INFECTIOUS DISEASE

VIROLOJİ - BÖLÜM ON

KISIM ÜÇ

POLIO, RHINO VE DİĞER PICORNAVIRUSLARIN REPLİKASYONU

Dr Richard Hunt
Professor Emeritus
University of South Carolina

Resimler; 
Dr Margaret Hunt
Professor Emerita
University of South Carolina

Çeviren.
Prof. Dr. Selçuk Kaya
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Tıp Fakültesi

Poliovirus tip 1’in Transmisyon elektron mikrografisi
CDC/Dr. Joseph J. Esposito jje1@cdc.gov
 

Şekil 1a
RNA virus replikasyon stratejileri


Şekil 1b
DNA fazı olmayan RNA virusları


Şekil 1c
DNA fazlı RNA virusları: retroviruslar
 

RNA virüsleri çift sarmal RNA daha ziyade tek iplikli genomludur (Bunun aksine ökaryotik hücre DNA'sınsa olduğu gibi, DNA virüsleri, çift sarmal DNA içerir). DNA transkripsiyon sırasında daha kolay çözülür halbuki çift zincirli RNA çok kararlıdır (bunun erime sıcaklığı benzer bileşimli bir DNA’dan on derece yüksektir). Ayrıca, DNA açılmasının aksine RNA açılması, hücresel DNA, DNA veya mRNA transkripsiyonu olduğu zaman gerçekleşen konak hücre mekanizması değildir.

RNA virüsünün iki temel türü bulunmakta; biri DNA olmadan yeni RNA'yı kendi RNA kopyalayanlar ve diğeri DNA ara madde kullananlardır (Şekil 1a ve b). Eskiden, pozitif iplikli RNA virüsleri (örneğin çocuk felci ve rino virüsler gibi picornavirüsler), negatif iplikli RNA virüsleri (örneğin grip) ve çift dallı RNA virüsleri (örneğin, rotavirüsler) içerir. Bir DNA ara maddesine sahip RNA virüsleri Retrovirüslardır (Şekil 1 a ve c).

POLİMERAZ KODLAYAN HAYVAN RNA VIRUSLARI

DNA safhasına sahip olmayan RNA virüsleri, RNA RNA kopyalaması konak hücre fonksiyonu olmadığı için, bir RNA'ya bağımlı RNA polimeraz (bu da bir replikaz olarak adlandırılır) kodlamaktadır. Bu tür virüsler tipik olarak tüm yaşam döngüsü boyunca sitoplazmadadır. Retrovirüsler, pozitif iplikli RNA virüsleridir ve daha sonra bir konak enzimi, RNA polimeraz II ile genomik RNA'ya transkribe edilmiş DNA provirüsünü oluşturmak için bir RNA-bağımlı DNA polimerazı (ters transkriptaz) gerekir. RNA polimeraz II konak hücre çekirdeğinde mRNA yaptığından, retrovirüslerin yaşam döngüsü çoğunlukla çekirdekte yer alır. Tüm hayvan RNA virüsleri kendi polimerazını kodlarlar ancak bir istisna vardır ki, hepatit delta ajanıdır ve bu gerçek bir virüs değildir. RNA dan RNA’ya kopyalamak için nornalde RNA’dan DNA’ya kopyalayan bir konakçı enzim kullanılabilir.
 

Şekil 2. Pozitif zincirli RNA virusları mRNA'yı direkt olarak kullanılabilir

Şekil 3
Negatif iplikli RNA virüsleri de protein yapmadan önce pozitif iplikçik yapmalıdır ve böylece polimeraz proteini paketinde olması gerekir
 

Şekil 4
Retrovirüslerin kendi polimerazı virionun paketinde olması gerekir
 

Şekil 5
Monosistronik RNA sorunu: çözümleri
 

Şekil 6
DNA bazlarının tautomerik şekilleri
 

Şekil 7
Virüsler, belirli bir ortama (yeşil virüs) uyuma adaptedir. Virüsun (kırmızı) diğer formları aynı derecede başarılı olabilir ama bu mutasyon formu, virüs bu ortamda rekabet edemez bir forma geçmesi gerekir ve bu nedenle nüfusun dışında seyreltilmiş olacaktır
 

