Interested Article - Вироплазма

aoibhe
  • 2021-07-18
  • 2

Вироплазмы (зелёные) в клетках, заражённых ротавирусом (сверху), и незаражённые клетки (снизу) ( иммунофлуоресцентная окраска )

Виропла́зма ( англ. viroplasm ), или виросо́ма , или ви́русная фа́брика — зона цитоплазмы клетки , в которой происходит репликация вируса и сборка вирусных частиц . В одной поражённой клетке располагается множество вироплазм, и в электронный микроскоп они выглядят как плотные области. Механизмы формирования вироплазм изучены плохо .

Структура и образование

Вироплазмы образуются в околоядерной зоне цитоплазмы заражённой клетки на ранних этапах инфекционного цикла . Количество и размер вироплазм зависят от вируса, изолята вируса, вида-хозяина и стадии инфекции . Например, у мимивируса размер вироплазмы близок к размеру ядра клетки-хозяина — амёбы .

Образование вироплазм сопровождается перестройкой мембран и цитоскелета клетки-хозяина и вызывает цитопатические эффекты, свидетельствующие о наличии вирусной инфекции. Вироплазмы представляют собой место концентрации репликазных ферментов , вирусных геномов , а также белков клетки-хозяина, необходимых для репликации вируса . Кроме того, туда привлекается большое количество рибосом , молекулы, принимающие участие в синтезе белка, шапероны , обеспечивающие фолдинг белков , а также митохондрии . Некоторые мембраны клетки используются для вирусной репликации, в то время как другие идут на образование оболочки вируса (в тех случаях, когда вирионы имеют липидную оболочку). Кластеры митохондрий, располагающиеся на периферии вироплазм, обеспечивают энергией синтез вирусных белков и сборку вирионов. Часто вироплазма окружается мембраной, происходящей от шероховатого эндоплазматического ретикулума, или элементами цитоскелета .

В клетках животных вирусные частицы захватываются зависящими от микротрубочек скоплениями токсичных или неправильно уложенных белков рядом с центром организации микротрубочек (ЦОМТ), поэтому в клетках животных вироплазмы часто располагаются рядом с ЦОМТ . У растений , лишённых ЦОМТ, вироплазмы образуются при перестройке клеточных мембран. Так происходит в случае большинства растительных РНК-содержащих вирусов .

Функции

Вироплазмы — это области заражённой вирусом клетки, в которых происходит репликация вируса и сборка вирусных частиц. В тех случаях, когда вироплазма окружена мембраной, происходит концентрирование молекул, необходимых для репликации вирусного генома и сборки вирионов, что увеличивает эффективность размножения вируса . Привлечение клеточных мембран и элементов цитоскелета может давать вирусу пользу и иного рода. Например, разрушение клеточных мембран может замедлить движение белков иммунной системы к поверхности заражённой клетки, защищая вирус от врождённого и приобретённого иммунного ответа , а перестройки цитоскелета могут способствовать выходу вирусных частиц из клетки. Вироплазма может также предотвращать разрушение вирусных молекул протеазами и нуклеазами клетки . В случае вироплазмы облегчают распространение вируса посредством тли . Вироплазмы контролируют высвобождение вирионов, когда насекомое протыкает заражённую клетку или клетку, соседнюю к заражённой .

Возможная коэволюция с хозяином

Агрегированные структуры могут защищать вирусные молекулы от разрушения клеточными системами деградации. Например, в случае вируса африканской чумы свиней образование вироплазм очень похоже на образование — околоядерных мест скопления неправильно уложенных белков, предназначенных для разрушения. Было высказано предположение, что вироплазма есть продукт коэволюции вируса и вида -хозяина . Возможно, клеточный ответ, уменьшающий токсичность неправильно уложенных белков, эксплуатируется вирусами для улучшения собственной репликации, синтеза капсида и сборки вирусных частиц. В то же время активация защитных механизмов хозяина может приводить к накоплению вирусов в агрегированных структурах для ограничения размножения вируса и дальнейшей нейтрализации. Например, вироплазмы вирусов млекопитающих содержат несколько компонентов клеточных систем деградации, что может облегчать борьбу клетки с вирусом . Если принимать гипотезу о коэволюции вирусов и клеток-хозяев, то изменения в клетке в ходе вирусной инфекции нужно рассматривать как комбинацию двух стратегий .

Вирусы, формирующие вироплазмы

Вироплазмы образуются при репликации многих неродственных вирусов эукариот , которые реплицируются в цитоплазме. Впрочем, вироплазмы вирусов растений изучены хуже, чем вирусов животных . Ниже в таблице представлены некоторые вирусы, размножение которых сопровождается образованием вироплазм.

Группа по Балтимору Семейство Вид
I: вирусы, содержащие дцДНК Poxviridae
Asfarviridae
Iridoviridae

вирус африканской чумы свиней
вирус лягушек
мимивирус

II: вирусы, содержащие оцДНК Herpesviridae вирус простого герпеса
III: вирусы, содержащие дцРНК Reoviridae виды рода Rotavirus

виды рода


IV: вирусы, содержащие одноцепочечную (+)РНК *
Flaviviridae

виды рода Flavivirus

V: вирусы, содержащие одноцепочечную (−)РНК Rhabdoviridae вирус бешенства
VI: вирусы, содержащие одноцепочечную (+)РНК,
реплицирующиеся через стадию ДНК 		Retroviridae вирус иммунодефицита человека
VII: вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК,
реплицирующиеся через стадию одноцепочечной РНК 		Caulimoviridae вирус мозаики цветной капусты

Использование в диагностике

Наличие вироплазм используется для диагностики некоторых вирусных инфекций . Понимание феномена образования вироплазм и клеточного ответа на вторжение вируса, а также того, способствуют ли вироплазмы вирусной репликации или подавляют её, могут помочь в разработке новых методов борьбы с вирусными инфекциями человека , животных и растений .

