Viral replication
वायरल प्रतिकृति लक्षित मेजबान कोशिकाओं में संक्रमण प्रक्रिया के दौरान जैविक वायरस का गठन है। वायरल प्रतिकृति होने से पहले वायरस को कोशिका में प्रवेश करना चाहिए। अपने जीनोम की प्रचुर मात्रा में प्रतियों की पीढ़ी और इन प्रतियों की पैकेजिंग के माध्यम से, वायरस नए मेजबानों को संक्रमित करना जारी रखता है। वायरस के बीच प्रतिकृति बहुत भिन्न होती है और उनमें शामिल जीन के प्रकार पर निर्भर करती है। अधिकांश डी. एन. ए. वायरस नाभिक में इकट्ठा होते हैं जबकि अधिकांश आर. एन. ए. वायरस पूरी तरह से कोशिका द्रव्य में विकसित होते हैं। वायरल उत्पादन/प्रतिकृति वायरस केवल जीवित कोशिकाओं में गुणा करते हैं। मेजबान कोशिका को वायरल प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए ऊर्जा और सिंथेटिक मशीनरी और कम आणविक-वजन वाले अग्रदूत प्रदान करने चाहिए। वायरस की प्रतिकृति सात चरणों में होती है, अर्थात्-संलग्नक प्रवेश, अनकोटिंग, प्रतिलेखन/एम. आर. एन. ए. उत्पादन, वायरस घटकों का संश्लेषण, विरियन असेंबली और रिलीज (मुक्ति चरण)। संलग्नक यह वायरल प्रतिकृति का पहला कदम है। वायरस मेजबान कोशिका की कोशिका झिल्ली से जुड़ जाता है। इसके बाद यह संक्रमण शुरू करने के लिए मेजबान में अपने डीएनए या आरएनए को इंजेक्ट करता है। पशु कोशिकाओं में ये वायरस एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करते हैं जो वायरस के संलयन और पशु कोशिका की कोशिका झिल्ली के साथ वायरल लिफाफे के संलयन के माध्यम से काम करता है और पौधों की कोशिकाओं में यह पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया के माध्यम से प्रवेश करता है जो वायरस को चुटकी लेने पर काम करता है। प्रवेश मेजबान कोशिका की कोशिका झिल्ली वायरस कण पर आक्रमण करती है, इसे एक पिनोसाइटोटिक रिक्तिका में घेर लेती है। यह कोशिका को एच. आई. वी. वायरस की तरह एंटीबॉडी से बचाता है। कोटिंग सेल एंजाइम (लाइसोसोम से) वायरस प्रोटीन कोट को हटा देते हैं। यह वायरस न्यूक्लिक एसिड या जीनोम को जारी करता है या सुलभ बनाता है। प्रतिलेखन/एम. आर. एन. ए. उत्पादन कुछ आर. एन. ए. वायरसों के लिए, संक्रमित आर. एन. ए. संदेशवाहक आर. एन. ए. (एम. आर. एन. ए.) का उत्पादन करता है, जो जीनोम को प्रोटीन उत्पादों में परिवर्तित कर सकता है। नकारात्मक फंसे हुए आर. एन. ए. या डी. एन. ए. वाले वायरसों के लिए, ट्रांसक्रिप्शन और फिर ट्रांसलेशन द्वारा वायरस का उत्पादन किया जाता है। एम. आर. एन. ए. का उपयोग मेजबान कोशिका को वायरस घटक बनाने का निर्देश देने के लिए किया जाता है। वायरस खुद को दोहराने के लिए मौजूदा कोशिका संरचनाओं का लाभ उठाता है। वायरस के घटकों का संश्लेषण वायरस द्वारा मेजबान के मौजूदा अंगों का उपयोग करके घटकों का निर्माण किया जाता हैः वायरल प्रोटीनः वायरल एम. आर. एन. ए. को सेलुलर राइबोसोम पर दो प्रकार के वायरल प्रोटीन में अनुवादित किया जाता हैः संरचनात्मकः प्रोटीन जो वायरस के कण को बनाते हैं गैर-संरचनात्मकः प्रोटीन जो वायरस के कण में नहीं पाए जाते हैं, मुख्य रूप से वायरस जीनोम प्रतिकृति के लिए एंजाइम वायरल न्यूक्लिक एसिड (जीनोम प्रतिकृति): नए वायरल जीनोम संश्लेषित किए जाते हैं; एकल-फंसे हुए जीनोम के मामले में टेम्पलेट या तो माता-पिता के जीनोम या नए बने पूरक स्ट्रैंड होते हैं। ये जीनोम या तो एक वायरल पोलीमरेज़ या (कुछ डीएनए वायरस में) एक सेलुलर एंजाइम द्वारा बनाए जाते हैं, विशेष रूप से तेजी से विभाजित होने वाली कोशिकाओं में। विरियन असेंबली एक विरियन बस एक सक्रिय या अक्षुण्ण वायरस कण है। इस चरण में, नए संश्लेषित जीनोम (न्यूक्लिक एसिड) और प्रोटीन को नए वायरस कण बनाने के लिए इकट्ठा किया जाता है। यह अधिकांश विकसित वायरसों के लिए कोशिका के नाभिक, कोशिका द्रव्य या प्लाज्मा झिल्ली में हो सकता है। रिलीज (मुक्ति चरण) वायरस, जो अब परिपक्व हो रहे हैं, या तो कोशिका के अचानक टूटने से, या कोशिका झिल्ली के माध्यम से ढके हुए वायरस के क्रमिक निष्कासन (बल से बाहर निकलने) से जारी किए जाते हैं। नए वायरस अन्य कोशिकाओं पर आक्रमण या हमला कर सकते हैं, या कोशिका में निष्क्रिय रह सकते हैं। बैक्टीरियल वायरस के मामले में, संतति विरियन की रिहाई संक्रमित बैक्टीरिया के लिसिस द्वारा होती है। हालांकि, पशु वायरस के मामले में, रिलीज आमतौर पर सेल लिसिस के बिना होती है। बाल्टीमोर वर्गीकरण प्रणाली वायरस को 7 प्रकार के जीनों में वर्गीकृत किया गया है, जिनमें से प्रत्येक के वायरस के अपने परिवार हैं, जिनकी अलग-अलग प्रतिकृति रणनीतियाँ हैं। नोबेल पुरस्कार विजेता जीवविज्ञानी डेविड बाल्टीमोर ने अपनी अनूठी प्रतिकृति रणनीति के आधार पर विभिन्न वायरसों को वर्गीकृत करने के लिए बाल्टीमोर वर्गीकरण प्रणाली नामक एक प्रणाली तैयार की। इस प्रणाली पर आधारित सात अलग-अलग प्रतिकृति रणनीतियाँ हैं (बाल्टीमोर वर्ग I, II, III, IV, V, VI, VII)। वायरस के सात वर्गों को यहाँ संक्षेप में और सामान्य रूप से सूचीबद्ध किया गया है। वर्ग 1: डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए वायरस इस प्रकार के वायरस को आमतौर पर प्रतिकृति बनाने में सक्षम होने से पहले मेजबान नाभिक में प्रवेश करना चाहिए। इनमें से कुछ वायरसों को अपने जीनोम को दोहराने के लिए मेजबान कोशिका पोलीमरेज़ की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य, जैसे कि एडेनोवायरस या हर्पिस वायरस, अपने स्वयं के प्रतिकृति कारकों को कूटबद्ध करते हैं। हालाँकि, दोनों ही मामलों में, वायरल जीनोम की प्रतिकृति डी. एन. ए. प्रतिकृति के लिए अनुमेय एक कोशिकीय अवस्था पर और इस प्रकार, कोशिका चक्र पर अत्यधिक निर्भर है। वायरस कोशिका को बलपूर्वक कोशिका विभाजन से गुजरने के लिए प्रेरित कर सकता है, जिससे कोशिका का परिवर्तन हो सकता है और अंततः कैंसर हो सकता है। इस वर्गीकरण के भीतर एक परिवार का एक उदाहरण एडेनोविरिडे है। केवल एक अच्छी तरह से अध्ययन किया गया उदाहरण है जिसमें वायरस का एक वर्ग 1 परिवार नाभिक के भीतर प्रतिकृति नहीं बनाता है। यह पॉक्सवायरस परिवार है, जिसमें अत्यधिक रोगजनक वायरस होते हैं जो कशेरुकी जीवों को संक्रमित करते हैं। वर्ग 2: एकल-फंसे डीएनए वायरस इस श्रेणी के अंतर्गत आने वाले वायरसों में वे शामिल हैं जिनका उतना अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन फिर भी वे कशेरुकी जीवों से अत्यधिक संबंधित हैं। दो उदाहरणों में सर्कोविरिडे और पार्वोविरिडे शामिल हैं। वे नाभिक के भीतर प्रतिकृति बनाते हैं, और प्रतिकृति के दौरान एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए मध्यवर्ती बनाते हैं। टी. टी. वी. नामक एक मानव एनेलोवायरस इस वर्गीकरण के भीतर शामिल है और लगभग सभी मनुष्यों में पाया जाता है, जो उन्हें लगभग हर प्रमुख अंग में लक्षणहीन रूप से संक्रमित करता है। वर्ग 3: डबल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस आर. एन. ए. जीनोम वाले अधिकांश वायरसों की तरह, डबल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस प्रतिकृति के लिए मेजबान पोलीमरेज़ पर उस हद तक निर्भर नहीं करते हैं, जिस हद तक डी. एन. ए. जीनोम वाले वायरस करते हैं। डबल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस का अन्य वर्गों की तरह अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया जाता है। इस वर्ग में दो प्रमुख परिवार शामिल हैं, रीओविरिडे और बीरनाविरिडे। प्रतिकृति मोनोसिस्ट्रोनिक है और इसमें व्यक्तिगत, खंडित जीनोम शामिल हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक जीन केवल एक प्रोटीन के लिए कोड करता है, अन्य वायरस के विपरीत, जो अधिक जटिल अनुवाद प्रदर्शित करते हैं। कक्षा 4 और 5: एकल-फंसे आर. एन. ए. वायरस इन वायरसों में दो प्रकार होते हैं, हालांकि दोनों इस तथ्य को साझा करते हैं कि प्रतिकृति मुख्य रूप से कोशिका द्रव्य में होती है, और यह प्रतिकृति कोशिका चक्र पर उतनी निर्भर नहीं है जितनी डी. एन. ए. वायरस की होती है। डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए वायरस के साथ-साथ वायरस का यह वर्ग भी सबसे अधिक अध्ययन किए गए वायरसों में से एक है। क्लास 4: सिंगल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस-पॉजिटिव-सेंस पॉजिटिव-सेंस आर. एन. ए. वायरस और वास्तव में पॉजिटिव-सेंस के रूप में परिभाषित सभी जीनों को होस्ट राइबोसोम द्वारा सीधे प्रोटीन बनाने के लिए एक्सेस किया जा सकता है। इन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है, जो दोनों कोशिका द्रव्य में प्रतिकृति बनाते हैंः पॉलीसिस्ट्रोनिक एमआरएनए के साथ वायरस जहां जीनोम आरएनए एमआरएनए बनाता है और एक पॉलीप्रोटीन उत्पाद में अनुवादित होता है जिसे बाद में परिपक्व प्रोटीन बनाने के लिए अलग किया जाता है। इसका मतलब है कि जीन अपने जीनोम के आकार को कम करते हुए आर. एन. ए. के एक ही स्ट्रैंड से प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए कुछ तरीकों का उपयोग कर सकता है। जटिल प्रतिलेखन वाले वायरस, जिनके लिए उप-जीनोमिक एम. आर. एन. ए., राइबोसोमल फ्रेमशिफ्टिंग और पॉलीप्रोटीन के प्रोटीयोलिटिक प्रसंस्करण का उपयोग किया जा सकता है। ये सभी अलग-अलग तंत्र हैं जिनके साथ आर. एन. ए. के एक ही स्ट्रैंड से प्रोटीन का उत्पादन किया जाता है। इस वर्ग के उदाहरणों में कोरोनावाइरिडे, फ्लेविविरिडे और पिकोर्नाविरिडे परिवार शामिल हैं। क्लास 5: सिंगल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस-नेगेटिव-सेंस नेगेटिव-सेंस आर. एन. ए. वायरस और वास्तव में नेगेटिव-सेंस के रूप में परिभाषित सभी जीनों को होस्ट राइबोसोम द्वारा सीधे प्रोटीन बनाने के लिए एक्सेस नहीं किया जा सकता है। इसके बजाय, उन्हें वायरल पोलीमरेज़ द्वारा "पठनीय" पूरक सकारात्मक-भावना में लिखा जाना चाहिए। इन्हें दो समूहों में भी विभाजित किया जा सकता हैः गैर-खंडित जीनोम वाले वायरस जिनके लिए प्रतिकृति में पहला कदम नकारात्मक-फंसे हुए जीनोम से वायरल आर. एन. ए.-निर्भर आर. एन. ए. पोलीमरेज़ द्वारा मोनोसिस्ट्रोनिक एम. आर. एन. ए. प्राप्त करने के लिए प्रतिलेखन है जो विभिन्न वायरल प्रोटीन के लिए कोड है। एक सकारात्मक-भावना जीनोम प्रतिलिपि जो नकारात्मक-स्ट्रैंड जीनोम के उत्पादन के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करती है, तब उत्पादित की जाती है। प्रतिकृति कोशिका द्रव्य के भीतर होती है। खण्डित जीनोम वाले वायरस जिनके लिए कोशिका द्रव्य में प्रतिकृति होती है और जिसके लिए वायरल आर. एन. ए.-निर्भर आर. एन. ए. पोलीमरेज़ प्रत्येक जीनोम खंड से मोनोसिस्ट्रोनिक एम. आर. एन. ए. का उत्पादन करता है। इस वर्ग के उदाहरणों में ऑर्थोमिक्सोविरिडे, पैरामिक्सोविरिडे, बुन्याविरिडे, फिलोविरिडे और रबडोविरिडे (जिसमें रेबीज शामिल है) परिवार शामिल हैं। क्लास 6: पॉजिटिव-सेंस सिंगल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. वायरस जो डी. एन. ए. मध्यवर्ती के माध्यम से प्रतिकृति बनाते हैं वायरस के इस वर्ग के एक अच्छी तरह से अध्ययन किए गए परिवार में रेट्रोवायरस शामिल हैं। पॉजिटिव-सेंस आर. एन. ए. को डी. एन. ए. में बदलने के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस का उपयोग एक परिभाषित विशेषता है। प्रोटीन के टेम्पलेट के लिए आर. एन. ए. का उपयोग करने के बजाय, वे टेम्पलेट बनाने के लिए डी. एन. ए. का उपयोग करते हैं, जिसे समाकलन का उपयोग करके मेजबान जीनोम में विभाजित किया जाता है। फिर प्रतिकृति मेजबान कोशिका के पोलीमरेज़ की मदद से शुरू हो सकती है। क्लास 7: डबल-स्ट्रैंडेड डी. एन. ए. वायरस जो सिंगल-स्ट्रैंडेड आर. एन. ए. मध्यवर्ती के माध्यम से प्रतिकृति बनाते हैं हेपेटाइटिस बी वायरस द्वारा उदाहरण दिए गए वायरस के इस छोटे समूह में एक डबल-स्ट्रैंडेड, गैप्ड जीनोम होता है जिसे बाद में एक सहसंयोजक बंद वृत्त (सी. सी. सी. डी. एन. ए.) बनाने के लिए भरा जाता है जो वायरल एम. आर. एन. ए. और एक उप-जीनोमिक आर. एन. ए. के उत्पादन के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। प्रीजीनोम आर. एन. ए. वायरल रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेस और डी. एन. ए. जीनोम के उत्पादन के लिए टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। संदर्भ विषाणु विषाणु विज्ञान विषाणु जीवन चक्र