Şekil 8
Genom boyut sonuçları
 

Şekil 9
Poliovirus
© J-Y Sgro, Used with permission. From Virus World
 

Şekil 10
Hücre yüzeyine tutunma ve RNA’nın hücreye girişi
 

A
 B
C
D
E
F
Şekil 11 (A)
Poliovirus yüzeyi kanyon gösteriyor

Şekil 11 (B)
İnsanan rhino virus 14

Şekil 11 (C)
Rhinovirus 14 ve ICAM-1 reseptor birlikteliği, cryo-elektron mikroskopi ve resim yeniden yapılandırılması
© J-Y Sgro, Used with permission. From Virus World

Şekil 11D
ICAM1 ve CD155 alan yapısı. ICAM1 beş ekstraseluler domain varken CD155’te üç adet

Şekil 11E
Polio virus reseptor (CD155) virüsteki ceple ilişkilidir. Viral proteinler VP1, VP2, VP3 ve VP4

Şekil 11F
Rhinovirus 14 reseptorüne bağlıdır
© J-Y Sgro, Used with permission. From Virus World

 

VIRAL MESSENGER RNA

RNA virusuna konak hücrede protein sentezi için mesajcı RNA olarak hizmet edebilecek bir RNA oluşturmak gereklidir. Pozitif tek iplikli RNA virüslerinin durumunda, genomik RNA) (genomu, tanım olarak, mRNA ile aynı anlamda) mesaj olarak hizmet edebilir (Şekil 2). Virüs kapsidi sitoplazmaya dağıtım aracı olarak hizmet vermektedir. Genom RNA polimerazı ile kopyalanan bir RNA olduğundan, proteini kodlayan genlerin (DNA virüsları veya retrovirüslarda bulunduğu gibi) yukan tipik promotörüne (TATA kutusu, CAT kutusu gibi) ihtiyaç yoktur; dahası, kendi RNA'sını bir mesaj olarak doğrudan kullanabildiğinden, mRNA yapmadan önce pozitif iplikli virüsler yeni proteinleri yapma gereklilikleri yoktur.

Buna karşılık, negatif iplikli virüsleri ile enfekte olmuş hücrelerin, pozitif sens mRNA yapılmadan önce bir proteini (polimeraz) bulundurması gerekiyor ve bu yüzden, virüs kapsidinin içinde polimeraz taşımak zorundadır ve enfekte olmuş bir hücreye, bu proteini sağlar (Şekil 3). Buna ek olarak, gelen negatif sens genomik RNA'dan kopyalanan sens mRNA konak hücre tarafından çevrilmesi için hücresel mRNA'nın (metil başlıklı, poly A kuyruğunu) normal değişikliklerinin olması gerekir. Değiştirici enzimler (metilaz, GMP transferaz, poli A polimeraz), aynı zamanda gelen virüsun paketinde olmalı anlamına gelir. Konak hücre bu enzimleri sağlayabilmesine rağmen, onlar çekirdekde bulunur (mRNA'nın yapıldığı yer) ve yukarıda belirttiğimiz gibi, çoğu RNA virüsleri kendi yaşam döngüsü boyunca sitoplazmiktir.

Retroviruslarda proteinler yapılmadan önce RNA'dan DNA'ya kopyalama gereklidir ve böylece polimeraz (ters transkriptaz),virüs parçacığı içinde paketlenmelidir (Şekil 4). Bu RNA virüsleri, ancak konak hücrenin çekirdeğinde genomunu çoğaltır ve böylece konak hücre RNA modifikasyon enzimlerini kullanılabilir.
 

