감염의 결과 인 모든 질병을 적절히 통제하는 데 중요하기 때문입니다. 바이러스 기원.
바이러스는 세포 내부에 도달해야하며,이를 위해 숙주의 내인성 방어를 "회피"하기위한 특수 메커니즘을 마련해야합니다. 일단 "집락화"개인에 들어가면, 그들은 세포에 들어가 게놈과 단백질을 복제 할 수 있어야합니다.
형질
바이러스 복제는 각 바이러스 종에서 중요한 변이를 나타냅니다. 더욱이, 동일한 종은 서로 다른 혈청 형, "준종"및 게놈 서열이 크게 변형 된 바이러스를 보유 할 수 있습니다.
바이러스의 게놈은 DNA, RNA 또는 둘 다, 단일 또는 이중 밴드와 같은 핵산으로 구성 될 수 있습니다. 상기 분자는 또한 다른 것들 중에서 "헤어핀"(헤어핀)과 같은 원형, 선형 형태 일 수있다.
바이러스 구조의 큰 변화로 인해 복제를 수행하는 전략과 메커니즘이 매우 다양합니다. 그러나 다소 일반적인 단계는 모든 종에서 공유됩니다.
바이러스 복제주기
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일반적으로 일반적인 바이러스 복제주기는 다음과 같은 6 또는 7 단계로 구성됩니다.
1- 세포에 흡착 또는 결합,
2- 세포로의 침투 또는 진입
3- 게놈 방출
4- 게놈 복제
5- 조립
6- 성숙
7- 신진에 의한 용해 또는 방출
세포에 흡착 또는 결합
바이러스는 현재 그 구조에 항 수용체로 알려진 단백질 또는 분자를 가지고 있으며, 이는 그들이 들어 가고자하는 세포의 외막에있는 하나 이상의 거대 분자에 결합합니다. 이러한 분자는 일반적으로 당 단백질 또는 지질입니다.
"표적"세포의 외막에있는 당 단백질 또는 지질은 수용체로 알려져 있으며 바이러스는 단백질 또는 항 수용체 분자를 사용하여 이들 수용체에 부착하거나 공유 결합합니다.
세포로의 침투 또는 진입
일단 바이러스가 수용체-항 수용체 접합부를 통해 세포의 외막에 결합하면 세포 내 이입, 세포막과의 융합 또는 전좌의 세 가지 메커니즘을 통해 세포에 들어갈 수 있습니다.
세포 내 이입에 의해 침입이 발생하면 세포는 바이러스가 부착 된 막의 특정 영역에 작은 틈새를 만듭니다. 그런 다음 세포는 바이러스 입자 주위에 일종의 소포를 형성하며, 이는 내부화되고 일단 내부에 들어가면 분해되어 바이러스를 세포질로 방출합니다.
세포가 다른 내부 및 외부 자극에 반응하고 다른 기능적 목적을 위해 지속적으로 소포를 내재화하기 때문에 세포 내이 입은 아마도 바이러스에 대한 가장 일반적인 진입 메커니즘 일 것입니다.
세포막과의 융합은 캡시드라고하는 보호 덮개로 둘러싸인 바이러스에 의해서만 수행 될 수있는 메커니즘입니다. 이 과정에서 캡시드의 구성 요소는 세포막과 융합되고 캡시드 내부는 세포질로 방출됩니다.
전위는 거의 문서화되지 않았으며 완전히 이해되지 않았습니다. 그러나 바이러스는 막 표면의 수용체 거대 분자에 부착되어 세포막의 구성 요소 사이에 삽입되어 내재화되는 것으로 알려져 있습니다.
게놈 방출
이 과정은 바이러스 복제에서 가장 적게 이해되고 아마도 가장 적게 연구 된 것입니다. 그 동안 캡시드가 제거되어 관련 핵 단백질과 함께 바이러스 게놈이 노출됩니다.
바이러스 게놈의 외피가 endocytosed vesicle과 융합되어 있다는 가설이 세워졌습니다. 또한,이 복제 단계는 pH 또는 전해질 농도의 변화 등과 같은 셀 내부 요인에 의해 유발되는 것으로 생각됩니다.
