바이러스 리플리케이션

Viral replication
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인플루엔자 바이러스 수명 주기
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바이러스 복제는 대상 숙주 세포에서 감염 과정에서 생물학적 바이러스가 형성되는 것이다.바이러스 복제가 일어나기 전에 바이러스가 먼저 세포에 들어가야 한다.풍부한 게놈 복사본을 생성하고 이러한 복사본을 패키징함으로써, 바이러스는 계속해서 새로운 숙주를 감염시킨다.바이러스 간의 복제는 매우 다양하며, 바이러스와 관련된 유전자의 유형에 따라 달라집니다.대부분의 DNA 바이러스는 핵에 [1]모이는 반면, 대부분의 RNA 바이러스는 세포질에서만 발달합니다.

바이러스 생성/복제

바이러스는 살아있는 세포에서만 증식한다.숙주 세포는 바이러스 단백질과 핵산의 [2]합성을 위해 에너지와 합성 기계와 저분자량 전구체를 제공해야 한다.

바이러스 복제는 7단계로 이루어집니다.즉,

  1. 첨부 파일
  2. 엔트리,
  3. 언코팅,
  4. 전사/mRNA 생산,
  5. 바이러스 성분 합성,
  6. Virion 어셈블리 및
  7. 박테리오파지의[3] 바이러스 복제
    릴리스(해방 스테이지).

첨부 파일

바이러스 복제의 첫 단계입니다.바이러스는 숙주 세포의 세포막에 부착된다.그런 다음 DNA나 RNA를 숙주에 주입하여 감염을 시작합니다.동물세포에서는 바이러스의 융합과 동물세포의 세포막과의 바이러스 외피의 융합을 통해 작용하는 세포내 형성 과정을 거쳐 세포에 침투하고 식물세포에서는 바이러스를 꼬집는 데 작용하는 피노시토시스 과정을 통해 침투한다.

엔트리

숙주세포의 세포막은 바이러스 입자를 포경포에 둘러싸서 공격한다.이것은 HIV 바이러스의 경우처럼 항체로부터 세포를 보호합니다.

언코팅

리소좀에서 나온 세포 효소는 바이러스 단백질 피막을 벗겨냅니다.그러면 바이러스 핵산 또는 게놈이 방출되거나 접근할 수 있게 됩니다.

전사/mRNA 생산

일부 RNA 바이러스의 경우, 감염된 RNA는 게놈을 단백질 생산물로 바꿀 수 있는 메신저 RNA(mRNA)를 생성한다.음성 가닥 RNA 또는 DNA를 가진 바이러스의 경우, 바이러스는 전사 후 번역에 의해 생성됩니다.

mRNA는 숙주 세포에 바이러스 성분을 만들도록 지시하는 데 사용됩니다.바이러스는 기존의 세포 구조를 이용하여 스스로를 복제한다.

바이러스 컴포넌트 합성

이 컴포넌트는 호스트의 기존 오르간(Organell)을 사용하여 바이러스에 의해 제조됩니다.

  • 바이러스 단백질:바이러스 mRNA는 세포 리보솜에서 두 가지 유형의 바이러스 단백질로 변환됩니다.
    • 구조: 바이러스 입자를 구성하는 단백질
    • 비구조적 : 바이러스 입자에 없는 단백질, 주로 바이러스 게놈 복제를 위한 효소
  • 바이러스 핵산(게놈 복제):새로운 바이러스 게놈이 합성됩니다. 템플릿은 부모 게놈 또는 단가닥 게놈의 경우 새로 형성된 보완 가닥입니다.이 게놈들은 바이러스성 중합효소나 세포 효소, 특히 빠르게 분열하는 세포에 의해 만들어집니다.

비리온 집합체

비리온은 단순히 활동적이거나 온전한 바이러스 입자이다.이 단계에서는 새롭게 합성된 게놈(핵산)과 단백질을 조립하여 새로운 바이러스 입자를 형성한다.

이것은 세포의 핵, 세포질, 또는 대부분의 발달된 바이러스의 혈장막에서 일어날 수 있다.

릴리스(해방 단계)

현재 성숙하고 있는 바이러스는 세포의 갑작스런 파열이나 세포막을 통해 포개진 바이러스의 점진적인 압출에 의해 방출된다.

