INFECTIOUS DISEASE

 

VİROLOJİ - ÜÇÜNCÜ BÖLÜM
DNA VİRÜSLERİNİN REPLİKASYONU STRATEJİLERİ

Dr Margaret Hunt
Professor Emerita
Department of Pathology, Microbiology and Immunology
University of South Carolina School of Medicine

Katkı yapan:
Dr Dorian McIlroy
University of Nantes

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

ÖĞRETİM HEDEFLERİ

Hayvan DNA virüsleri tarafından kullanılan replikatif stratejilerinin tanımlayıcı analizi
Farklı DNA virüsü replikasyon şemaları ile ilişkili prototiplerin tanımlanması
 

GENEL

Viral genom şu bilgileri içerir:

• Viral genomların replikasyonunun sağlar

• Genomların virionlar içinde paketlenmesini sağlar

• Hücre yapısını ve/veya fonksiyonunu daha yüksek ya da düşük dereceye değiştirir.
   

VIRAL STRATEJİ

Viral strateji her virüs yukarıdaki işlevleri hangi şekilde yürüttüğünü ifade eder. Virüs, bir hücre içi paraziti olduğu için bu, konak hücrenin koyduğu sınırlar içinde faaliyet gösterir veya bu sınırlamaları aşmak zorundadır.

DNA VİRÜSÜNÜN REPLİKASYONU STRATEJİLERİ

Genel

• Virüs, konak hücrenin translasyon mekanizmaları tarafından proteine dönüştürülebilir mRNA'lar yapmak zorundadır.

• Virüs kendi genomunu çoğaltmak zorundadır.

• mRNA sentezi ve DNA replikasyonu için gerekli olan konakçı enzimleri (mitokondride olanlar hariç) çekirdek içindedir ve bu nedenle virüs kendi başına bu enzimlerden yaralanabilmek için çekirdeğe girmesi gerekir.
   

İnsan parvovirus B19
Image courtesy of Dr J-Y Sgro
Used with permission
 

NUKLEER DNA VIRUSLARI

PARVOVIRUS AiLESİ

Parvovirüsleri, çok küçük (18- 25nm çapında), tek iplikli DNA virüsleridir(parvum = küçük) (Şekil 1a). İkosahedral kapsidleri vardır ve zarf bulunmaktadır. DNA replikasyon çekirdeği gerçekleşir.

Birçok insan parvovirüsü replikasyon için ko-enfeksiyon yapacak başka bir DNA virüsüne ihtiyaç duyan- adenovirüs ya da herpesvirüs gibi- uydu virüslerdir. Bu adeno-ilişkili virüsler (AAV) gen terapi vektörleri olarak geliştirilmiştir. Öte yandan, bocavirüsler(solunum enfeksiyonu etkeni) ve parvovirüs B-19 yardımcı virüs olmadığında da replikasyon yeteneğine sahiptir.

İnsan parvovirüsü B-19 bölünen hücrelerde çoğalır- öncelikle kemik iliğinde eritrosit öncüllerinde - ve beşinci hastalığa (eritema enfeksiyozum) neden olur. Bu genellikle hafif bir hastalıktır ama kırmızı kan hücrelerinin azalması üretim çeşitli ağır hemolitik anemisi olan kişilerde sorun olabilir.

Tutunma, penetrasyon ve soyulma
Parvovirüs B-19 eritrosit öncülleri yüzeyinde de bulunan eritrosit P-antijenine ( veya globosid) bağlanır. Bağlanmanın ardından eritrosit öncülleri tarafında eksprese edilen ancak olgun eritrositlerde e eksprese edilmeyen α5β1 integrin aracılı virion endositozu gerçekleşir. İntegrin co-reseptör kullanımı, çekirdeği olmadığı için kırmızı kan hücrelerine giremeyeceğinden parvovirüs B19 replikasyonunu destekleyemez.
Virion minör kapsid proteini, VP1 etkisine bağlı olarak, girdikten sonra endolizozomdan kurtulur. Sonra parvovirüs virionları çekirdek civarına mikrotübüler ağı üzerinden aktif taşınmaktadır. Nükleer por kompleksinden geçerek nukleusa girebilecek kadar küçüktürler ve soyulma çekirdekte meydana gelir.

