690 likes | 1.09k Views
RA Z MNO ŽAVANJE VIRUSA. Virusi su van žive ćelije metabolički inertne čestice. Razmnožavaju se samo u živoj ćeliji od koje koriste energiju i mehanizme za sintezu sopstvenih jedinjenja.
E N D
Virusi su van žive ćelije metabolički inertne čestice. Razmnožavaju se samo u živoj ćeliji od koje koriste energiju i mehanizme za sintezu sopstvenih jedinjenja. U inficiranoj ćeliji- oslobađanjem genoma dolazi do razmnožavanja virusa enzimima koje kodira virusni genom.
Replikacija je enzimski proces prepisivanja vlastitog genoma koga čini jedna od nukleinskih kiselina Odvija se samo u živoj i primječivoj ćeliji Za vreme replikacije nastaju promene na površini i unutrašnjosti inficirane ćelije
Svi virusi kodiraju tri vrste funkcija uslovljene specifičnošću svojih gena: 1. replikaciju virusnog genoma 2. pakovanje genoma u virion 3. promena strukture ili funkcija ćelije
Razmnožavanje virusa odvija se u više faza: 1. adsorpcija 2. penetracija 3. svlačenje (dekapsidacija) 4. biosinteza ili stadijum eklipse (transkripcija i translacija) 5. sazrevanje 6. oslobađanje
Adsorpcija pripajanje virusa na prijemčivu ćeliju preko specifičnih glikoproteinskih receptora na površini ćelije i antireceptora (liganda) na virusu. Ona je nezavisna od temperature i energije i zahteva optimalnu koncentraciju jona.
Sastoji se iz dve faze: 1. jonsko privlačenje između virusa i prijemčive ćelije (pozitivno nabijeni dvovalentni joni Mg i Ca) 2.pripajanje virusne čestice sa površinskim receptorima domaćina
adsorpcija • Kod virusa sa omotačem antireceptori su glikoproteinske prirode: hemaglutinini kod ortomiksko i paramiksovirusa, gp120 kod HIV , HBs Ag kod HBV, • Kod virusa bez omotača to su čisti polipeptidi: VP1 kod pikornavirusa, C antigen –hemaglutinin kod adenovirusa, ili to mogu biti dve ili više vrsta antireceptorskih molekula : gB, gC, gD, kod HSV • Neutrališuća antitela blokiraju ove receptore i sprečavaju asorpciju virusa, i samim tim i infekciju ćelije
adsorpcija • Ćelijski receptori za većinu virusa su glikoproteinske prirode • Neki virusi koriste posebne receptore, • za HIV CD4 molekul, a za uspešno ulaženje u ćeliju virusi koriste i koreceptorske molekule; tako HIV kao koreceptore koristi receptore za prirodne hemokine CXCR4 i CCR5
adsorpcija dovodi do ireverzibilnih promena u strukturi virusa (polio gubi VP4 iz svog kapsida) Samo oni virusi koji imaju enzim neuraminidazu mogu eluirati sa površine ćelije i ponovo adsorbovati na površinu druge ćelije. Receptori i antireceptori određuju selektivnost i tropizam virusa.
Selektivnostje osobina virusa da se umnožavaju samo u ćelijama odeređenih vrsta. Visoko selektivni virusi inficiraju samo određene ćelije jedne vrste- na pr. virus hepatitisa ljudi umnožava se samo u organizmu čoveka. Slabo selektivni virusi umnožavaju se u ćelijama različitih vrsta (virus besnila).
Tropizam je histološka selektivnost virusa, tako da se umnožavaju samo u ćelijama određenog tkiva osetljivog domaćina (hepatotropni, neurotropni, epitelotropni virusi).
Penetracijavirusa u ćeliju počinje posle adsorpcije i odvija se na više načina: a) endocitozom-pinocitozom (uvlačenjem) virusne čestice i stvaranjem intracitoplazmatskih vakuola,
b) translokacijom virusa kroz ćelijsku membranu c) fuzijom plazma membrane sa virusnim lipoproteinskim omotačem Penetracija je energetski zavisna.
Ogoljavanje (dekapsidacija) virusne čestice nadovezuje se na proces penetracije i podrazumeva potpunu ili delimičnu razgradnju kapsida ćelijskim enzimima i oslobađanje virusnog genoma.
Nakon dekapsidacije virusna DNK koristi ćelijske transkriptaze za sintezu svojih mRNK, dok virusna RNK nosi sopstvene transkriptaze ili kodira enzime za sintezu svojih mRNK.
Biosinteza je faza razmnožavanja virusa u kojoj se događa sinteza sastavnih delova virusa. Ćelijski metabolizam se delimično ili potpuno preusmerava u pravcu sinteze virusnih sastojaka, zahvaljujući virusnim ranim proteinima-enzimima koje kodira virusni genom.
U fazi biosinteze virusi prenose genetske informacije na razne načine, a osnovno je da specifične mRNK moraju biti prepisane (transkripcija) sa virusnog genoma. Nakon toga virusi putem čelijskih komponenti prevode (translacija) mRNK. Sinteza virusne mRNK zavisi od strukture virusnog genoma.
