הרצאה 1- דנה 1-10

Question 1

מהי הקומפוזיציה של הוירוס?

Answer 1

1. DNA/ RNA הגנום של הוירוס-

mRNA לעיתים יכיל גם

2. capsid מעטפת חלבונית שנקראת

הוא מורכז מיחידות חוזרות של חלבון בשם קפסומרים

• _{nucleocapsid הקפסיד ביחד עם החומר הגנטי נקראים}*
  3. בחלק מהוירוסים יש מעטפת ממברנלית

הוירוס השלם נקרא ויריון. אם אין מעטפת הנוקלאוקפסיד הוא הויריון

Question 2

איך וירוסים משעתקים ומשכפלים את החומר הגנטי שלהם?

מה הקשר לגודל הוירוס?

Answer 2

משתמשים במנגנונים של התא המאכסן.

ככל שהוירוס יותר גדול התלות שלו במאכסן פחותה.

Question 3

מהן המורפולוגיות הנפוצות של הוירוסים?

Answer 3

1. קפסיד הליקלי

חומצת הגרעין במרכז והיא נעטפת עי הקפסומרים. כל קפסומר נקשר למס חומצות גרעין.

מבנה שמאפיין וירוסים של צמחים

2. קפסיד קובייתי סימטרי (איקוסה הדרלי)

מבנה המורכב מ20 משולשים עם 12 קודקודים. הקפסיד מורכב מכמה סוגים של קפסומרים.

מבנה שמאפיין וירוסים אנימליים

הבדל שחשוב להכיר: בקפסיד ההליקלי חומצות הגרעין מהוות את השלד עליו נבנה הקפסיד, במבנה האיקוסה הדרלי הקפסיד נבנה בשלמותו או כמעט בשלמותו, ואז חומצות הגרעין נכנסות פנימה.

רוב הוירוסים האנימלים שייכים לשתי הקבוצות הראשונות. אבל יש יוצאי דופן של וירוסים מורכבים. למשל וירוס האבעבועות השחורות, שהוא בעל קפסיד שאינו הליקלי ואינו קובייתי.

Question 4

מהן התצורות של חומצות הגרעין בוירוסים השונים?

מהי אוריינטציה חיובית ושלילית ובאילו חומצות גרעין המונחים האלו רלוונטיים?

Answer 4

דו גדילי או חד גדילי ,DNA או RNA

DNAה

יכול להיות חד גדילי או דו גדילי, לינארי או מעגלי

RNAה

לרוב יהיה חד גדילי, יכול להיות באוריינטציה חיובית או שלילית.

אוריינטציה חיובית= לרנא הגנומי יש אותה אורייטנציה כמו לאם.רנא

אוריינטציה שלילית= הרנא הגנומי הוא קומפלמנטרי לאם.רנא ולכן עליו לעבור שעתוק לגדיל המשלים על מנת שיוכלו לתרגם ממנו חלבונים בריבוזום. לרוב התאים אין אנזימים שהופכים רנא שלילי לרנא חיובי ולכן הוירוס יצטרך להביא איתו אנזים מיוחד שידע לעשות זאת.

Ambisense virus- וירוס רנא בעל שתי האוריינטציות

Question 5

מהו הגודל של הגנום של הוירוס?

מה הקושי העולה מהגודל ומה הפתרון לקושי זה?

Answer 5

הגנום קטן

ומכיוון שהגנום אחראי לקיום של כל הוירוס צריך להיות ניצול מקסימלי של שטח חומצות הגרעין ככה שיכילו כמה שיותר אינפורמציה.

פתרונות לדוגמה- חפיפהשל אזורי קידוד, ספלייסינג, שימוש בשני גדילים.

Question 6

אילו חלבונים יש בוירוס?

באילו תצורות הם מגיעים?

Answer 6

חלבונים סטרוקטורלים ורגולטורים.

1. סטרוקטורלים- קפסומרים וחלבוני העוקץ המשמשים להדבקה (אנטיגנים)
2. רגולטורים- חלבונים (ואנזימים) שמשמשים לשעתוק ולרפליקציה של חומצות גרעין. לעיתים חלבונים אלו נמצאים כבר בויוריון ולעיתים הם לא נמצאים בו אלא משועתקים עי מנגנוני התא המאכסן.

