Sự nhân lên của virus

2017-07-10 02:08 PM

Virus không có quá trình trao đổi chất, không có khả năng tự nhân lên ngoài tế bào sống. Vì vậy sự nhân lên của virus chỉ có thể được thực hiện ở trong tế bào sống.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Nhận định chung

Virus không có quá trình trao đổi chất, không có khả năng tự nhân lên ngoài tế bào sống. Vì vậy sự nhân lên của virus chỉ có thể được thực hiện ở trong tế bào sống nhờ vào sự trao đổi chất của tế bào chủ. Điều này cho thấy tính ký sinh của virus trong tế bào sống là bắt buộc.

Sự nhân lên của virus là một quá trình phức tạp, trong đó axit nucleic của virus giữ vai trò chủ đạo truyền đạt các thông tin di truyền của chúng cho tế bào chủ. Virus hướng các quá trình trao đổi chất của tế bào chủ sang việc tổng hợp các hạt virus mới.

Nói chung quá trình nhân lên của virus trong tế bào được chia thành 5 giai đoạn:

Hấp phụ => Xâm nhập => Tổng hợp các thành phần cấu trúc => Lắp ráp => Giải phóng.

Sự hấp phụ của virus vào bề mặt  tế bào

Sự hấp phụ xảy ra khi các cấu trúc đặc hiệu trên bề mặt hạt virus gắn được vào các thụ thể (receptor ) đặc hiệu với virus nằm ở trên bề mặt của tế bào. Do tính đặc hiệu trên mà mỗi loài virus chỉ có thể hấp phụ và gây nhiễm cho một loại tế bào nhất định gọi là các tế bào cảm thụ với chúng. Ví dụ virus cúm chỉ gây nhiễm tế bào biểu mô của đường hô hấp trên, virus HIV chỉ xâm nhập tế bào bạch huyết gọi là tế bào lympho CD4.

Sự xâm nhập của virus vào trong tế bào

Các virus động vật  sau khi đã gắn vào các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào cảm thụ sẽ xâm nhập vào tế bào theo cơ chế  ẩm bào. Khi đã lọt vào tế bào, capsid của virus sẽ được enzyme cởi vỏ (decapsidase) của tế bào phân hủy, giải phóng ra axit nucleic của virus. Đó là giai đoạn “cởi áo”.

Đối với phage, sau khi hấp phụ lên bề mặt tế bào thì bao đuôi co rút, lõi bên trong chọc thủng màng tế bào và bơm axit nucleic vào tế bào còn casid nằm lại bên ngoài.

Sự tổng hợp các thành phần cấu trúc của virus

Ngay sau khi axit nucleic của virus được giải phóng, virus bị mất khả năng lây nhiễm và đi vào giai đoạn tiềm ẩn, trong giai đoạn này không thấy virus trong tế bào nữa. Đây chính là giai đoạn các virus truyền đạt những thông tin di truyền của mình cho tế bào chủ và bắt tế bào chủ chuyển hướng hoạt động của mình sang việc tổng hợp các thành phần của virus. Trước hết, các axit nucleic của virus được nhân lên, sau đó protein của virus được tổng hợp. Các axit nucleic của virus xác định tính đặc hiệu của protein. Như vậy cấu trúc kháng nguyên của virus không bị phụ thuộc vào tế bào chủ mà do các axit nucleic của virus quyết định. Cơ chế nhân lên của các  ADN và  ARN của virus có khác nhau. Dưới đây là ví dụ về ba loại virus có ba loại axít nucleic khác nhau:

Ở các virus chứa ADN hai sợi: đầu tiên các thông tin di truyền của virus được sao chép từ ADN sang ARN thông tin nhờ  ARN polymerase phụ thuộc  ADN. Các  ARN thông tin của virus sẽ đóng vai trò truyền tin để tạo ra các ADN và các protein của virus.

Ở các virus chứa ARN một sợi dương:  các thông tin di truyền của virus được mã hóa trong phân tử  ARN sẽ sao chép sang một ARN bổ sung nhờ có ARN polymerase phụ thuộc ARN và từ đó chúng được làm khuôn mẫu để tạo ra các ARN của virus. Đồng thời các ARN của virus cũng đóng vai trò của ARN thông tin để tổng hợp nên các protein của virus.

Ở các virus chứa ARN có enzyme sao chép ngược: các thông tin di truyền được mã hóa trong ARN của virus được sao chép ngược để tạo ra một  ADN trung gian nhờ có enzyme sao chép ngược (reverse transcriptase; ADN polymerase phụ thuộc ARN).Từ ADN trung gian các mã thông tin di truyền của virus sẽ được sao chép sang ARN thông tin, từ đó chúng tiếp tục được sao chép để tổng hợp ra các ARN virus và các protein virus.