Virusni genom • DNK ili RNK • Jednolančana ili dvolančana • Monopartitna(svi virusni geni su sadržani u jednom hromozomu • Multipartitna(virusni geni su raspoređeni u nekoliko hromozoma
Segmentirani genom • Od RNK virusa samo reo virusi imaju dvolančani genom , koji poseduje 10-12 segmenata • Retrovirusi, arena virusi, bunyavirusi i ortomyxovirusi • Genom retrovirusa je dipoloidni
Nesegmentirani genom • Picorna virusi,calicivirusi, astrovirusi, flavivirusi, filovirusi, togavirusi, paramyxovirusi, rhabdovirusi, coronavirusi • Svi RNK genomi imaju linearne molekule
DNK virusi • Dvolančanu DNK osim parvovirusa • Svi imaju monopartitni genom • Potpuno ili delimično udvojen • Samo DNK virusi koji dospevaju u jedro inficirane ćelije koriste ćelijske traskriptaze za sintezu virusne mRNK • Ostali virusi razvijaju sopstvene enzime za sintezu virusne mRNK
Funkcija virusne nukleinske kiseline • Funkioniše kao rana mRNK- kod pozitivnog RNK lanca • Kod svih DNK virusa i RNK virusa u vidu negativnog lancaprepisuje se rana mRNK
Transkripcija • Prvi i bitan događaj nakon dekapsidacije je prepisivanje mRNK • Za ovu transkripciju neophodne su odgovarajuće transkriptaze • U eukariotskim ćelijama, u kojima se umnožavaju virusi postoje transkriptaze koje samo u jedru mogu da prepišu mRNK sa dvolančane DNK (RNK polimeraza II) • Samo DNK virusi koji se replikuju u jedru mogu da koriste ćelijske transkriptaze (RNK polimeraze II) za sintezu sopstvenih mRNK, jer sadrže slična mesta prepoznavanja u promotoerskom regionu, kao kod ćelijske DNK.
KLasifikacija virusa po Baltimoru ( na osnovu sinteze mRNK) • I klasa :virusi koji sadrže dvolančanu DNK (Polioma, Papiloma, Adeno, Herpes, Pox viridae) • Replikuju se u jedru • Za sintezu svoje mRNK koriste ćelijsku • polimerazu II • Jedino pox virus koji se razmnožava u citoplazmi koristi sopstvenu RNK polimerazu
Klasifikacija po Baltimoru • Klasa II: virusi sa jednolančanom DNK (Parvoviridae), može da bude u formi ( +) ili ( -) lanca • Pre sinteze mRNK dolazi do udvajanja DNK lanca , a zatim se mRNK prepisuje sa jednog od lanaca u prisustvu ćelijskih enzima
klasifikacija • Klasa III: obuhvata familiju Reo viridae sa segmentovanom dvolančanom RNK • Svaki segment sadrži sopstvenu RNK polimerazu koja sa negativnog RNK lanca prepisuje mRNK
klasifikacija • Klasa IV: obuhvata viruse sa jednolančanom pozitivnom RNK, • nakon dekapsidacije odmah funkcioniše kao mRNK (Picorna, Caliciviridae, Togaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae
klasifikacija • Klasa V : virusi sa jednolančanom negativnom RNK (Ortomyxoviridae, Paramyxoviridae, Rhabdovoridae, Arenaviride, Filoviridae, Bunyaviridae • Poseduju genomsku RNK polimerazu koja obezbeđuje prepisivanje mRNK u citoplazmi, osim kod ortomiksovirusa kod kojih se transkripcija i replikacija RNK odvija u jedru
klasifikacija • Klasa VI : virusi sa jednolančanom pozitivnom RNK u formi dimera - Retroviridae • Replikacija se odvija preko DNK posrednika, zahvaljujući reverznoj transkriptazi koja je prisutna u genomu virusa
klasifikacija • Klasa VII: DNK virusi sa nepotpunom dvolančanom DNK (Hepadnaviridae) • Replikuju se preko RNK posrednika reverznom transkriptazom
RAZMNOŽAVANJE RNK VIRUSA • KodRNK virusa sa pozitivnim -infektivnim lancem genom ima dvostruku ulogu. • Nakon ulaska u ćeliju funkcioniše kao mRNK , • odlazi na ribozome i dovodi do translacije tj. sinteze ranih virusnih proteina-enzima (RNK polimeraza) i enzima koji koče sintezu ćelijskih proteina
Druga uloga:služi kao kalup za sintezu komplementarnog negativnog (-) lanca, zahvaljujući sintetisanoj RNK polimerazi koja stvara komplementarni lanac, RNK+ genom: funkcioniše kao mRNK, kao genom za nove viruse kao kalup za nove negativne lance.
Kod RNK virusa sa negativnim (-) (neinfektivnim ) lancem genom najpre mora da se prepiše u pozitivan (+) da bi funkcionisao kao mRNK. U genomu ovih virusa nalazi se RNK polimeraza tj. transkriptaza koja učestvuje u prepisivanju virusne RNK. Sintetizovani (+) lanac RNK kodira sintezu ranih proteina-enzima i služi kao kalup za sintezu negativnog (-) lanca.
Kod retrovirusa RNK genom služi kao kalup za sintezu virusne DNK. Sinteza se odvija pomoću RNK zavisne DNK polimeraze (reverzne transkriptaze) koja se nalazi u virionu.
Kada se u citoplazmi inficirane ćelije izvrši sinteza DNK komplementarna virusnoj RNK , ona se hidrogenskom vezom vezuje za RNK genom. Virusni enzim ribonuklezarazgrađuje RNK genom, tako da dolazi do sinteze komplementarnog lanca DNK.
Formira se dvostruki lanac virusne DNK, prenosi se u jedro ćelije i u vidu provirusa integriše se u čelijsku DNK. • Zajedno sa ćelijskom DNK deli se i virusna DNK, tako da ćelija ćerka sadrži kompletnu virusnu DNK u latentnom stanju. • Ako dođe do ekspresije virusnog genoma , dolazi do transkripcije integrisane DNK pomoću ćelijske transkriptaze.