MONOSİSTRONİK RNA PROBLEMİ

Ökaryotik hücreler, polisistronik mRNA'lara sahip bakterilerin aksine, monosistronik mRNA'lara sahiptir. Bir protein için bir monosistronik mRNA kodladığından, ribozom mRNA'nın 5 'ucu yakınında bir translasyon başlatma yeri bulur ve bir durdurma kodonu gelinceye kadar protein translasyonu olur. mRNA içinde protein sentezinin internal başlangıcı (nadir durumlar dışında) oluşmaz. Bir tek RNA ökaryotlarda birden fazla protein için kodlama yapar ancak bu bir monosistronik mesaj olarak gören başka bir mRNA'dan için orijinal transkriptin bölümlerini birleştirilerek yapılır. Ekleme enzimleri bu süreci yürütmek için çekirdeğinde bulunur (Bu mRNA’ların yapıldığı yer olduğundan). RNA virüsleri normalde sitoplazmik olduklarından, birleştirme enzimlerinin avantajlarından yararlanamazlar. Bu durumda, sadece tek bir mRNA sahip RNA virüsleri tek bir büyük proteini yapabilmelidir, ancak onlar bir dizi hilenin (şekil 5) üstesinden gelmek için gelişti ve gerçekte, birden fazla protein yapar. Bazıları, konak hücrelerin alternatif birleştirme enzimlerinin avantajlarını alabilir (ve bu nedenle, bir nükleer aşama olması gerekir). Diğerleri bir proteaz aktivitesine sahip tek bir büyük proteini yapar; Bu daha küçük bir protein dizisini büyük prekürsöre kadar keser. Picornavirüslerin gibi, diğerleri bir ökaryotik hücrede olsa bile bir polisistronik şekilde tek bir mRNA işlevi yapmak için yollar buldular.
 

KANIT OKUMA PROBLEMİ

İnsan DNA genom kopyalaması yapılırken, DNA'nın yeni kopya hatalarını düzelten bir kanıt okuma DNA polimeraz kullanıldı. Çok fazla hata oluşur çünkü DNA kodu oluşturan bazların normal hali ender totomerik formlarda bulunabilir (Şekil 6). Bu nadir biçimleri çok kısa süreler için bulunmaktadır ancak, bir baz kopyalanırken o zaman kendi tautomerik formunda ise, DNA sentezi sırasında yanlış baz olarak okunur. Böylece, normalde T ile A eşleşir ama T'nin nadir tautomeri ile G bazı eşleşir ve buna göre kopyalanabilir. RNA polimeraz normalde kanıtı okuma yapmaz ve bu yüzden bu mutasyonlar düzeltilemez ve gelecek nesillerde süreklilik olabilecektir. RNA polimeraz II'nin mutasyon oranı yaklaşık 1/ 10,000 ve böylece RNA virüslerinin mutasyon yükünü düşük tutmak için, bunlar küçük genomlara sahip olmalıdır. Genellikle, RNA virüsleri 10,000 nükleotid ya da daha küçük genomlara sahipdir (örneğin, yaklaşık 150.000 nükleotidlik genomlara sahip olan herpes virüslarla karşılaştırıldığında).
 

NİÇİN TÜM BU MUTASYONLAR RNA VIRUSLARINI KARARSIZ YAPMAZ?

HIV’de (sadece10,000'den az nükleotid genom boyutuna sahip), polimorfizm popülasyonuna neden olan ve virüsu anti-viral ilaçlara dirençli hale sağlayan birçok mutasyon birikir. Ancak, birçok RNA virüsleri (örneğin çocuk felci virüsü) yüksek mutasyon oranlarına rağmen, binlerce yıl boyunca çok istikrarlı olmuştur. Bu en iyi Müllerian manzara uygunluk kavramı ile bu açıklanabilir. Bu kavrama göre, belirli bir virüs suşu da (örneğin, insanlarda çocuk felci) belirli bir konak organizmada replikasyona uyarlanabilir. Aynı veya daha iyi sonuçlar getirebilen virüsün diğer formlarıda olabilir ama ama virüs başka bir forma mutasyona daha iyi adapte olan bir forma geçmesi gerekir. Böylece, daha iyi adapte olan virüs mutasyona uğradığında, mutant virüs rekabet edemez ve dışarı seyreltilir. Diğer bir deyişle, iyi adapte virüsler kendi nişinde uygunluğun bir pikini yapar ve zayıf adaptasyonunun vadisini çaprazlayamaz (Şekil 7). Onlar kanyon katta sert koşullara adapte olamaz ve bu nedenle çiftleşmediklerinden, bu farklılıklar göstermiş Büyük Kanyon'un kuzey ve güney jantları üzerinde sincaba benzer.
 

