Siklus replikasi virus adalah urutan peristiwa yang dilalui virus untuk menginfeksi sel inang, mereplikasi genomnya, merakit virion baru, dan menyebar ke sel baru. Meskipun detail spesifik bervariasi di antara famili virus, langkah-langkah umum bersifat universal.
Langkah 1: Perlekatan (Adsorpsi)
Protein permukaan virus (ligan) mengikat secara spesifik ke molekul reseptor pada permukaan sel inang, dan spesifisitas interaksi ini menentukan kisaran inang dan tropisme jaringan. Misalnya, HIV gp120 mengikat CD4 dan ko-reseptor (CXCR4/CCR5) pada sel T, sementara hemaglutinin influenza mengikat residu asam sialat pada sel epitel pernapasan.
Langkah 2: Masuk (Penetrasi)
Fusi langsung terjadi ketika amplop virus bergabung dengan membran sel inang, melepaskan kapsid ke dalam sitoplasma, seperti yang digunakan oleh HIV, influenza, dan herpesvirus. Dalam endositosis yang dimediasi reseptor, kompleks virus-reseptor diinternalisasi dalam vesikel berlapis klatrin, dan pH rendah di endosom memicu fusi atau uncoating, seperti yang digunakan oleh adenovirus dan flavivirus. Translokasi digunakan oleh virus telanjang yang menyuntikkan genom mereka melalui membran sel, seperti yang terlihat pada bakteriofag.
Langkah 3: Uncoating
Kapsid virus terdisosiasi atau didegradasi oleh enzim inang, melepaskan genom virus ke kompartemen seluler yang sesuai (nukleus untuk sebagian besar virus DNA, sitoplasma untuk sebagian besar virus RNA). Waktu dan lokasi uncoating sangat penting untuk replikasi yang berhasil.
Langkah 4: Replikasi dan Transkripsi
Virus DNA biasanya bereplikasi di nukleus menggunakan RNA polimerase dependen-DNA inang untuk transkripsi dan DNA polimerase virus atau inang untuk replikasi genom. Virus RNA bereplikasi di sitoplasma menggunakan RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) yang dikode virus, karena sel inang kekurangan enzim untuk replikasi RNA. Retrovirus mengubah RNA menjadi DNA melalui reverse transcriptase, kemudian mengintegrasikan ke dalam genom inang sebagai provirus.
Langkah 5: Perakitan (Maturasi)
Protein struktural virus dan genom yang baru disintesis diangkut ke situs perakitan di dalam sel. Protein kapsid merakit diri di sekitar genom melalui interaksi protein-protein dan protein-asam nukleat yang spesifik. Untuk virus beramplop, nukleokapsid bertunas melalui membran seluler, memperoleh amplop dan glikoprotein.
Langkah 6: Pelepasan
Virus tanpa amplop (misalnya poliovirus) menyebabkan pecahnya sel (lisis), melepaskan virion progeny dan membunuh sel inang. Virus beramplop (misalnya influenza, HIV) keluar dengan bertunas dari membran plasma, seringkali tanpa segera membunuh sel. Beberapa virus (misalnya herpesvirus, HIV) dapat menyebar melalui pembentukan sinsitia atau persimpangan sel (penyebaran langsung sel-ke-sel), menghindari deteksi imun.
Latensi dan Persistensi
Beberapa virus, seperti herpes simpleks dan HIV, membangun infeksi laten di mana genom virus bertahan di dalam sel tanpa replikasi aktif, dan reaktivasi dapat terjadi di bawah imunosupresi atau stres.