바이러스 게놈의 복제
바이러스 게놈의 복제 과정은 각 바이러스 종간에 매우 다양합니다. 사실 바이러스는 게놈을 구성하는 핵산의 종류에 따라 7 가지 종류로 분류됩니다.
일반적으로 대부분의 DNA 바이러스는 침입 한 세포의 핵 내에서 복제하는 반면 대부분의 RNA 바이러스는 세포질에서 복제합니다.
일부 단일 가닥 (단일 가닥) DNA 바이러스는 세포 핵에 침투하여 더 많은 단일 가닥 DNA 분자의 합성 및 증식을위한 "주형"가닥 역할을합니다.
다른 이중 밴드 RNA 바이러스는 세그먼트를 통해 게놈을 합성하고 모든 세그먼트가 합성되면 숙주 세포의 세포질에서 조립됩니다. 일부 게놈에는 RNA 중합 효소를 암호화하는 정보가있는 유전자 서열이 게놈에 포함되어 있습니다.
RNA 중합 효소가 번역되면 바이러스 게놈의 여러 사본 복제가 시작됩니다. 이 효소는 전령 RNA를 생성하여 바이러스 및 기타 구성 요소의 캡시드를 생성하는 단백질을 생성 할 수 있습니다.
어셈블리
바이러스 게놈의 여러 사본과 캡시드의 모든 구성 요소가 합성되면 이들 모두는 성숙한 바이러스로 조립되는 핵 또는 세포질과 같은 세포의 특정 부위로 이동합니다.
많은 저자는 조립, 성숙 및 용해를 바이러스의 수명주기에서 별도의 프로세스로 인식하지 않습니다. 매우 높습니다.
성숙
이 단계에서 바이러스는 "전염성"이됩니다. 즉, 캡시드 단백질이 성숙하거나 형태 적 변화가 발생하여 초기 구조를 다른 세포를 감염시킬 수있는 입자로 변환합니다.
일부 바이러스는 감염된 세포 내부에서 구조를 성숙시키고 다른 바이러스는 세포 용해를 유발 한 후에 만 성숙합니다.
신진에 의한 용해 또는 방출
대부분의 바이러스에서 방출은 용해 또는 발아로 발생합니다. 용해 과정에서 세포는 분해되어 전체 내용물을 세포 외 환경으로 방출하여 조립되고 성숙한 바이러스가 자유롭게 이동하여 다른 세포를 감염시킬 수 있습니다.
발아에 의한 방출은 지질과 단백질 외피를 가진 바이러스에 특이합니다. 이들은 원형질막을 통과하여 일종의 세포 내 소포를 형성합니다.
바이러스 복제 (HIV)의 예
HIV 바이러스의 바이러스 복제주기. 출처 : Jmarchn
HIV로 더 잘 알려진 인간 면역 결핍 바이러스는 세계에서 가장 많은 인간 사망을 일으킨 바이러스 중 하나입니다. CD4 림프구라고하는 백혈구 유형에 직접 영향을 미치는 RNA 바이러스입니다.
바이러스의 고정은 바이러스 캡시드의 단백질과 CD4 림프구의 세포막 단백질의 인식 및 결합을 통해 수행됩니다. 그 후 캡시드가 세포막과 융합되고 바이러스 내용물이 내부에서 비워집니다.
세포질에서 RNA는 역전사되어 상보적인 두 개의 DNA 밴드를 형성합니다. 이중 밴드 DNA 분자는 숙주 세포 (이 경우 CD4 림프구)의 게놈에 통합됩니다.
세포의 유전 정보의 일부로 바이러스 기원의 DNA는 림프구의 게놈 DNA 가닥처럼 전사되고 번역됩니다.
바이러스의 모든 구성 요소가 세포질에서 생성되면 바이러스 입자가 조립되어 발아를 통해 세포 외 환경으로 배출됩니다. 수십만 개의 돌기가 형성되고 방출되면 성숙한 HIV 입자가 생성됩니다.
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