KÜÇÜK GENOM BOYUTUNUN SONUÇLARI

Küçük bir genom kodlanmış olabilen proteinlerin sayısını kısıtlar (Şekil 8). Gördüğümüz gibi, RNA ve virüs tarafından yapılması gereken polimerazı korumak için bir kapsid proteini olması gerekir. Ayrıca bir bağlanma proteini olması gereklidir böylece virüs, yeni bir hücreyi enfekte edebilsin. Bu nedenle, RNA virüsleri, çeşitli proteinlerin birden fazla kopyasını kullanarak oldukça büyük olabilmesine rağmen, bireysel proteinlerin sayısı sınırlı olacaktır.
 

YAŞAM SİKLUSU

Polio (şekil 9) and rhinoviruslar picornavirusdur. Onlar küçük, ikosahedral, pozitif sense RNA viruslarıdır ve bir zarf (çift katlı lipid) içermezler. Picornaviruslarda hepatit A virüsü ve enterovirüsları da bulunmaktadır. Bu virüslerin tüm yaşam döngüsü, konak hücrenin sitoplazmasında oluşur. RNA mRNA gibi aynı anlamda olduğundan, yalnız RNA, tam bir virüs partikülüne göre daha az oranda olsa bile bulaşıcıdır. Virüs, hücre yüzeyine bağlanmak için proteinlere sahip olmalıdır.

Hemen hemen tüm diğer virüslerinde olduğu gibi pikornavirüsler, özel bir reseptör ile konak hücreye bağlanır ve hücre tarafından içselleştirilir (Şekil 10). Çocuk felci ve rino viruslarında, bu CD155, çocuk felci virüsü reseptörü veya PVR olarak da bilinen, normal hücrelerde fonksiyonu bilinmeyen bir proteindir. Bir proteini olan vitronektin bağlanan CD155'in normal fonksiyonu ile ilgili bazı ipuçlarına sahibiz bu nedenle, bunun hücre dışı matrikse, bir hücre bağlanmasında rol oynayan bir yapışma proteini olabilir. Rinovirüslerin büyük bir kısmı ayrıca CD54 ya da ICAM-1 (hücre içi yapışma molekülü-1) olarak adlandırılan bir yapışma proteini olan başka bir reseptöre bağlanabilir; bu reseptörlerin kullanılması virüslerin karakteristik tropizmine yol açan, bulaşılabilir hücreleri kısıtlar, örneğin, CD155 bağırsakta ve nöromüsküler kavşakta presinaptik membranda yer alan bir akson terminalinde de dahil olmak üzere pek çok hücre tipinde ifade edilir. C D155 ve ICAM-1 zar içinde sabitlenmiş olan glikoproteinlerdir (Şekil 11D). Pikornavirüs bağlanan hücre dışı bölgeleri, immünoglobülin benzeri kıvrımlar ile, sırasıyla üç ve beş immünoglobülin benzeri domaine sahiptirler. Her durumda virüs, N-terminal alanına bağlanır. CD155 kısa ve kanyon (şekil 11E) boyunca yatıyorken, ICAM-1 uzun ve kanyonun (Şekil 11C, D) içine derin çıkıntı yapmaktadır.
12 pentonlu nükleokapsit yapısından herbiri çevrelerindeki herbir proteinle temas halindedir. Virusun herbir yüzünde triskelion (üç bacaklı yapı) benzeyen bir protein kompleks vardır. Icosahedronun yirmi yüzü olduğu için, 20 triskelions vardır. Pentons ve triskelions arasında bir kanyonun (şekil 11A, B); hücre yüzeyi (ICAM-1 ya da CD155) üzerinde bir reseptör Canyon (Şekil 11E) 'de bağlanan ve bazı viral proteinlerde yapısal bir değişiklik çökelir. Hücre ve virüs protein etkileşimi çok kararlı değildir. Rinovirüslarda, sitoplazma içine girişi ve konformasyonel bir değişim için gerekli bir asit pH oluşturan endositozis takip ediyor görünmektedir.

Rhinoviruslar ICAM-1 ile hücreye bağlanırken, neler olduğuna detaylı bakacak olursak; Viral proteinlerden biri hücre zarına gömüldükden sonra RNA pentonun merkezi yoluyla membrandan hücreye girecek. Biz pentondan (biz aşağı baktığınızda beş kat simetriye sahiptir) (şekil 12) bir kesit alırsak, kapalı por çevreleyen penton merkezi parçasından VP1 molekülleri görebilirsiniz. VP1- kanyonda VP2 / 3'e karşı yer almaktadır. Ama kanyonun zemini düz değil. Zemin altında Cep olarak bilinen büyük bir alanda dar bir delik vardır. Normalde, bu cep "cep faktörü" içerir. Bu hiç izole edilmemiş ve karakterizedir ancak kristalografik yapı çalışmaları uzun yağ asit benzeri molekül olarak görünür. Aşağıda dış proteinler, VP1, VP2 ve VP3 olup, (Şekil 12'deki gibi) dışarıdan görülemeyen bir virüs proteini de VP4. Şekil 13, iç kümede daha genel bir yapıya sahip penton proteinlerinin omurgasını gösterir. Şekil 14 ICAM-1 molekülünün VP1 / 2/3 kompleksine nasıl sığdığını göstermektedir. Unutmayın; kanyon içine sığar, ancak cebe penetre olmaz. Biz şimdi belirtilen proteinlerin omurgalarını şekil 15 ile tekrar görüyoruz.

Pikornavirüs enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılmış ilaçların bir sınıfı, WIN ilaçları. Onlar virüs ve ICAM-1 etkileştiğinde yapısal değişikliğini durdurur ve şekil 16'da ne olacağını görebilirsiniz. WIN ilaç "cep faktörü" yerini alır ve cep içine uyar (şekil 17) ve biz bir uzay doldurma görüntüsünde pentona (Şekil 18) baktığınızda neredeyse tamamen gömüldüğünü görürüz.
Yukarıda işaret edildiği gibi, VP4 proteini, dış VP1 / 2/3 proteini altındadır. VP4 bir ucu çok hidrofobik, kendisine bağlı bir yağ asite (miristik asit) (Şekil 19) sahiptir. Boşluk doldurucu modelinde, biz yağ asidi penton ortasında bir fiş oluşturmak için gözenek içine çıkıntı yapmakta olduğunu görebilirsiniz. VP3 ayrıca fişin bir parçasını oluşturur (Şekil 20).

ICAM-1 kanyona bağlandığı zaman, penton merkezinden uzakta VP1 ipuçları ve yapısal değişim vardır (Şekil 21). Bu cebi sıkıştırır ve bağlanma cep faktörünü değiştirmesi mümkündür. WIN ilaçları cep faktörde daha güçlü cebe bağlanır ve ICAM-1 bağlanmasını yerinden değiştiremez. Böylece, gözenek açmak için eğme oluşmaz (Şekil 21 b).