Gen ekspresyonu ve DNA replikasyonu
Tek iplikli DNA genomu önce konak hücre enzimleri tarafından çift iplikli DNA'ya dönüştürülür. Viral genomun her iki ucunda ters tekrarlanan terminal (ITR) sekanslar, kendi üzerlerine geri-katlanır, böylece tek iplikli virüs genomunun ucundaki serbest 3'OH grubu, böylece komplementer DNA zinciri sentez için primer olarak kullanılabilir.

Çift zincirli parvovirüsü B-19 genomu hücresel transkripsiyon faktörleri ve RNA polimerazı çalıştıran tek bir promoter element içerir. Alternatif kırpılma ile iki kapsid proteini (VP1 ve VP2) ve yapısal olmayan protein NS1’i kodlayan mRNA'lar oluşur. Bu viral proteinler sitoplazmada sentezlenir, daha sonra nükleuslara aktarılır.

NS1 virüs genomunun replikasyonu için gereklidir - ama bir DNA polimeraz değildir. Bunun yerine NS1 özellikle çift zincirli virus DNAsına bağlanır ve parvovirüs genomunun çok sayıda tek-zincirli kopyalarını türetmek üzere konakçı DNA polimerazın viral DNA’yı replike etmesine izin verir. Parvovirüs B19 sadece DNA replikasyonu için gerekli hücresel faktörlerin hepsini eksprese eden aktif döngüsel hücreleri içinde çoğalabilir.

Hem (+) hem de (-) iplikli kopya oluşturulur ve her ikisi de:

• Daha sonra virüs geni transkripsiyon için şablon olarak kullanılabilecek ve virus genom replikasyonuna aracılık edebilecek çift-iplikli DNA genomlarına dönüştürülebilir

• Ya da virionlara katılabilir
   

Birleşme ve Salınım
Birleşme çekirdekte meydana gelir ve virionlar hücre lizizi ile serbest kalır.
 

PAPILLOMAVIRUS AİLESİ

Her iki aile üyelerinin de benzer yapıya sahip olmaları nedeniyle HPV ailesi eskiden Polyomavirüs ailesi ile birlikte Papovavirüs ailesi (Papilloma, Polyoma, Simian Vakuolasyon Virüsü 40) içinde gruplandırılmıştı. Ancak, bu iki ailenin replikasyon stratejilerinin çok farklı olduğunun anlaşılması üzerine her grup artık ayrı aile olarak sınıflandırılmaktadır.
 

Papillomavirüsler (Şekil 1b) kültürde zor ürerler. Bunlar bu bölümde daha ayrıntılı olarak ele alınmayacaktır ( DNA tümör virüsleri bölümüne bakınız).  

SV40 (Şekil 2), BK, JC ve polioma virüslerini içerir. Tümü DNA replikasyonu için benzer stratejilere sahiptir. Bunlar küçük (~ 40 nm çapında), ikosahedral yapıda, çekirdekte replike olan zarfsız virüslerdir. Konak hücreye bağlı olarak, hücreyi transforme ederler (birlikte ) ya da replike olup hücreyi lizise uğratırlar.

LİTİK SİKLUS

Bağlanma, penetrasyon ve soyulma
Viral kapsid proteinleri hücre yüzey reseptörleri ile etkileşir ve muhtemelen penetrasyon endositoz yoluyla gerçekleşir. Virionlar çekirdeğe taşınır ve soyulur. DNA (ve ilişkili histonlar) muhtemelen nükleer porlar yoluyla çekirdeğe girer.

Viral mRNA ve proteinlerin üretimi
Gen ekspresyonu, erken ve geç evre olarak ikiye ayrılır.

Viral replikasyon işleminin başlaması için enzimleri ve regülatör proteinleri kodlayan erken genlere ihtiyaç duyulur.

Geç genler, matür virüs oluşturmak için gerekli yapısal proteinleri kodlar.
 

Şekil 3, erken gen ekspresyonu
Not: - - - - Alternatif mRNA işlenmesinde çıkarılan primer transkript bölgeleri gösterilmektedir.
Modified from Fiers et al.,Nature 273:113
 

  Şekil 4
Geç gen ekspresyonu
NOT:- - - Alternatif mRNA işlenmesinde çıkarılan primer transkript bölgeleri gösterilmektedir. Kalın oklar proteine çevrilen bölgeleri gösterir.
Modified from Fiers et al.,Nature 273:113
 

 

LİTİK SİKLUSUN ERKEN FAZI

Erken gen ekspresyonu (Şekil 3 ve 6)
Erken promotör konak RNA polimeraz II tarafından tanınır (SV40 güçlü bir çoğaltıcı içerir). Transkripsiyon sonrası RNA modifikasyonu (kapanma, metilasyon, poliadenilasyon, uzama gibi) konağın enzimleri tarafından gerçekleştirilir. Erken transkript (primer transkript) yapılır ve sonrasında mRNA’larda, küçük T ve büyük T antijenler (bu proteinler ortak amino-uçlara, ancak farklı karboksi-uçlara sahiptir) oluşumuyla sonlanan alternatif bir işleme tabi tutulur.

mRNAlar sitoplazmada çevrilir.

Not: birden fazla protein için işlenebilen ve kodlanabilen primer transkriptler çeşitli virüs aile lerinde ve konak hücrede görülür.

LİTİK SİKLUSUN GEÇ FAZI

Tanım olarak geç faz, viral genom replikasyonunun başlaması ile başlar.

DNA replikasyonu
SV40 / polyoma DNA replikasyonu çekirdekte gerçekleşir.

Büyük T antijeni DNA replikasyonu için gereklidir. Replikasyon orjinine bağlanır.

Polyoma virüsleri, T antijeni mevcut ise viral replikasyon orjinini tanıyan konak hücre DNA polimerazını kullanılır.

DNA replikasyonu iki yönlüdür ( her dairesel DNA için iki replikasyon çatalı vardır ve replikasyon lider/geciken dizi, Okazaki fragmanları, DNA ligaz, vb içerir). T antijeninin katılımı dışında esas olarak konak mekanizmalarını kullanan virüsün DNA replikasyonunun bu işleyişinin, konak hücrede gerçekleşene çok benzer olması şaşırtıcı değildir.

Yeni yapılan DNA ile konak histon kompleksi

Geç gen ekspresyonu (şekil 4 ve 6)

Geç mRNAlar DNA replikasyonundan sonra yapılır (çok sayıda yeni yapılan viral DNA artık şablon olarak kullanılabilir). Erken mRNA'lar hala transkribe edilmektedir, ancak çok çok daha düşük orandadır.

T antijeni, geç promotörlerden kaynaklanan artmış transkripsiyonun ve erken promoterden kaynaklanan azalmış transkripsiyonun kontrolüne dahil olmaktadır. Ayrıca, konak proteinler ile etkileşimde bulunur ve kona hücrenin özelliklerini değiştirir böylece de hücre dönüşümünde ve tümör oluşumunda rol oynar.

Diferansiyel (farklılaştıran) kırpılmaya uğrayan VP1, 2 ve 3 aynı primer transkriptten yapılır(Şekil 5). Bu, VP1 için çerçeve okumasında VP2 ve VP3 için olandan farklılık oluşması ile sonuçlanır. Dolayısıyla, kullanılan okuma çerçevesine göre bir DNA bölgesi, iki farklı aminoasit dizisi için kod oluşturabilir. Bu kısa DNA esnemesi, virüslerin (ve hücrelerin) birden fazla protein sekansını kodlamak için kullanabildiği diğer bir yoldur.

BİRLEŞME

VP1, 2 ve 3 mRNA'lar sitoplazmada çevrilir, proteinler çekirdeğe taşınır ve kapsidler kapsid içindeki DNA (ve hücre histonları) ile birleşir. Çok sayıdaki kapsid çekirdekte birikir ve inklüzyon cisimciklerini oluşturur. Virionlar hücre lizisi ile serbest kalır.
 

Şekil 7b
Adenovirüs yapısı

Adenovirüsler çift zincirli lineer genomlu, zarfsız ikosahedal yapıda DNA virüsleridir. (Şekil 7 ve 8)
 

LİTİK SİKLUSU

Tutunma ve penetrasyon
Adenovirüsler genellikle epitel hücrelerini enfekte eder. Fiberler, bir hücre yüzeyi reseptörüne bağlanır ve virüs endositozla yutulur. Görünüşe göre virüs endozomları parçalayabilmektedir. Soyulma aşamalı gerçekleşir. DNA çekirdek içine (muhtemelen nükleer porlardan) (Şekil 9) salınır.

Erken faz
Erken transkripsiyon: Adenovirüs konak hücre RNA polimerazını kullanır ve erken mRNA’lar her iki dizinin farklı bölgelerinden transkribe edilir (Şekil 10). Çoklu promotörler daha değişken bir kontrole neden olurlar. mRNA’ların başlık takılması, metilasyon, poliadenilasyon ve enzim sistemlerinin kırpılması (bazen) işlemleri konak hücre tarafından yapılır, daha sonra sitoplazmaya gönderilir ve dönüştürülür.
 

 

A  
B Şekil 8 Adenovirüs virion Modelleri.

A: Bir intakt adenovirüs partikülünün 3 boyutlu yapısı ikosahedral 3 dönüşlü ekseni boyunca görülmektedir
© EMBL Virüs Yapısı kaynak alınmıştır

B: Adenovirüs partikülünün polipeptit bileşenlerinin ve DNA'sının mevcut bilgilere dayanarak şekillendirilmesi. Hiçbir gerçek ikosahedral virion tüm bileşenleri içeremez. Virion bileşenleri terminal protein (TP) hariç olmak üzere polipeptit numaralarına göre belirtilmiştir.
Fields ve arkadaşları, Temel Virology (1996) ’dan uyarlanmıştır.
 

Erken proteinler in yer aldığı olaylar:

• transkripsiyon için gereklidirler (E1 proteini diğer erken genlerin transkripsiyonu için gereklidir; bu nedenle diğer genler, bazen "gecikmiş erken" olarak ve E1A’ da " hemen erken" gen olarak adlandırılır).

• adenovirüs DNA sentezi için gereklidirler (DNA polimeraz dahil olmak üzere).

• konak hücre, gen ekspresyonunu değiştirirler. Bunlar, ürünleri konak hücre anti viral cevabını ve / veya hücre siklusu regülasyonunu etkileyen genleri kapsar.
   

 Şekil 9 Adenovirüs partiküllerinin alınması ve soyulmasının şematik gösterimi.
Zinsser Mikrobiyoloji 20. baskıdan uyarlanmıştır

Şekil 10
Adenovirüsün transkripsiyon haritası. Erken genler kırmızı ile gösterilmiştir. Siyah geç genleri gösterir. Mavi hat DNA’yı göstermektedir. Köşeli parantezler promotör konumlarını göstermektedir. Her promotörden primer transkriptler yapılır ve daha sonra alternatif kırpılmaya tabi tutulur, diyagram üzerinde primer transkriptler görülmemektedir. Sadece alternatif olarak kırpılmış ürünlerde varolan bölümler gösterilmiştir.
Eksik bölgeler intronların kaldırıldığını göstermektedir.
Adapted from Broker, T.R. In Processing of RNA. (Apirion, D ed) 181-212, 1984
 

 

Geç faz

DNA replikasyonu

Adenovirüs kendi DNA polimerazını (erken proteinlerden biridir) kodlamaktadır. DNA dizi yer değiştirme mekanizması (Şekil 11) ile çoğaltılır. Herhangi bir Okazaki fragmanları yoktur, her iki dizi sürekli bir şekilde sentezlenir.

DNA polimeraz sentezi de novo olarak başlatamaz, bir primere ihtiyaç duyar. Adenovirüsülerde, viral kodlanmış terminal protein (TP), primer olarak rol oynar. Bu yüzden adenovirüs DNA iplikçiklerinin 5 'ucuna kovalent bağlanır.
 

 Şekil 12
Viral primer transkriptin işlenmesi

Geç transkripsiyon

Geç transkripsiyonun başlayışı iyi anlaşılmamıştır. Geç mRNA'lar esas olarak yapısal proteinleri ve bir ana geç promotörü kodlar(Şekil 12) . Primer transkript çeşitli monosistronik mRNA'ları (şekil 12) oluşturmak için işlenir:

Primer transkript bölünmesinin iki tipi vardır:

• Daha sonra poliadenillenecek çeşitli 3 'uçlarını oluşturmak için

• intron çıkarılması için

Her mRNA'dan doğru miktarlarda yapılması gibi işlemlerin nasıl kontrol edildiği anlaşılamamıştır. Görünüşe göre virüs virionderlenmesi için gerekli olandan daha fazla mRNA ve protein yapmaktadır, bu yüzden çok sıkı bir kontrol gerekli olmayabilir.
 