Sự lắp ráp các thành phần của virus

Sau khi các thành phần cơ bản của virus đã được tổng hợp và đã được tích lũy phong phú trong tế bào chủ thì sẽ bắt đầu quá trình lắp ráp. Hình như cơ chế lắp ráp các thành phần của virion xảy ra tự phát do kết quả của sự tương tác phân tử đặc biệt của các cao phân tử capsid với axit nucleic virus để tạo thành các virion.

Việc lắp ráp đúng sẽ tạo ra các virus hoàn chỉnh (các virion) và nếu lắp ráp sai sẽ tạo ra các virus không hoàn chỉnh (hạt DIP) hoặc tạo ra các virus giả (Pseudovirion).

Sự giải phóng các hạt virus ra khỏi tế bào

Virus thoát ra khỏi tế bào chủ theo nhiều kiểu khác nhau tùy theo loài virus.

Nhiều virus được giải phóng theo kiểu phá vỡ màng tế bào làm hủy hoại tế bào và các virus đồng loạt được phóng thích. Hoặc được giải phóng nhờ sự xuất bào (exocytosis) hoặc qua các rãnh đặc biệt mà không làm hủy hoại tế bào chủ.

Các virus có vỏ ngoài được giải phóng theo kiểu nẩy chồi qua các chổ đặc biệt của màng tế bào chủ và virus sẽ nhận được một phần của màng tế bào chủ.

Thời gian nhân lên của virus thường ngắn hơn rất nhiều so với vi khuẩn.Ví dụ từ virus ban đầu, một tế bào bị nhiễm virus cúm có thể tạo ra hàng nghìn virus mới sau khoảng 5 - 6 giờ.

Bài viết cùng chuyên mục

Cấu tạo của tế bào vi khuẩn

Có thể thấy với kính hiển vi ánh sáng sau khi nhuộm hoặc soi trực tiếp ở kính hiển vi pha tương phản. Nhân có thể hình cầu, hình que, hình quả tạ hoặc hình chữ V.

Tiệt trùng và khử trùng trong y học

Trong phòng thí nghiệm vi sinh vật, tiệt trùng là biện pháp không thể thiếu được cho việc phân lập, nuôi cấy và lưu giữ các vi khuẩn thuần khiết.

Bản chất của sự kết hợp kháng nguyên và kháng thể trong chẩn đoán vi sinh

Hiệu giá của kháng thể ở trong huyết thanh người hoặc động vật có thể xác định nhờ kháng nguyên đã biết và do đó cho biết sự tiếp xúc trước đó với kháng nguyên.

Virus HIV AIDS (human immunodeficiency viruses)

Virus HIV (gồm HIV1 và HIV2) thuộc vào họ Retroviridae, giống Lentivirus. Những virus này có dạng hình cầu, có vỏ, kích thước hạt virus 80-100nm về đường kính, genom chứa ARN chuỗi đơn.

Hình thể của vi khuẩn

Các cầu khuẩn hợp thành đám như chùm nho, phân chia theo mặt phẳng, một số loại gây bệnh cho người và thường phát triển nhanh chóng tính đề kháng với nhiều kháng sinh.

Virus thủy đậu zona (varicella zoster virus)

Virus phát triển trong các nuôi cấy tế bào như tế bào ối, tế bào xơ non, tế bào lưỡng bội. Sự nhân lên của virus tạo ra các đám tổn thương riêng rẽ lan rộng.

Haemophilus trực khuẩn gram âm

Các Haemophilus ký sinh bắt buộc trên niêm mạc đường hô hấp hoặc đôi khi ở đường sinh dục của người hay động vật. Thuộc nhóm này có nhiều thành viên, ở đây chỉ giới thiệu Haemophilus influenzae, tác nhân chủ yếu gây nhiễm khuẩn hô hấp cấp ở trẻ nhỏ.

Lậu cầu khuẩn gây bệnh (neisseria gonorrhoeae)

Lậu cầu có sức đề kháng kém, chết nhanh khi ra khỏi cơ thê. Trong bệnh phẩm, vi khuẩn chết ở nhiệt độ phòng trong 1 đến 2 giờ.

Chlamydia vi khuẩn gây bệnh

Chlamydia gây nên nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt là bệnh mắt hột, bệnh Nicolas -Favre, bệnh sốt vẹt - sốt chim (Ornithose- psittacose). Ngày nay người ta còn thấy Chlamydia là tác nhân của một số bệnh về đường sinh dục - tiết niệu.

Ảnh hướng của nhân tố sinh vật đến sự phát triển của vi sinh vật

Trong quá trình tồn tại của vi sinh vật nếu chúng phải sống trong điều kiện có vi sinh vật khác thì chúng có thể bị cạnh tranh sinh tồn, bị tiêu diệt hoặc song song tồn tại.