VP1 uçları gerilediğinde VP3 dışa hareket ederek gözenek açılır (şekil 21b, c). Bu VP4'e gözenek (kanal) içinde hareket etmesine olanak sağlar. VP4'ün amino terminali bir miristik asittir (yağ asidi) ve gözenek aracılığıyla bazı hamleler yapar. Gözenek beş kat simetriye sahiptir ve orada gerçekten bu beş VP4 proteinleri kanalı zorlar. Miristik asitler gözenek oluşturmak için hücre zarının ikili lipid tabakasına gömülür. Gözenek oluşumu ayrıca VP1 amino terminalinin antipatik alfa sarmal olduğu gerçeği ile ICAM-1 bağlanma üzerinde döndürmesine yardımcı olur.

VP1-4 tetramer yapısından beklenebileceği gibi, VP4’ün virüsün dışına anti-VP4 antikorları tarafından bağlanmamış olması gerekir. Virüs uzun süre çözeltide bırakılırsa, VP4, virüs "nefesler" olarak etiketlenmiş olur. Bir WIN ilaç cebe bağladığında, cebe ilacın sıkı bağlanması virüsün yapısını stabilize ettiğini gösteren böyle nefes durdurur. Beklenebileceği gibi, kanyona bağlanan ICAM-1 molekülünün bir parçası eklenirse, RNA gözenekten çıkar ve orada bir şekil değişikliği ile virüs artık bulaşıcı olmaktan çıkar. Penton sadece enfekte olan hücre içine RNA için çıkış yeri değil, ayrıca nükleokapsit içine RNA için giriş yeridir.

 

Şekil 12, Rhinovirüs Penton Proteinlerin Düzenlenmesi

Şekil 14, Hücre reseptör yerleştirilmesi, ICAM-1

 Şekil 18, WIN ilaç neredeyse tamamen gömülüdür

 Şekil 20, VP4'e miristik asitin ataşmanı
 

 
Şekil 21b. ICAM-1 bağlandığı zaman VP 1,2,3 karmaşık ipuçları gözenek açmak için cep faktörü muhtemelen yerinden olmuştur. Bir WIN ilaç cep faktörünün yerini aldığında, bu yapısal değişiklik oluşmaz

Şekil 13, Penton proteinlerinin Omurga yapısı

Şekil 15, Hücre reseptörünün yerleştirilmesi ICAM-1
 

 Şekil 17, Cepte WIN ilacı

Şekil 19 Miristik asidin VP4’e ataşmanı
 

Şekil 21a, VP1,2,3 kapalı bir gözenek oluşturur
 

Şekil 21c, ICAM-1 bağlanması, gözenek açılması ile sonuçlanır, virüs bağlı olan hücre zarına, (aynı zamanda gözenek geçebilir) VP1 ve VP4 parçalarının gömülmesi ile hücre membranında gözenek oluşturur. RNA, virüs pentonunun gözeneği yoluyla konak hücreye geçebilir

  Şekil 22, VPG viral genomik sens (+ ve) RNA'nın 5 'ucundadır, ancak çeviriden önce kaybolur

Şekil 23, RNA kap oluşturan Başlatma kompleksi

TRANSLASYON
RNA, hücre girdikten sonra tercüme edilebilir. RNA'nın 5 'ucunda VPg olarak adlandırılan küçük viral protein vardır (Şekil 22). Hücre infekte olduğunda, bu RNA'dan çıkarılır ve RNA pozitif sens olduğundan, hemen mRNA olarak kullanılabilir. Normal olarak, bir hücresel mRNA'nın tercüme edildiği zaman, küçük ribozomal alt birimi 5 'ucunda kap yapısını tanır ve daha sonra ribozom büyük alt birimine bağlanmasından sonra toplanır. Fakat kapaklama (hücresel enzimlerin bir sonucu olarak) çekirdekte ortaya çıktığı ve pikornavirus'un tüm ömrü sitoplazmada yer aldığından, pikornavirüs RNA üzerinde hiçbir metillenmiş kap yoktur. Bununla birlikte, konak protein sentezi makineleri, viral RNA çevirir. Şekil 23 bir şapkalı mRNA üzerinde oluşan normal bir başlatma kompleksi gösterir. Pikornavirüs RNA bir iç ribozom giriş sitesi (IRES )olarak adlandırılan ikincil yapının bir bölge vardır (Şekil 24). Bu normalde capı tanıyan karmaşık proteinler tarafından kabul edilmektedir. IRES tanınması için ek bir konak hücre faktörünün gerekli olduğu görülmektedir fakat, bu normal bir mRNA metil cap için değil. Bu konak faktörü kullanılabilirliği belli hücreler için picornavirüslerin tropizminin belirlerlemesi ile mümkündür.

