ВИЧ: стадия провируса
После проникновения в клетку вирусу, чтобы жить и развиваться, необходимо свою генетическую информацию, записанную в форме полимерной молекулы РНК, превратить в ДНКовую форму ( рис. 8 ). Для этого клетка синтезирует белок-фермент, закодированный в вирусном геноме, под названием обратная транскриптаза . Этот фермент осуществляет образование на РНК однонитевой ДНК-копии. Затем с помощью того же фермента достраивается вторая нить ДНК. И, наконец, новоиспеченная двунитевая ДНК-копия вируса с помощью специального вирусного фермента интегразы встраивается внутрь ДНК клетки-хозяина. Такое состояние вируса получило название провируса.
ДНК провируса имеет размер около 10 тыс. пар нуклеотидов (п.н.) и окружена с обеих сторон одинаковыми последовательностями нуклеотидов, называемыми длинными концевыми повторами ( LTR , long terminal repeats), размером по 600-700 п.н. каждый ( рис. 7 ). В этих длинных концевых повторах содержатся все необходимые для регуляции работы генов элементы, которые управляют работой вирусных генов в новом для них месте.
Места встраивание вируса в геном человека хотя в целом и случайные, но тем не менее есть определенное предпочтение к тем участкам, которые активно работают. После внедрения в ДНК клетки-хозяина провирус становится для клетки "родным", как и собственные гены. ДНК-провирус по сути дела представляет собой небольшой новый текст (программу) в огромном "старом" клеточном ДНКовом тексте.
Считалось, что вирус, превратившись в провирус, успокаивается; эту форму иногда называют "покоящимся вирусом". Через некоторе время наступает активация провируса.
Клетка сама предоставляет вирусу все необходимы химические компоненты, все свои внутренние резервы для его развития и размножения. Сначала происходит транскрипция провируса, в результате которой образуеются новые вирусные РНК, т.е. новые геномы. Подчиняясь генетической программе ВИЧ, которая теперь стала по сути дела как собственная, клетка начинает синтезировать на вирусной РНК вирусные белки. Поскольку первоначально синтезируются большие молекулы-предшественники, другой вирусный белок - протеаза - разрезает их на строго определенные блоки. Клетка активно производит компоненты вируса, истощая себя. Затем на поверхности клеточной мембраны из этих компонентов происходит предварительная "сборка" новых вирусных частиц из синтезированных клеткой блоков. Новые вирусы "отпочковываются" от клетки, после чего вирусы становятся "зрелым", способными инфицировать новые клетки.
Жизненный цикл вируса неизбежно заканчивается гибелью инфицированного Т-хелпера . По времени этот цикл (от связывания вируса с клеткой и до выхода первых вирусных частиц из инфицированной клетки) составляет менее суток (обычно от 15 до 20 часов).
Скорость размножения ВИЧ очень высока - в организме инфицированного человека образуется порой до 10 млрд новых вирионов в день. Хотя некоторые из них погибают под действием иммунной системы, остающиеся инфицируют новые лимфоциты, и цикл репликации вируса повторяется. Общее число инфицированных лимфоцитов в организме ВИЧ-позитивных пациентов составляет обычно величину от 107 до 109 клеток.
Смотрите также:
