Virussen zijn intracellulaire parasieten die niet over de cellulaire machinerie beschikken die nodig is om zich onafhankelijk te vermenigvuldigen. In plaats daarvan vertrouwen ze op de gastheercel om de componenten te leveren die ze nodig hebben om nieuwe virale deeltjes te synthetiseren. Het proces van virale replicatie kan in vijf hoofdstappen worden verdeeld:

1. Hechting:Het virus hecht zich eerst aan een specifieke receptor op het oppervlak van de gastheercel. Het type receptor dat het virus herkent, bepaalt welke cellen het kan infecteren.

2. Binnenkomst:Eenmaal gehecht, komt het virus de gastheercel binnen. Dit kan gebeuren via verschillende mechanismen, waaronder endocytose, fagocytose en membraanfusie.

3. Ontmanteling:Nadat het virus de gastheercel is binnengegaan, ontmantelt het virus en laat het zijn genoom vrij in het cytoplasma. Het virale genoom kan DNA of RNA zijn.

4. Replicatie:Het virale genoom wordt vervolgens gerepliceerd door de machinerie van de gastheercel. Dit proces wordt doorgaans uitgevoerd door enzymen die worden gecodeerd door het virale genoom.

5. Assemblage:Nieuwe virale deeltjes worden samengesteld uit het gerepliceerde virale genoom en eiwitten die door de gastheercel worden gesynthetiseerd.

De nieuw samengestelde virusdeeltjes worden vervolgens uit de gastheercel vrijgegeven via een proces dat budding of lysis wordt genoemd. Budding vindt plaats wanneer de virusdeeltjes vrijkomen uit het celmembraan zonder dat de cel openbreekt. Lysis vindt plaats wanneer de virusdeeltjes uit de cel barsten, waardoor de cel openbreekt.

Het proces van virale replicatie is complex en kan variëren afhankelijk van het specifieke virus. De hierboven beschreven basisstappen zijn echter voor alle virussen hetzelfde.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van elke stap van het virale replicatieproces:

1. Bijlage: De eerste stap bij virale replicatie is gehechtheid. Dit gebeurt wanneer het virus zich bindt aan een specifieke receptor op het oppervlak van de gastheercel. Het type receptor dat het virus herkent, bepaalt welke cellen het kan infecteren. Het influenzavirus herkent bijvoorbeeld een receptor genaamd hemagglutinine, die wordt aangetroffen op het oppervlak van ademhalingscellen.

2. Invoer: Eenmaal gehecht, komt het virus de gastheercel binnen. Dit kan gebeuren via verschillende mechanismen, waaronder endocytose, fagocytose en membraanfusie.

* Endocytose: Endocytose is het proces waarbij de gastheercel materiaal uit de buitenomgeving opneemt. In het geval van een virale infectie kan de gastheercel het virus endocyteren via een proces dat receptor-gemedieerde endocytose wordt genoemd. Dit gebeurt wanneer het virus zich bindt aan een specifieke receptor op het oppervlak van de gastheercel, waardoor de cel het virus in een blaasje opslokt.

* Fagocytose: Fagocytose is een proces waarbij de gastheercel vaste deeltjes opneemt. In het geval van een virale infectie kan de gastheercel het virus fagocyteren als het groot genoeg is om als vreemd deeltje te worden herkend.

* Membraanfusie: Membraanfusie is een proces waarbij het virale membraan versmelt met het gastheercelmembraan, waardoor het virale genoom de gastheercel kan binnendringen. Membraanfusie kan worden veroorzaakt door een verscheidenheid aan factoren, waaronder de zuurgraad van de gastheercelomgeving of de aanwezigheid van specifieke virale eiwitten.

3. Oncoaten: Nadat het virus de gastheercel is binnengegaan, ontkleedt het zich en laat het zijn genoom vrij in het cytoplasma. Het virale genoom kan DNA of RNA zijn. Het ontcoatingsproces kan op verschillende manieren plaatsvinden, afhankelijk van het type virus. Sommige virussen hebben bijvoorbeeld een buitenste envelop die door de gastheercel wordt verwijderd, terwijl andere virussen een eiwitmantel hebben die door de gastheercel wordt gedemonteerd.

4. Replicatie: Het virale genoom wordt vervolgens gerepliceerd door de machinerie van de gastheercel. Dit proces wordt doorgaans uitgevoerd door enzymen die worden gecodeerd door het virale genoom. Het replicatieproces kan verschillend zijn voor DNA- en RNA-virussen.

* DNA-virussen: DNA-virussen gebruiken doorgaans de DNA-replicatiemachinerie van de gastheercel om hun genoom te repliceren. Dit proces omvat de synthese van nieuwe DNA-strengen die complementair zijn aan het virale genoom.

* RNA-virussen: RNA-virussen gebruiken doorgaans het RNA-polymerase van de gastheercel om hun genoom te repliceren. Dit proces omvat de synthese van nieuwe RNA-strengen die complementair zijn aan het virale genoom.

5. Montage: Nieuwe virale deeltjes worden samengesteld uit het gerepliceerde virale genoom en eiwitten die door de gastheercel worden gesynthetiseerd. Het assemblageproces kan op verschillende manieren plaatsvinden, afhankelijk van het type virus. Sommige virussen verzamelen zich bijvoorbeeld in het cytoplasma, terwijl andere zich in de kern verzamelen.

6. Vrijgeven: De nieuw samengestelde virusdeeltjes worden vervolgens uit de gastheercel vrijgegeven via een proces dat budding of lysis wordt genoemd.

* Ontluikend: Budding vindt plaats wanneer de virusdeeltjes vrijkomen uit het celmembraan zonder dat de cel openbreekt. Dit proces omvat de vorming van een kleine knop op het oppervlak van het celmembraan die de virale deeltjes bevat. De knop laat zich vervolgens los van het celmembraan, waardoor de virale deeltjes vrijkomen in de extracellulaire omgeving.

* Lysis: Lysis vindt plaats wanneer de virusdeeltjes uit de cel barsten, waardoor de cel openbreekt. Dit proces omvat de vernietiging van het celmembraan door virale enzymen.

Het proces van virale replicatie is een complex en delicaat evenwicht tussen het virus en de gastheercel. Als het virus te agressief is, kan het de gastheercel doden voordat deze de kans krijgt zich te vermenigvuldigen. Als het virus te zwak is, kan het zich mogelijk niet vermenigvuldigen en zal het uiteindelijk uit de gastheercel worden verwijderd.