Picornaviruslar başlatma kompleksinin proteinlerinden birini, eIF4G (Şekil 25),kesebilen bir proteaz etkinliğe de sahiptir ve bu normal kapaklı mesajları çevirmek için hücrenin yeteneğini ciddi şekilde etkiler ama IRES'den gelen çevirilerietkilemez; böylece virüs konak hücre çevirisini bastırırken, etkilenmemiş kendi RNA çevirisine devam eder.

Sadece bir IRES olduğu gerçeği tek primer çeviri ürünü olduğu anlamına gelir; yani sadece yapılan bir büyük proteini olabilir. Bu protein, sonunda olgun virüsda birkaç protein yapmak için kesilecek ve böylece birden fazla gen (cistron) tarafından kodlamakta olduğundan bu birincil ürüne polisistronik protein diyoruz. Orijinal poliproteini kesen proteazlar virüs genomunda kodlanır ve şekil 26'da gösterildiği gibi proteolitik süreç sipariş edilir.
 

Şekil 24, Pikornavirüs RNA'sında ic ribosom giriş sitesi (IRES) olarak adlandırılan ikincil yapısının bir bölgesi vardır
 

Şekil 25 Picornaviruslar da başlatma kompleksi "eIF4G" proteinlerinin birini kesebilen bir proteaz etkinliğine sahiptir

Şekil 26, Orijinal poliproteini kesen proteazlar virüs genomunda kodlanır ve proteolitik süreç sipariş edilir
 

A

B
Şekil 27
A. Pikornavirüs hücre yüzeyi üzerindeki bir reseptöre bağlanır (A). 5 'ucunda VPg'li RNA daha sonra bölünlenecek (C) bir primer translasyon ürününe (B) çevrilir. Pozitif iplikli Genomik RNA, aynı zamanda, muhtemelen endoplazmik retikulumdan sitoplazmik yüzeyine bağlı veziküller bir RNA polimeraz ile ilişkilendirir, ve negatif tek RNA kopyalanır. VPg aynı zamanda negatif kolun (poli U ucu) '5' ucundadır (D). Negatif iplikli genom pozitif tek iplikli RNA'ya kopyalanır (E), Bu hücre lizizi salınan bir 150S virüsü (G) oluşturmak üzere procapsid ile birleşir.
B. Bir pozitif tek iplikli RNA virüsünün replikasyonu
 