새로운 바이러스는 다른 세포에 침입하거나 공격하거나 세포에 잠복해 있을 수 있다.세균 바이러스의 경우 감염된 세균의 용해에 의해 자손 바이러스 방출이 이루어진다.그러나 동물성 바이러스의 경우 세포 용융 없이 방출되는 것이 일반적입니다.

볼티모어 분류 체계

주요 기사: 볼티모어 분류 시스템

바이러스는 7종류의 유전자로 분류되며 유전자는 각각 [4]다른 복제 전략을 가지고 있다.노벨상 수상자인 데이비드 볼티모어는 독특한 복제 전략에 따라 다양한 바이러스를 분류하는 볼티모어 분류 시스템이라는 시스템을 고안했다.이 시스템에는 7가지 다른 복제 전략이 있습니다(Baltimore Class I, II, III, IV, VI, VII).여기에 7가지 종류의 바이러스가 간략하게 나열되어 있습니다.[5]

클래스 1: 이중사슬 DNA 바이러스

이런 종류의 바이러스는 보통 숙주의 핵으로 들어가야만 복제할 수 있다.이러한 바이러스들 중 일부는 그들의 게놈을 복제하기 위해 숙주 세포 중합효소를 필요로 하는 반면, 아데노바이러스나 헤르페스 바이러스와 같은 다른 바이러스들은 그들 자신의 복제 인자를 암호화한다.그러나 어느 경우든 바이러스 게놈의 복제는 DNA 복제에 허용되는 세포 상태, 즉 세포 주기에 크게 의존한다.이 바이러스는 세포가 강제로 세포분열을 하도록 유도할 수 있으며, 이는 세포의 변형과 궁극적으로는 암으로 이어질 수 있다.이 분류에 속하는 과의 예로는 아데노바이러스과가 있다.

클래스 1 바이러스 패밀리가 핵 내에서 복제되지 않는 사례는 잘 연구된 한 가지뿐입니다.척추동물을 감염시키는 고병원성 바이러스로 구성된 Poxvirus 계열이다.

클래스 2: 단가닥 DNA 바이러스

이 범주에 속하는 바이러스들은 잘 연구되지는 않았지만 여전히 척추동물들과 매우 관련이 있는 바이러스들을 포함한다.두 가지 예로는 치르코바이러스과와 파르보바이러스과가 있다.그들은 핵 내에서 복제하고 복제하는 동안 이중 가닥 DNA 중간체를 형성합니다.TTV라고 불리는 인간 아넬로바이러스는 이 분류에 포함되며 거의 모든 사람에게서 발견되며 거의 모든 주요 장기에 점근적으로 감염된다.

클래스 3: 이중사슬 RNA 바이러스

RNA 게놈을 가진 대부분의 바이러스처럼, 이중 가닥 RNA 바이러스는 DNA 게놈을 가진 바이러스처럼 복제를 위해 숙주 중합 효소에 의존하지 않습니다.이중가닥 RNA 바이러스는 다른 종류만큼 잘 연구되지 않는다.이 세분류는 두 개의 주요 과인 Leoviridae와 Birnaviridae를 포함한다.복제는 단일istronic으로 개별적이고 분할된 게놈을 포함하고 있습니다. 즉, 각각의 유전자는 보다 복잡한 번역을 보이는 다른 바이러스와 달리 하나의 단백질만을 코드화한다는 것을 의미합니다.

클래스 4 및 5: 단일 가닥 RNA 바이러스

코로나 바이러스의 복제 주기(클래스 4)

이러한 바이러스는 두 가지 유형으로 구성되지만, 복제는 주로 세포질에 있으며 복제는 DNA 바이러스의 복제만큼 세포 주기에 의존하지 않는다는 사실을 공유합니다.이 종류의 바이러스는 또한 이중 가닥 DNA 바이러스와 함께 가장 많이 연구되는 종류의 바이러스 중 하나이다.

클래스 4: 단가닥 RNA 바이러스 - 양감각

양감각 RNA 바이러스 및 양감각으로 정의된 모든 유전자는 숙주 리보솜에 의해 즉시 단백질을 형성하기 위해 직접 접근할 수 있다.이들은 두 그룹으로 나눌 수 있으며, 두 그룹 모두 세포질에서 복제됩니다.

