Biologie voor Majors II

virussen zijn nietcellulair, wat betekent dat ze biologische entiteiten zijn zonder cellulaire structuur. Zij missen daarom de meeste componenten van cellen, zoals organellen, ribosomen, en het plasmamembraan. Een virion bestaat uit een nucleïnezuurkern, een buitenste eiwitcoating of capside, en soms een buitenste envelop gemaakt van eiwitten en fosfolipide membranen afgeleid van de gastheercel. De virussen kunnen ook extra proteã nen, zoals enzymen, binnen capsid of in bijlage aan het virale genoom bevatten. Het meest voor de hand liggende verschil tussen leden van verschillende virale families is de variatie in hun morfologie, die vrij divers is. Een interessant kenmerk van virale complexiteit is dat de complexiteit van de gastheer niet noodzakelijkerwijs correleert met de complexiteit van het virion. In feite worden enkele van de meest complexe virionstructuren gevonden in de bacteriofagen—virussen die de eenvoudigste levende organismen, bacteriën, infecteren.

typen nucleïnezuur

In tegenstelling tot bijna alle levende organismen die DNA als genetisch materiaal gebruiken, kunnen virussen DNA of RNA gebruiken. De viruskern bevat het genoom – de totale genetische inhoud van het virus. De virale genomen neigen klein te zijn, die slechts die genen bevatten die proteã NEN coderen die het virus niet van de gastheercel kan krijgen. Dit genetisch materiaal kan enkel-of dubbelstrengs zijn. Het kan ook lineair of cirkelvormig zijn. Terwijl de meeste virussen één enkel nucleic zuur bevatten, hebben anderen genomen verdeeld in verscheidene segmenten. Het RNA-genoom van het influenzavirus is gesegmenteerd, wat bijdraagt aan de variabiliteit en continue evolutie ervan en verklaart waarom het moeilijk is om er een vaccin tegen te ontwikkelen.

in DNA-virussen stuurt het virale DNA de replicatieproteïnen van de gastcel aan om nieuwe kopieën van het virale genoom te synthetiseren en dat genoom te transcriberen en te vertalen in virale eiwitten. De menselijke ziekten die door de virussen van DNA worden veroorzaakt omvatten waterpokken, hepatitis B, en adenoviruses. Seksueel overdraagbare DNA-virussen omvatten het herpesvirus en het humaan papillomavirus (HPV), dat is geassocieerd met baarmoederhalskanker en genitale wratten.

RNA-virussen bevatten alleen RNA als hun genetisch materiaal. Om hun genomen in de gastheercel te repliceren, moeten de virussen van RNA hun eigen enzymen coderen die RNA in RNA of, in retroviruses, in DNA kunnen repliceren. Deze RNA-polymerase-enzymen maken waarschijnlijk kopieerfouten dan de polymerase van DNA, en maken daarom vaak fouten tijdens transcriptie. Om deze reden komen mutaties in RNA-virussen vaker voor dan in DNA-virussen. Hierdoor veranderen ze en passen ze zich sneller aan hun gastheer aan. Menselijke ziekten veroorzaakt door RNA-virussen omvatten influenza, hepatitis C, mazelen en hondsdolheid. Het HIV-virus, dat seksueel wordt overgedragen, is een RNA-retrovirus.

Morfologie

virussen zijn er in vele vormen en maten, maar deze kenmerken zijn consistent voor elke virale familie. Zoals we hebben gezien, hebben alle virionen een nucleïnezuurgenoom dat door een beschermende capside wordt behandeld. De proteã nen van capsid worden gecodeerd in het virale genoom, en capsomeren genoemd. Sommige virale kapsels zijn eenvoudige helices of polyhedrale “bollen”, terwijl andere vrij complex van structuur zijn (figuur 1).

in het algemeen worden de capsiden van virussen ingedeeld in vier groepen: spiraalvormig, icosahedraal, omhuld en kop en staart. Spiraalvormige kapsels zijn lang en cilindrisch. Veel plantenvirussen zijn spiraalvormig, waaronder TMV. Icosahedral virussen hebben vormen die ruwweg sferisch zijn, zoals die van poliovirus of herpesvirussen. Omhulde virussen hebben membranen afgeleid van de gastheercel die de capsiden omringt. Dierlijke virussen, zoals HIV, worden vaak omhuld. Kop-en-staart virussen infecteren bacteriën en hebben een kop die vergelijkbaar is met icosahedral virussen en een staart gevormd als spiraalvormige virussen.