RNA REPLIKASYIONU
Bu, bazı başka RNA virüs ile karşılaştırıldığında oldukça basittir. Picornavirusler sitoplazmada kendi tüm zamanlarını harcadığından, infekte eden virüsun pozitif iplikçiğinden yapılmış bir polimerazı (replikaz) kodlaması gerekir. Polimeraz sense ipliğe anti-sens kopyalar, sonra virüs içinde paketlenmiş sens sarmalını tekrar kopyalar (Şekil 27). RNA replikasyonu RNA polimerazın bağlandığı zar veziküllerinin sitoplazmik yüzeyinde ortaya çıkmaktadır. Bunlar enfekte olmamış hücrelerde salgılanan veziküller ve membran proteinleri gibi, endoplazmik retikulum çıkıp golgiye geçiyor görünüyor. Ancak, hücre pikornavirüs tarafından enfekte edildiğinde, veziküller taşımayı yapmak için, veziküller golginin cis yüzü ile kaynaşmaz (Şekil 28). Bu veziküllerin sitoplazmik yüzeylerinde (COP proteinleri denilen) spesifik hedef proteinleri bulunur ve bunların viral enfeksiyona yanıt olarak oluştuğu mümkün olabilir. Bu picornaviruslerin lipid zarfının ve yüzey glikoproteininin olmadığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, virüsün üretimi, Golgi işlevi ödünü tarafından inhibe değildir. Zarflı virüslarda bu durum olurdu. Picornavirüslerin RNA replikasyonunun bu zar ile ilişkisinin nedenini bilmiyoruz ama polimeraz çevresinde çeşitli yüzeylerde konsantre olabilir (bakterilerde DNA replikasyonunun membran-ilişkili olduğu unutmayın). Hücresel haberci RNA gibi picornavirüslerin RNA'sı, 3 ' ucunda poliadeniledir ancak bu poliadenilasyon farklı bir şekilde meydana gelir. Konak hücre mRNA sentezinde, poli A sekansı genin DNA kopyasında kodlanmış değildir, ancak substrat olarak ATP kullanan, poli A polimeraz olarak adlandırılan bir enzim tarafından ilave edilir. Pikornavirüs RNA durumunda, bununla birlikte, sense iplikte poli A sekansı negatif ipliğin 5 'ucunda bir poli U sekansına kopyalanır. Bu replikaz tarafından 3' poli A'ya tekrar geri kopyalanır.
 

Şekil 28, Hücre pikornavirüs tarafından enfekte olduğunda, veziküller taşımayı yapmak için, veziküller golginin cis yüzü ile kaynaşmaz

BİRLEŞME
Yukarıda belirtildiği gibi, pikornavirüs proteinleri polisistroniktir çünkü sadece tek bir IRES vardır. Bu, poliprotein ayrılan çeşitli proteinler olarak virüs birleştirildiği anlamına gelir. Poliprotein, ilk üç proteine bölünmektedir (P1, P2, P3).

P1 sonra virüs kapsidinin altünitesi oluşturan üç proteine (VP0, VP1, VP3) ayrılır. Bu, poliproteinin ve tek birincil çeviri ürünün katalitik bir parçası olarak virüs spesifik proteazlar tarafından yapılır. VP0, VP1- ve VP3, 5S yapısal alt birimi (protomeri) içine monte edilir. Virüs bir arayaya geldiği zaman VP0 sadece VP2 ve VP4'e bölünmektedir. Bu protomerlerin beşi bir 14S pentamerin içine monte edilir ve oniki pentamerler procapsid oluştururlar. RNA, bir provirion oluşturmak üzere procapsid içine kapsüllenmiştir. B u aşamada, VP0 de VP2 ve VP4 ayrılır ve virion olgun ve virüs parçacığı infeksiyözdür. RNA, bir provirion oluşturmak üzere procapsid içine kapsüllenmiştir. Bu aşamada, VP0 de VP2 ve VP4 ayrılır ve virion olgun ve virüs parçacığı infeksiyözdür. RNA enkapside ise VP0 sadece ayrılır.

Primer çeviri ürününün diğer 2 parçası (P2 ve P3) yapısal olmayan proteinleri meydana getirmek üzere ayrılmaktadır (örneğin, olgun virüs parçacık içinde yer almayan ancak, enfekte hücrede replikasyon sırasında kullanılan proteinler). Bu replikazı ve konak hücre metabolizmasını değiştiren proteinleri içerir. Pozitif sens genomik RNA moleküllerinin her birinin ucunda bulunan VPg proteini P3 parçasından oluşturulur.
 

SALINIM
Birçok pikornavirüs partikülleri sitoplazmada birikir ve hücresel lizis sonucu olarak hücre ölür. Böylece çocuk felci virüsünün tüm yaşam döngüsü sitoplazmada gerçekleşir.
 

  Mikrobiyoloji ve İmmünoloji On-line, Viroloji Bölümüne Dönünüz

This page last changed on Friday, October 28, 2016
Page maintained by Richard Hunt