  • 게놈 RNA가 mRNA를 형성하고 이어서 분해되어 성숙한 단백질을 형성하는 폴리프로틴 생성물로 번역되는 폴리시스트로닉 mRNA를 가진 바이러스.이것은 유전자가 동일한 RNA 가닥으로부터 단백질을 생산하는 몇 가지 방법을 사용할 수 있다는 것을 의미하며, 게놈의 크기를 줄인다.
  • 복합전사를 가진 바이러스로서 서브게놈 mRNA, 리보솜 프레임시프트 및 폴리단백질 분해 처리를 이용할 수 있다.이 모든 것들은 동일한 RNA 가닥에서 단백질을 생산하기 위한 다른 메커니즘이다.

이 분류의 예로는 코로나바이러스과, 플라비바이러스과, 피코나바이러스과가 있다.

클래스 5: 단가닥 RNA 바이러스 - 음성 감지

음감각 RNA 바이러스와 음감각으로 정의된 모든 유전자는 숙주 리보솜에 의해 즉시 단백질을 형성하기 위해 직접 접근할 수 없다.대신, 그것들은 바이러스 중합효소에 의해 "읽을 수 있는" 보완적 양성으로 변환되어야 한다.이것들은, 다음의 2개의 그룹으로 나눌 수도 있습니다.

  • 복제의 첫 번째 단계가 바이러스 RNA의존성 RNA중합효소에 의해 음성사슬 게놈에서 전사되어 다양한 바이러스 단백질을 코드하는 모노istronic mRNA를 생성하는 비분할 게놈을 포함한 바이러스.그 후 음성 가닥 게놈의 생산을 위한 템플릿 역할을 하는 양성 감각 게놈 복사가 생성된다.복제는 세포질 내에 있습니다.
  • 세포질에서 복제가 일어나고 바이러스 RNA의존성 RNA 중합효소가 각 게놈 세그먼트에서 단일istronic mRNA를 생성하는 분절 게놈을 가진 바이러스.

이 세분류에 속하는 예로는 Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Bunyaviridae, Filoviridae 및 Rhabdoviridae(광견병 포함)과가 있다.

클래스 6: DNA 중간체를 통해 복제되는 양성 감지 단일 가닥 RNA 바이러스

이런 종류의 바이러스에는 레트로바이러스가 잘 연구되어 있다.정의되는 특징 중 하나는 양의 감각 RNA를 DNA로 변환하기 위해 역전사효소를 사용하는 것이다.단백질의 템플릿에 RNA를 사용하는 대신, 그들은 템플릿을 만들기 위해 DNA를 사용하고, 이것은 인테그레이스를 사용하여 숙주 게놈에 결합됩니다.복제는 숙주 세포의 중합효소의 도움으로 시작될 수 있습니다.

클래스 7: 단일 가닥 RNA 중간체를 통해 복제되는 이중 가닥 DNA 바이러스

B형 간염 바이러스로 대표되는 이 작은 바이러스 그룹은 이중가닥의 갭 게놈을 가지고 있으며, 이 게놈은 나중에 채워져 바이러스 mRNA와 하위 유전자의 생산을 위한 템플릿 역할을 하는 공유 폐쇄 서클(cccDNA)을 형성합니다.프리게놈 RNA는 바이러스 역전사효소 및 DNA 게놈 생산을 위한 템플릿 역할을 한다.

레퍼런스

  1. ^ Roberts RJ, "물고기 병리학, 제3판", Elsevier Health Sciences, 2001.
  2. ^ Geo. F. Brooks, M.D. 등"Jawetz, Melnick & Adelberg의 MEDICAL MICROB"ILOGY.pdf, 제26판, 맥그로힐, 2013년 ISBN978-0-07-181578-9
  3. ^ "Viral replication". THINKER BUG. Retrieved 2021-09-11.
  4. ^ Girdhar, Khyati; Powis, Amaya; Raisingani, Amol; Chrudinová, Martina; Huang, Ruixu; Tran, Tu; Sevgi, Kaan; Dogus Dogru, Yusuf; Altindis, Emrah (29 September 2021). "Viruses and Metabolism: The Effects of Viral Infections and Viral Insulins on Host Metabolism". Annual Review of Virology. 8 (1): 373–391. doi:10.1146/annurev-virology-091919-102416. ISSN 2327-056X. PMID 34586876.
  5. ^ N.J. Dimmock 등"현대 바이러스학 입문", 제6판.Blackwell Publishing, 2007.