Birleşme

Adenovirüs partiküllerinin birleştirilmesi çekirdekte meydana gelir. İmmatür kapsidler oluşturulduktan sonra, DNA partiküllere girer. hücrelerin lizisi ve virionların dışarı salınımı sonrasında kapsidler bir olgunlaşma işlemimine tabi olur.

Gerekli olandan daha fazla yapısal proteinleri yapılır ve bu fazlalık yapısal proteinler, inklüzyon cisimciklerini oluşturmak üzere çekirdekte birikir.
 

 Şekil 13a
Herpesvirüsünün yapısı

Şekil 13b
Herpes simplex virus
© Dr Linda M Stannard, University of Cape Town, South Africa, 1995 (used with permission).

HERPESVIRUSLAR

Herpesvirüsler doğrusal çift iplikli DNA ve hem zarflı hem de ikosahedral yapıdadır (Şekil 13).
 

Şekil 15
Membran bağımlı virüsün plazma membranı ile füzyonu

 

 
Tutunma ve penetrasyon

Herpes simpleks virüsü de dahil olmak üzere pek çok herpes virüs, hücre plazma zarıyla direkt olarak birleşebilir (kısmi soyulma ile sonuçlanır) (Şekil 14). Plazma membranı ile bu tür bir füzyonun hem virüse hem de konakçı hücreye etkileri vardır. Bunlar arasında:

• Füzyon proteini, fizyolojik pH'da aktif olduğu için, virüs büyüme döngüsü sırasında konak hücre membranı içine sokulduğu takdirde, enfekte edilmiş hücre, potansiyel olarak diğer hücrelerle birleşir ve sinsitiyum oluşturur.
• Viral membran hücre plazma membranında bir "ayak izi" bırakır ve bu hücrenin enfekte olduğunu gösteren olası bir ipucudur (Şekil 15)

Kapsidler çekirdeğe doğru taşınır ve DNA çekirdeğin içine geçer (muhtemelen nükleer porlar yoluyla).
 

Erken faz

Erken transkripsiyon (bu aşamada yapılan mRNA alfa ve beta mRNA’lardır) (Şekil 16)
Herpes virüsleri, konakçı RNA polimerazı kullanılır. Ancak, virion zar proteini (VP16) enfeksiyonu takiben çekirdeğe girer ve bu konakçı RNA polimerazı tarafından tanınan transkripsiyon faktör kompleksinin bir parçası olarak önemlidir. Virüs konak mRNA modifikasyon enzimlerini kullanır.

Başlangıçta, alfa-mRNAların transkripsiyonu olur. Bunlar hemen erken mRNA’lardır ve sitoplazmaya gönderilerek ve alfa-proteinlere çevrilirler. Sitoplazmada dönüştürülen α-proteinler, konakçı RNA polimeraz tarafından kullanılacak olan beta-promoterların etkinleşebileceği yer olan çekirdeğe taşınır (Şekil 16).

Beta-mRNAlar konak RNA polimeraz tarafından transkribe edilir. ( Transkripsiyonlarından DNA sentez öncesine kadar beta-genleri hala "erken" dir. Bazen bu nedenle, alfa-genler "hemen erken" ve beta-genler "erken" olarak adlandırılırlar). Beta proteinler gen ekspresyonunun düzenlenmesinde rol oynamaktadır. alfa-gen ekspresyonunu azaltırlar ve gama gen ekspresyonu için gereklidirler. Ayrıca DNA sentezine pek çok açıdan katkıda bulunurlar; örneğin, herpes beta- genleri dahil olmak üzere bir çok protein için kod oluştururlar bunlar:

• DNA polimeraz

• DNA binding proteinleri

• timidin kinaz

• ribonukleotid reduktaz

BETA PROTEİNLER KONAK TARAFINDAN DEĞİL VİRAL OLARAK KODLANDIĞI İÇİN, MUHTEMELEN VİRUS YAŞAM DÖNGÜSÜNDE ZAYIF BAĞLANIRLAR VE BU YÜZDEN VİRAL KEMOTERAPİ İÇİN UMUT VEREN HEDEFLERDİR
 

Şekil 17
Herpes virüslerin olası genomik yapıları

Geç faz

DNA replikasyonu
Herpesvirüsler DNA replikasyonu için gerekli olan DNA polimeraza ilave olarak çeşitli proteinleri kodlarlar. DNA replikasyonunun mekanizması tam olarak bilinmemektedir. DNA replikasyonuna bir çok rekombinasyon eşlik etmektedir. Replike olmuş DNA uzun konkatamerik moleküller (baş-kuyruk bağlantılı genomun tandem tekrarları) olarak mevcuttur. Bunlar, DNA virion içinde paketleneceği zaman genom boyutundaki uzunluklara bölünürler.
Diğerlerinin tersine bazı herpesvirüsler (örneğin herpes simpleks virüsü) birbirine dönüşebilen ilişkili iki parçalı genoma sahiptir (şekil 17). Bunun önemi net değildir.

Geç transkripsiyon
Tanım olarak, geç transkripsiyon, DNA replikasyonundan sonra oluşur. Gama mRNAlar yapılır ve sitoplazmada çevrilir. Gama proteinleri ağırlıklı olarak yapısaldır. Geç evrede beta genlerinin ekspresyonu azalır. Bunun nedeni büyük olasılıkla gama proteinlerden birinin beta gen transkripsiyonunu down-regüle etmesidir.
Herpesvirüslerde erken ya da geç transkripsiyon için genomun bölümlere ayrılmış belirgin bir organizasyonu yoktur.
 

Şekil 18B
Periferik kan lenfositleri üzerinde ve içindeki herpes simpleks virüs
© Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Used with permission
 

Birleşme

Derlenme çekirdekte meydana gelir. Bir kapsid oluşur ve DNA kapside girer. Kapsidler viral membran proteinlerin yerleşik olduğu iç nükleer membran alanlarından tomurcuklanan bir zarf edinir(Şekil 18). Bu alanlar, iç nükleer membranın iç yüzü ile ilişkili zar proteinlerine sahiptir. Virüs zarfı sonra dış nükleer membran ile birleşir ve zarfsız nucleocapisid bir daha olgun bir zar edineceği sitoplazma içine gönderilir. Golgiden türemiş veziküller içinde tomurcuklanma ile tekrar zarf edinir ve sonrasında salınır.

Hemen erken mRNA’ların transkripsiyonu için gerekli geç protein enfeksiyonun sonraki aşamasında virionda paketlenir.

Fazlalık yapısal proteinler genellikle inklüzyon cisimcikleri(sitopatik etkinin bir parçası) şeklinde çekirdeğin içinde birikir.
 

HERPESVİRÜSLERİN AYIRICI ÖZELLİKLERİ

Erken veya geç genlerin hiçbir belirgin kalıbı yoktur

Bazı küçük virüslerden daha bağımsızdırlar

Daha bağımsız olduklarından, daha zayıf bağlantılar vardır ve bu sayede ilaçlar için hedef olabilirler.

  Şekil 19 pox virüslerin negatif boyanması ve ince kesiti
© F. Fenner

SİTOPLAZMİK DNA VIRUSLARI  

Poksvirüslerin(Şekil 19) önemli olmasının birçok nedeni vardır:

• Çiçek hastalığı (şekil 20) ve vaksinia (çiçek aşısında kullanılan inek çiçeği) gibi bazı poksvirüslerin tarihsel önemi vardır
• Pox virüsler biyoterörizm ajanı olabilirler
• Poks virüsleri, aşı geliştiriminin yeni tekniklerinde kullanılır (örneğin genetik mühendislik aşıları gibi)
• Bu ailenin bazı üyeleri insanı (molluscum contagium (şekil 21), orf, maymun çiçeği, inek çiçeği) enfekte eder. Not: Poxviridae üyesi olmayan suçiçeğinin etkeni bir herpes virüstür.
   

Poksvirüsleri sitoplazmada replike olur. Bu da kendi mRNA ve DNA sentez sistemlerini sağlamak zorunda oldukları anlamına gelir.

Vaksiniya poksvirüs ailesinin en yoğun çalışılan üyesidir.

Adsorpsiyon ve penetrasyon

Virüs, hücre yüzeyi reseptörlerine bağlanır. Endositoz yoluyla veya virüsün plazma zarı ile doğrudan füzyonu ile hücreye girer. Virüs daha sonra sitoplazmaya salınır, mebranından sıyrılır.

