Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
1. Для того чтобы вирус мог размножиться, он должен вначале заразить клетку. Спектр хозяев определяется как типами клеток, так и видами животных, которых он может заражать и в которых он способен размножаться. Спектр хозяев разных вирусов значительно варьирует. Одни вирусы имеют широкий спектр хозяев, другие заражают лишь клетки одного типа определенных видов животных'. Способность клетки или животного заражаться называют восприимчивостью. Факторы, определяющие спектр хозяев и восприимчивость, обсуждаются в следующем разделе. Когда человек вступает в контакт с вирусом, в спектр хозяев которого он входит, немедленно заражаются лишь восприимчивые клетки, находящиеся у входных ворот инфекции. Однако для клинического проявления инфекции заражения этих клеток может оказаться недостаточно. Как правило, болезнь возникает вследствие заражения клеток-мишеней™'(например,, клеток центральной нервной системы) вирусом, размножившимся в чувствительных клетках в месте проникновения инфекции. Во многих случаях (например, респираторные инфекции, инфек-
1 Bernard. Roizman, Department' of Molecular Genetics and Cell Biology» University of Chicago, Illinois 60627.
ции гениталий вирусом простого герпеса) клетки-мишени располагаются у входных ворот инфекции.
2. В начале инфекции вирус вводит в клетку свой генетический материал —РНК или ДНК, часто вместе с необходимыми белками. Размеры, состав и генная организация вирусных геномов очень сильно варьируют. Вирусы, по-видимому, эволюционируют разными путями, и не существует какого-либо одного преобладающего способа их репликации. Здесь следует подчеркнуть два положения. Во-первых, способность вирусов к размножению-и судьба зараженных клеток зависят от синтеза и функции продуктов вирусных генов — белков. Нигде корреляция между структурой и функцией — в данном случае между составом и расположением генетического материала и механизмом экспрессии вирусных генов — не является столь очевидной, как у вирусов. Различие механизмов, с помощью которых вирусы обеспечивают синтез своих белков, отражено в их генетической структуре, но далеко не всегда может быть выведено из нее. Во-вторых, хотя вирусы значительно различаются по числу содержащихся в них генов, можно сказать, что все вирусы кодируют функции трех типов, которые выражаются специфическим» для них белками. Вирусные белки обеспечивают: а) репликацик> вирусного генома, б) упаковку генома в вирусные частицы (ви-рионы) и в) изменение структуры и (или) функции зараженных: клеток.
Стратегия, применяемая вирусами для обеспечения этих функций, варьирует. Иногда (паповавирусы) вирусные белки просто помогают ферментам клетки хозяина реплицировать вирусный геном. В большинстве случаев (пикорнавирусы, герпес-вирусы, реовирусы) вирусные белки сами обеспечивают репликацию вирусного генома, но даже наиболее независимые вирусы используют при этом по крайней мере несколько белков хозяина. Во всех случаях именно вирусные белки ответственны за упаковку генома в вирионы, даже если белки хозяина и полиамины связываются с вирусным геномом (например, у паповавирусов) до или во время формирования вирусных частиц. Последствия; размножения вируса в клетке могут варьировать от гибели клетки до незначительных, но потенциально очень важных^ изменений ее функции и антигенной специфичности.
3. Наши знания относительно циклов репродукции вирусов. получены главным образом из анализа событий, происходящих, в синхронно инфицированной культуре клеток. О вирусах, которые не удается вырастить в культуре клеток, мало что известно; в будущем, вероятно, решению этого вопроса поможет молекулярное клонирование. Цикл репродукции всех вирусов имеет-несколько общих черт (рис. 5.1). Вскоре после заражения и » течение нескольких часов после него удается обнаружить лишь
100
Эклилснзя
фаза
0,1
/
\
\
Инактивация или потеря вируса
Рис. 5.1. Цикл репродукции вирусов, заражающих клетки эукариот. Время цикла различается для разных вирусов; оно может колебаться от 8 ч (вирус юлиом-иелита) до более чем 40 ч (цитомегаловирус).
0,01
0,001
Л
/
/Фаза созре-вания
Время после заражения^
небольшое количество родительского вируса. Этот период известен как эклипсная фаза; в это время геном вируса взаимодействует с хозяйским или вирусным аппаратом, необходимым для •его экспрессии, но численность потомства вируса еще не превышает фонового уровня. Затем следует интервал, во время которого вирионы потомства накапливаются внутри или вне клетки •с экспоненциальной скоростью. Этот период известен как фаза ¦созревания. Через несколько часов в клетках, зараженных лити--ческими вирусами, снижается метаболическая активность и они теряют структурную целостность. Клетки, зараженные другими вирусами, могут продолжать синтез вирионов неограниченное время. Дикл репродукции вирусов варьирует от 6—8 ч (пикор-навирусы) до 40 ч и более (некоторые герпесвирусы). Урожай вируса в расчете на одну клетку широко варьирует и в случае вируса полиомиелита, например может превышать 100 000 частиц.