Figuur 2. Een virus en zijn gastheerreceptoreiwit. Het HIV-virus bindt de CD4-receptor aan het oppervlak van menselijke cellen. CD4-receptoren helpen witte bloedcellen te communiceren met andere cellen van het immuunsysteem bij het produceren van een immuunrespons. (krediet: modification of work by NIAID, NIH)

veel virussen gebruiken een soort glycoproteïne om zich aan hun gastheercellen te hechten via moleculen op de cel die virale receptoren worden genoemd. Voor deze virussen, wordt gehechtheid vereist voor latere penetratie van het celmembraan; pas nadat penetratie plaatsvindt kan het virus zijn replicatie binnen de cel voltooien. De receptoren die virussen gebruiken zijn moleculen die normaal op celoppervlakken worden gevonden en hun eigen fysiologische functies hebben. Het lijkt erop dat virussen eenvoudig geëvolueerd zijn om gebruik te maken van deze moleculen voor hun eigen replicatie. Bijvoorbeeld, gebruikt HIV het CD4 molecuul op T-lymfocyten als één van zijn receptoren (Figuur 2). CD4 is een type van molecuul genoemd een molecuul van de celadhesie, die functioneert om verschillende types van immune cellen in dichte nabijheid aan elkaar te houden tijdens de generatie van een lymfocyt immune reactie van t.

een van de meest complexe virionen die bekend is, de T4 bacteriofaag (die de Escherichia coli infecteert) bacterie, heeft een staartstructuur die het virus gebruikt om zich aan gastheercellen te hechten en een kopstructuur die zijn DNA herbergt.

Adenovirus, een niet-ingekapseld diervirus dat aandoeningen aan de luchtwegen bij mensen veroorzaakt, gebruikt glycoproteïnepieken die uit de capsomeren steken om zich aan gastheercellen te hechten. Niet-omhulde virussen omvatten ook die polio (poliovirus), plantaire wratten (papillomavirus), en hepatitis A (hepatitis A virus) veroorzaken.

omhulde virionen, zoals het influenzavirus, bestaan uit nucleïnezuur (RNA in het geval van influenza) en capside-eiwitten omgeven door een fosfolipide bilaagomhulsel dat virusgecodeerde eiwitten bevat. De glycoproteïnen die in de virale envelop worden ingebed worden gebruikt om aan gastheercellen vast te maken. Andere envelopproteã nen zijn de matrijsproteã nen die de envelop stabiliseren en vaak een rol in de assemblage van nakomelingen virions spelen. Waterpokken, HIV, en bof zijn andere voorbeelden van ziekten veroorzaakt door virussen met enveloppen. Wegens de kwetsbaarheid van de envelop, zijn niet-omhulde virussen beter bestand tegen veranderingen in temperatuur, pH, en sommige ontsmettingsmiddelen dan omhulde virussen.

over het geheel genomen vertellen de vorm van het virion en de aanwezigheid of afwezigheid van een omhulsel weinig over welke ziekte het virus kan veroorzaken of welke soorten het zou kunnen infecteren, maar het zijn nog steeds nuttige middelen om te beginnen met de virale classificatie (Figuur 3).

oefenvraag

Figuur 3. Complexe Virussen. Virussen kunnen complex of relatief eenvoudig van vorm zijn. Deze figuur toont drie vrij complexe virions: bacteriofaag T4, met zijn DNA-bevattende hoofdgroep en staartvezels die aan gastheercellen hechten; adenovirus, dat pieken van zijn capside gebruikt om aan gastheercellen te binden; en het griepvirus, dat glycoproteïnen gebruikt die in zijn envelop worden ingebed om aan gastheercellen te binden. Het influenzavirus heeft ook matrixproteã nen, intern aan de envelop, die de vorm van virion helpen stabiliseren. (credit “bacteriofage, adenovirus”: modification of work by NCBI, NIH; credit “influenza virus”: modification of work by Dan Higgins, Centers for Disease Control and Prevention)

welke van de volgende beweringen over virusstructuur is waar?

1. alle virussen zijn ingekapseld in een viraal membraan.
2. de capsomere bestaat uit kleine eiwitsubeenheden die capsiden worden genoemd.
3. DNA is het genetische materiaal in alle virussen.
4. glycoproteïnen helpen het virus zich aan de gastheercel te hechten.

geef antwoord

Statement D is waar.

bijdragen!

verbeter deze pagina leer meer