Erken faz

Erken transkripsiyon
Soyulmanın ilk aşaması gerçekleştikten sonra, virüs sınırlı sayıda mRNA'larını (hemen erken mRNA'lar) yapabilir. Bunu yapmak için poksvirüs, bir DNA-bağımlı RNA polimeraza ihtiyaç duyar. Konak RNA polimerazının hücre çekirdeğinde olması pox virüsünün neden kendi RNA’larını yapmak için bir viral olarak kodlanan DNA-bağımlı RNA polimeraz kullandığını açıklar. Bu enzim enfeksiyonun hemen ardından gerekli olduğu için, enfekte olmuş hücreye virionda mevcut olan vaksinia DNA’sı ile getirilmiş olmalıdır. Tüm proteinleri çıkarılmış"çıplak" vaksinia DNA’sı onunla ilişkili RNA polimerazı olmadığı için enfektif değildir ve RNA olmadan protein yapılamayacağından vaksinia RNA polimerazı olmadan vaksinia yaşam döngüsünde hiçbirşey gerçekleşemez.

Poksvirüs mRNA'ları tıpkı standart ökaryot mRNA'larında olduğu gibi şapkalı, metile ve poliadeniledir ancak konak hücre mRNAları çekirdekte modifiye edilir ve vaksinia sitoplazmada replike olur. Vaksinia sitoplazmik olduğu için, bu değişiklikler viral kodlanmış enzimler tarafından gerçekleştirilmelidir. Modifiye edici enzimler virionlar içinde paketlenir ve böylece mRNA'lar hemen yapılarak sonrasında enfeksiyon modifiye edilebilir. Şimdiye kadar, vaksinia için bildirilmiş hiçbir kırpılmış RNA yoktur (sitoplazmada replike olduğu için ve konağın kırpılma enzimleri nukleusta olduğu için bu şaşırtıcı değildir).

Hemen erken mRNA'nın translasyon ürünlerinden biri de soyulma enzimidir. Bu sonraki vaksinia DNA soyulmasına olanak sağlar ve böylece daha fazla gen transkribe edilebir - artık tüm erken genler eksprese edilebilir. Pox virüsü soyulma tamamlanabilmesi için, yeni enfekte olmuş hücrede yapılması gereken bir soyulma proteini kodladığı için eşsizdir.

Virüs üretim "fabrikaları" sitoplazmada görülür - vaksinia virüsü replikasyon siteleri.

Erken proteinler, DNA replikasyonuna, RNA transkripsiyonuna, RNA modifikasyon ve soyulmasına katılmaktadır. Ayrıca birkaç yapısal protein içerirler.
 

Geç faz

DNA sentezi
DNA sentezi "fabrikalarda" gerçekleşir ve alışılmadık bir mekanizma kullanır ancak burada ele alınmayacak.

Geç transkripsiyon ve translasyon
Bu karmaşık bir süreçtir. Bazı geç proteinler geç faz boyunca yapılırken, bazıları da sadece geç fazın başlangıcında yapılır. Bazı erken proteinler yalnız DNA replikasyonunun başında yapılırken diğer erken proteinler erken faz kadar geç fazda da yapılırlar. Bu yüzden, hangi proteinlerin ne zaman vaksinia tarafından yapılacağı karmaşık bir şekilde kontrol edilmektedir. Bu da sadece erken/geç kontroller değil bunların dışında da başka kontroller var demektir. (Bu çok büyük bir virüstür, dolayısıyla karmaşıklık şaşırtıcı değildir.)
 

Birleşme

Birleşme sitoplazmada "fabrikalarda" oluşur. Yeni, olgunlaşmamış virüs parçacıkları sitoplazmadayken bir zar kazanır - kesin mekanizması tam olarak anlaşılamamışsa da virüs hücresel membranlar tarafından "sarılıyor" gibi görünüyor (Şekil 22). Daha önceki mebranın önceden mevcut mebrandan değil de direkt olarak lipidlerden oluştuğu düşüncesi doğru değildir. Zarf partikülleri kademeli olgunlaşmaktadır. Virüs genellikle konak hücre parçalanmasıyla salınmaktadır, ancak bazıları membranlar yoluyla tomurcuklanarak çıkabilir ( ekstra bir membrana sahip olduklarında). Her iki form da enfeksiyonda görülmektedir. Virüs enfekte olmuş hücrelerden çıkış mekanizması konakçı hücre tipine bağlı olarak değişebilir.
 

  Mikrobiyoloji ve İmmünoloji On-line, Viroloji Bölümüne Dönünüz

 

This page last changed Tuesday, May 31, 2016

 
Page maintained by Richard Hunt