Question 7

אילו שומנים יש בוירוס?

Answer 7

המעטפת- בוירוסים המכילים כזו.

מרבית המעטפת השומנית נרכשת מהממברנה של התא המאכסן בהנצה. לאחר ההדבקה, הוירוס מגייס את התא כדי לייצר את החלבונים שלו. חלק מהגליקופרוטאינים שלו נכנסים לממברנת התא (מה שמסומן בשחור, איור ימין למעלה). הם מסמנים לוירוס היכן לעשות את ההנצה בהמשך, לאחר שישלים את הרפליקציה שלו. כאשר תתרחש ההנצה, הוירוס יתעטף בממברנת הפלסמה המשובצת בגליקופרוטאינים הויראלים. שני וירוסים זהים שינצו מתאים שונים, יכילו מעטפת שונה. אבל הגליקופרוטאינים המשובצים בה יהיו זהים, והם אלו שקובעים את הזהות של הוירוס.

Question 8

באילו וירוסים יש סוכרים?

Answer 8

וירוסים בעלי מעטפת.

החלבונים שהוירוס מקודד מוצמדים לסוכרים ליצירת גליקופרוטאינים. הם נשלחים לממברנת התאית.

Question 9

במה וירוסים נבדלים זה מזה ועי אילו תכונות ניתן לסווג אותם?

Answer 9

נבדלים זה מזה בקומפוזיציה ובמורפולוגיה.

ניתן לסווג אותם לפי:

1. ואיזה סוג DNA RNA -לפי סוג חומצות גרעין
2. לפי המורפולוגיה של הקפסיד.
3. קיום מעטפת.
4. מספר הקפסומרים בקפסיד.
5. מאפיינים אנטיגנים.
6. הומולוגיות בחומצות הגרעין.

בתמונה- דוגמא להשוואה בין הרפס ופוליו.

Question 10

בכלליות- מהם מרכיבי הוירוס?

Answer 10

1. חומצות גרעין, דנא או רנא, דו גדילי או חד גדילי, באוריינטציה חיובית או שלילית (הרנא)
2. חלבונים- סטרוקטורלים ורגולטורים.
3. שומנים- בוירוסים בעלי מעטפת בלבד.
4. סוכרים- נראה שגם בוירוסים בעלי מעטפת בלבד.

Question 11

מהן השיטות לזיהוי רקמה שהודבקה בוירוס?

Answer 11

Question 12

מהן השיטות לזיהוי של תא שהודבק בוירוס?

Answer 12

1. שינויים מורפולוגיים שנוצרים לאחר ההדבקה, אפקטים

cytopatic effect CPE ציטופתיים

א. ליזיס- בא לידי ביטוי בנקודות שחורות

ב. inclusion bodies מוקדים בהם הוירוס עובר רפליקציה,

עשירים בחלבונים ויראלים וחומצות גרעין

ג. תאי ענק- בגלל הגליקופרוטאינים שנמצאים על מעטפת הוירוס, מעודדים איחוי עם תאים שכנים.

ד. ואקוליזיציה ציטופלסמטית- בשלבי ההדבקה הראשוניים יש בועיות.

2. מוקדי פרוליפרציה. רלוונטי לוירוסים אונקוגנים. וירוסים אלו לא גורמים לאפקט ציטופתי, אלא ליצירה של גושים.

Question 13

מהן השיטות לכימות וירוסים?

Answer 13

1. Infectivity-based assays

א. end point 50% מבחן

בערך- מהי הכמות של הוירוס שנדרשת בשביל ש50% מהתאים ימותו

ב. plaque assay מבחן

מצע של אגר- בו וירוסים לא יכולים להתפשט באופן חופשי. איפה שהוירוסים יהיו יהיה פלאק, כל פלאק= וירוס אחד. בודק רק וירוסים אינפקטיביים

2. Hemagglutination.

יש וירוסים בעלי מעטפת, שהגליקופרוטאינים שלהם מסוגלים ליצור אגרגטים של תאי דם אדומים. אם נשים את הוירוסים עם תרחיף של תאי דם אדומים, הם אמורים ליצור אגרגט וכך נוכל לזהות שהיה וירוס אינפקטיבי בדגימה. שיטה לא מדויקת שמתאימה לזיהוי של וירוס יותר מאשר לכימות שלו.

3. שיטות אימונולוגיות- בעזרת נוגדנים. טובות לכימות
4. שיטות שבוחנות נוכחות של חומצות גרעין ויראליות,

א. עם פרובים רדיואקטיבים

ב. PCR, מדוייקת אך רגישה לזיהומים.

RNA נעשית על

הרחבה נוספת בעמודים 5-6 סיכום דנה.

Question 14

מהם מנגנוני הרפליקציה של וירוסים.?

Answer 14

1. של הוירוס אל פני שטח התא attachment
2. חדירה של הוירוס אל התא
3. הוצאת חומצת הגרעין מתוך הקפסיד- uncoating
4. ביטוי של הגנום הויראלי בתוך התא, גנים שנחוצים לשכפול
5. רפליקציה- בשלב זה יווצרו כל המרכיבים הדרושים ליצירת וירוס חדש.
6. איסוף של חומצות הגרעין לתוך קפסידים.
7. שחרור של הוירוסים החדשים מהתא המאכסן עי הנצה (לוירוס עם מעטפת) או בליזיס של התא.

Question 15

מהי ההגדרה לתאים פרמיסיבים?

מהי הדבקה פרודקטיבית? ומהי הדבקה אבורטיבית? מהי הדבקה מגבילה?

מה הקשר בין סוג ההדבקה להתמרה סרטנית?

Answer 15

תא פרמיביסי= תא שמאפשר התרבות של הוירוס (ולא רק כניסה שלו לתא).

הדבקה פרודקטיבית- הדבקה בתא פרמיסיבי.

הדבקה אבורטיבית- הדבקה בתאים לא פרמיסיבים/ הדבקה מויריון מוטנטי שלא מצליח להתרבות.

הדבקה מגבילה- הדבקה בתא שאינו פרמיסיבי בעת ההדבקה אך יכול להפוך לפרמיסיבי בהמשך. הדבקה מגבילה תתרחש גם אם רק חלק קטן מאוכלוסיית התאים מצליחים לייצר וירוסים חדשים.

הדבקה שאינה פרודקטיבית יכולה לגרום להתמרה סרטנית בתא.

Question 16

מהו השלב הראשון בהדבקה של וירוסים?

מה מאפיין את השלב הזה?

אילו דוגמאות ניתנו בנוגע לשפעת וכלבת?

Answer 16

Attachment- ספיחה

הוירוס צריך להידבק אל פני שטח התא. על פני שטח התא יש מגוון מולקולות שיכולות להוות רצפטורים לוירוס- גליקופרוטאינים, פוספוליפידים ועוד. כל וירוס “אימץ” לעצמו סוג אחר של רצפטור. הרצפטור הוא מולקולה של התא המאכסן ולא של הוירוס. הוירוס התלבש על מנגנון טבעי ורגיל שקיים בתא. לעיתים צריך שיהיו מספר אירועי קישור שונים, על מנת שתוכל להתרחש ההדבקה. האפיניות צריכה להיות לא חזקה מדי, כדי שהוירוס יוכל להמשיך ולחדור אל תוך התא. וירוסים שונים מאותה מהמשפחה יכולים לפעול על רצפטורים שונים, ורצפטורים מסוימים יכולים להתאים לכמה סוגים של וירוסים. ברוב המקרים, כאשר הוירוס נקשר לרצפטור יתחילו שינויים בממברנה של התא ובמבנה הקפסיד. אלו שינויים לא הפיכים שמאפשרים את המשך החדירה. יהיו מקרים בהם השינויים הללו לא מתרחשים באופן מידיי אלא לוקחים זמן. לעיתים זה מאפשר לוירוס להתנתק מהתא ולחפש את מזלו עם תא אחר.