Hậu quả sự nhân lên của virus trong tế bào

Sau khi virus xâm nhập và nhân lên trong tế bào thì hầu hết các tế bào bị phá hủy . Do các hoạt động bình thường của tế bào bị ức chế, các chất cần thiết cho tế bào.

Trực khuẩn mủ xanh (pseudomonas aeruginosa)

Pseudomonas aeruginosa thường tìm thấy trong đất, trong nước hoặc trên cơ thể người và động vật. Trực khuẩn mủ xanh là tác nhân chính của nhiễm trùng bệnh viện và các nhiễm trùng cơ hội.

Phản ứng miễn dịch phóng xạ trong chẩn đoán vi sinh vật

Có thể xác định vị trí của kháng nguyên (hoặc kháng thể) đã đánh dấu đồng vị phóng xạ bằng cách cho nhũ tương ảnh lên trên tiêu bản tổ chức học, sau đó phát hiện bằng các phương pháp chụp ảnh thông thường.

Campylobacter jejuni (vi khuẩn gây viêm ruột)

Campylobacter jejuni là những vi khuẩn bé, mảnh, Gram âm, hình dấu phẩy nhọn hai đầu, rất di động nhờ có 1 lông ở 1 đầu, không sinh nha bào. Nuôi cấy C.jejuni trên môi trường nhân tạo thường khó khăn vì vi khuẩn đòi hỏi điều kiện vi hiếu khí.

Vaccine phòng chống bệnh nhiễm trùng

Sử dụng vaccine là đưa vào cơ thể kháng nguyên có nguồn gốc từ vi sinh vật gây bệnh hoặc vi sinh vật có cấu trúc kháng nguyên giống vi sinh vật gây bệnh, đã được bào chế đảm bảo độ an toàn cần thiết.

Ứng dụng của Bacteriophage trong y học

Phage được sử dụng để định type phage ở vi khuẩn. Mỗi loài vi khuẩn có thể gồm nhiều type phage khác nhau do bản chất của receptor ở vi khuẩn đối với các phage khác nhau.

Não mô cầu khuẩn gây bệnh (neisseria meningitidis)

Não mô cầu hiếu khí tuyệt đối, chỉ mọc ở các môi trường giàu chất dinh dưỡng như thạch máu, thạch chocolat.

Adenovirus gây bệnh đường hô hấp

Adenovirus là những virus chứa DNA hai sợi, kích thước virus từ 70 đến 80 nm đường kính, không có vỏ bọc, capsid có đối xứng hình khối và virus có hình đa giác đều tạo nên bởi 252 capsome.

Khả năng gây bệnh của virus

Nhiễm virus không biểu lộ, nhiễm virus không có triệu chứng, virus ở trong cơ thể một thời gian ngắn và thải trừ nhanh

Cơ sở di truyền của độc lực vi sinh vật gây bệnh

Các yếu tố độc lực của vi sinh vật có thể được mã hoá trên DNA nhiễm sắc thể, trên DNA của bacteriophage, trên các plasmid.

Vi khuẩn gây bệnh ngộ độc thịt (clostridium botulinum)

Vi khuẩn giống Clostridium là các trực khuẩn gram dương, kỵ khí, sinh nha bào. Vi khuẩn này có trong đẩt, trong đường tiêu hóa của người và động vật, phần lớn trong chúng là các vi khuẩn sống hoại sinh.

Bordetella pertussis (trực khuẩn ho gà)

Bệnh ho gà là một bệnh nhiễm khuẩn cấp tính ở đường hô hấp, làm viêm long đường hô hấp và xuất hiện những cơn ho đặc biệt, gây những biến chứng phổi và não.

Vi khuẩn dịch hạch (yersinia pestis)

Vi khuẩn dịch hạch gây nên bệnh dịch hạch, là bệnh của một số loài động vật, lây sang người qua bọ chét, có ổ bệnh thiên nhiên, dễ phát thành dịch lớn.

Mycoplasma vi khuẩn gây viêm phổi

Mycoplasma là vi khuẩn không vách tế bào, kích thước nhỏ, khó nhuộm với thuốc nhuộm kiềm, hình thể khác nhau tùy thuộc vào thời gian nuôi cấy và thay đổi theo từng bước nhuộm, người ta có thể quan sát bằng kính hiển vi nền đen, nhuộm Giemsa.

Coxsackievirus và Echovirus

Loài Coxsackievirus thuộc họ Picornaviridae gồm 29 typ. Chúng khác biệt với các Enterovirus khác ở khả năng gây bệnh ở chuột ổ , các enterovirus khác thì hiếm hoặc không.