Quá trình nhân lên
Các hạt virus hay virion chỉ biểu hiện các gene và sinh sản bên trong một tế bào sống khác. Căn cứ vào loại tế bào vật chủ ta có thể gọi các virus động vật (ký sinh tế bào động vật), virus thực vật (ký sinh tế bào thực vật) và thực khuẩn thể (bacteriophase = virus ăn vi khuẩn, gọi tắt là các phage) có khả năng nhiễm vào tế bào vi khuẩn. Virus có khả năng tạo hàng trăm hay hàng ngàn virion qua mỗi thế hệ.
Các hình thức sao chép:
1. Các virus có bộ gene là DNA mạch kép (double-strand DNA) có quá trình sao chép giống như qua trình sao chép DNA của tế bào.
2. Các virus có DNA mạch đơn (single-strand DNA) hoặc RNA mạch đơn (single-strand RNA) thường có các gene tổng hợp enzyme cho sao chép:
+ Các virus mang RNA mạch đơn mang gene mã hóa enzyme replicase RNA. Chúng có thể tổng hợp trực tiếp các RNA từ RNA của chính bản thân virus hoặc từ RNA tổng hợp thành sợi DNA bổ sung (cDNA) sau đó RNA mới được tổng hợp từ cDNA.
+ RNA mang bộ gene virus lắp ráp với capsid thành virion mới.
Có thể tóm tắt quá trình sao chép bộ gene của virus như sau:
- DNA (đối với DNA virus) => DNA
- RNA (đối với RNA virus) => RNA
- RNA (đối với RNA mạch đơn)==> c-DNA (kép) ==> RNA
3. Các virus mang nucleic acid dạng vòng sao chép theo các bước:
- Làm đứt mạch tròn xoắn kép tạo đầu hở 3'-OH và 5'-P.
- Helicase và SSB protein chen vào tạo chẽ 3 sao chép.
- Đầu hở 3'-OH sẵn sàng cho việc nối dài như mạch trước (leading strand) nhờ DNA polymerase I nên quá trình sao chép không cần mồi (primer).
- Cùng với sao chép mạch trước, mạch khuôn sau dịch chuyển kiểu gián đoạn để tổng hợp các đoạn ngắn Okazaki, và đầu 5' mạch khuôn duỗi thẳng ra.
Kiểu sao chép này giống quá trình các vòng tròn lăn (rolling-circle replication) đồng thời có thể lặp lại vài lần tạo ra sợi DNA dài. Nếu quá trình sao chép lặp lại nhiều lần sẽ tạo DNA virus ở dạng nối các đoạn với nhau (concatemer).
- Enzyme endonuclesae cắt tại các điểm khác nhau trên mỗi mặt của DNA tạo ra các đoạn mang hai đầu "dính".
- Sự bắt cặp tại các đầu "dính" tạo thành vòng DNA.
4. Chu trình tan (với các bacteriophage làm chết tế bào chủ):
- Sợi đuôi của virus gắn vào các cơ quan thụ cảm hay các "điểm nhận" (receptor site) trên màng tế bào vi khuẩn
- Ống đuôi co lại tạo lỗ thủng xuyên qua vách tế bào
- Virus bơm DNA vào trong tế bào qua ống đuôi (phần capsid nằm lại bên ngoài màng tế bào.
- Tế bào vi khuẩn phiên mã và dịch mã các gene trần của virus. Các DNA polymerase của tế bào chủ tạo các mRNA sớm xúc tác cho quá trình phiên mã của bộ gene virus sau đó các mRNA muộn hơn có thể được tổng hợp bởi RNA polymerase của virus hay RNA polymerase của vi khuẩn bị biến đổi. Khi các mRNA muộn được dịch mã, các loại protein điều hòa và protein cấu trúc được tổng hợp và các protein điều hòa của virus tiếp tục kiểm soát sự phiên mã tiếp sau đó.
Khi DNA của tế bào chủ bị biến đổi, bộ gene của virus kiểm soát toàn bộ hoạt động của tế bào để tạo ra các cấu phần của nó: các nucleotides cho quá trình tạo DNA, protein thành phần tạo lớp vỏ capsid (gồm đầu, ống đuôi và các sợi đuôi).
- Lắp ráp DNA với vỏ capsid tạo các virion
- Enzyme lysozyme được tạo ra và làm tan tế bào chủ, giải phóng các virion. Tế bào vi khuẩn bị vỡ, 100 đến 200 virion thoát ra và chúng có thể tìm các tế bào mới để lặp lại chu trình này.
Toàn bộ chu trình từ lúc phage tiếp xúc với bề mặt tế bào đến khi làm tan tế bào diễn ra trong khoảng 20-30 phú (ở 37 độ C).
còn nữa
| trang trước |