Примечания

  1. — статья из Словарь терминов микробиологии
  2. ↑ Netherton C. , Moffat K. , Brooks E. , Wileman T. (англ.) // Advances in virus research. — 2007. — Vol. 70. — P. 101—182. — doi : . — . [ ]
  3. , p. 135.
  4. ↑ Novoa R. R. , Calderita G. , Arranz R. , Fontana J. , Granzow H. , Risco C. (англ.) // Biology of the cell. — 2005. — Vol. 97, no. 2 . — P. 147—172. — doi : . — . [ ]
  5. ↑ Moshe A. , Gorovits R. (англ.) // Viruses. — 2012. — Vol. 4, no. 10 . — P. 2218—2232. — doi : . — . [ ]
  6. Shalla T. A. , Shepherd R. J. , Petersen L. J. (англ.) // Virology. — 1980. — Vol. 102, no. 2 . — P. 381—388. — . [ ]
  7. ↑ Suzan-Monti M. , La Scola B. , Barrassi L. , Espinosa L. , Raoult D. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2007. — Vol. 2, no. 3 . — P. e328. — doi : . — . [ ]
  8. , p. 483.
  9. Netherton C. L. , Wileman T. (англ.) // Current opinion in virology. — 2011. — Vol. 1, no. 5 . — P. 381—387. — doi : . — . [ ]
  10. Wileman T. (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 2006. — Vol. 312, no. 5775 . — P. 875—878. — doi : . — . [ ]
  11. ↑ Bak A. , Gargani D. , Macia J. L. , Malouvet E. , Vernerey M. S. , Blanc S. , Drucker M. (англ.) // Journal of virology. — 2013. — Vol. 87, no. 22 . — P. 12207—12215. — doi : . — . [ ]
  12. Kopito R. R. (англ.) // Trends in cell biology. — 2000. — Vol. 10, no. 12 . — P. 524—530. — . [ ]
  13. Sodeik B. , Doms R. W. , Ericsson M. , Hiller G. , Machamer C. E. , van 't Hof W. , van Meer G. , Moss B. , Griffiths G. (англ.) // The Journal of cell biology. — 1993. — Vol. 121, no. 3 . — P. 521—541. — . [ ]
  14. Salas M. L. , Andrés G. (англ.) // Virus research. — 2013. — Vol. 173, no. 1 . — P. 29—41. — doi : . — . [ ]
  15. Campagna M. , Marcos-Villar L. , Arnoldi F. , de la Cruz-Herrera C. F. , Gallego P. , González-Santamaría J. , González D. , Lopitz-Otsoa F. , Rodriguez M. S. , Burrone O. R. , Rivas C. (англ.) // Journal of virology. — 2013. — Vol. 87, no. 2 . — P. 807—817. — doi : . — . [ ]
  16. Eichwald C. , Arnoldi F. , Laimbacher A. S. , Schraner E. M. , Fraefel C. , Wild P. , Burrone O. R. , Ackermann M. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2012. — Vol. 7, no. 10 . — P. e47947. — doi : . — . [ ]
  17. Maroniche G. A. , Mongelli V. C. , Peralta A. V. , Distéfano A. J. , Llauger G. , Taboga O. A. , Hopp E. H. , del Vas M. (англ.) // Virus research. — 2010. — Vol. 152, no. 1-2 . — P. 96—103. — doi : . — . [ ]
  18. Tourís-Otero F. , Cortez-San Mart M. , Martínez-Costas J. , Benavente J. (англ.) // Journal of molecular biology. — 2004. — Vol. 341, no. 2 . — P. 361—374. — doi : . — . [ ]
  19. Wei T. , Kikuchi A. , Suzuki N. , Shimizu T. , Hagiwara K. , Chen H. , Omura T. (англ.) // Archives of virology. — 2006. — Vol. 151, no. 9 . — P. 1701—1712. — doi : . — . [ ]
  20. Jia D. , Guo N. , Chen H. , Akita F. , Xie L. , Omura T. , Wei T. (англ.) // The Journal of general virology. — 2012. — Vol. 93, no. Pt 10 . — P. 2299—2309. — doi : . — . [ ]
  21. Fontana J. , López-Iglesias C. , Tzeng W. P. , Frey T. K. , Fernández J. J. , Risco C. (англ.) // Virology. — 2010. — Vol. 405, no. 2 . — P. 579—591. — doi : . — . [ ]
  22. Lahaye X. , Vidy A. , Pomier C. , Obiang L. , Harper F. , Gaudin Y. , Blondel D. (англ.) // Journal of virology. — 2009. — Vol. 83, no. 16 . — P. 7948—7958. — doi : . — . [ ]
  23. Karczewski M. K. , Strebel K. (англ.) // Journal of virology. — 1996. — Vol. 70, no. 1 . — P. 494—507. — . [ ]

Литература

  • Fields Virology / Editors-in-chief David M. Knipe, Peter M. Howley. — Sixth edition. — Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins, 2013. — 2582 p. — ISBN 978-1-4511-0563-6 .
  • Nicholas H. Acheson. . — 2nd edition.. — WILEY (John Wiley & Sons, Inc.), 2011. — P. —383. — 528 p. — ISBN 978-0-470-90059-8 .
Источник —

aoibhe
  • 2021-07-18
  • 2
  • Tags:

Same as Вироплазма

The title for the last searches