וירוס השפעת מכיר על פני התא חומצה סיאלית ומכיוון שחומצה זו שכיחה בחלבונים רבים הוא יכול לעשות הדבקה דרך הרבה רצפטורים. וירוס הכלבת יודע להדביק רק תאים שיש להם אצטיל כולין רצפטור (תאי עצב ושריר).

Question 17

canyon מהי היפותזת ה?

Answer 17

Question 18

Attachment מה השלב שבא אחרי

בהדבקה של וירוס? איזה מספר הוא בסך השלבים?

מה המהלך של השלב הזה?

Answer 18

Perentration, השלב השני

ידועים שלושה מנגנונים שבעזרתם וירוס חודר לתא

א. טרנסלוקציה של הוירוס דרך הממברנה

_{דוגמא מהפוליו- אין לו מעטפת אלא רק קפסיד. הקפסיד נקשר לרצפטור ומתרחשים שינויים מבניים בקפסיד ובממברנה של התא שיוצרים מנהרה (פורה) דרכה אפשר להכניס את חומצות הגרעין של הוירוס. למעשה החלבונים של הקפסיד משמשים לבנייה של המנהרה.}

ב. איחוי- וירוס בעל מעטפת יכול לגרום לאיחוי בין המעטפת שלו לממברנה של התא. הנוקלאוקפסיד יכול לחדור לתא לאחר האיחוי. הגליקופרוטאינים במעטפת הוירוס יוותרו על ממברנת התא.

ג. אנדוציטוזה- התא בולע את הוירוס באנדוזום, לאחר מכן הוירוס יצטרך למצוא דרך להשתחרר מהאנדוזום.

Question 19

Penetration מה השלב שבא אחרי

בהדבקה של וירוס? איזה מספר הוא בסך השלבים?

מה המהלך של השלב הזה?

Answer 19

Uncoating- השלב השלישי

תהליך שמשתנה בין וירוס לוירוס. יש וירוסים שעושים חשיפה מלאה וכל החומר הגנטי שלהם נחשף בתא המאכסן. יש כאלו שעוברים חשיפה חלקית, כך שהקפסיד נותר באופן חלקי באופן שמאפשר שעתוק של הגנום הויראלי. יש כאלו בהם החשיפה היא בשני שלבים- לאחר החדירה יש התחלה של חשיפה, ומתחיל שעתוק של חומצות הגרעין הויראליות. אז חלבוני הוירוס שתורגמו משלימים את שאר החשיפה.

בגרף הרפליקציה הוא זמן החשיפה eclipse זמן

_{דוגמא מוירוס ההרפס – הוא חודר אל התא ונע על גבי המיקרוטובולין אל עבר הגרעין. הוא נכנס אליו דרך ה- הפורות בגרעין. האיחוי בין ההרפס לתא לא קורה באופן ספונטני אלא בעזרת אנזימים.}

Question 20

Uncoating מה השלב שבא אחרי

בהדבקה של וירוס? איזה מספר הוא בסך השלבים?

מה המהלך של השלב הזה?

מה המגבלות שהתא המאכסן מציב בפני הוירוס בשלב זה?

Answer 20

השלב הרביעי- רפליקציה.

שכפול חומצות הגרעין של הוירוס וסינתוז החלבונים שלו על ידי התא המאכסן. אסטרטגית הרפליקציה תקבע על פי הגנום הויראלי ומגבלות שהתא המאכסן מציב בפני הוירוס.

מגבלות:

1. וירוסים שצריכים לעבור רפליקציה בציטופלזמה צריכים לקודד לעצמם פולימרזות (כי הפולימרזות של התא בגרעין).
2. בתאים אאוקריוטים הרנא פולימרזות מסנתזות אם.רנא מונוציסטרונים (בעלי מסגרת קריאה אחת) ולכן הוירוס צריך לייצר מולקולת אם.רנא נפרדות עבור על אחד מהגנים שלו או לחילופין ליצור אם.רנא ענקי שיתורגם לחלבון ענק שיעבור חיתוך לכל חלבונים הוירוס השונים.
3. התא עסוק בקיום ומשתמש במשאבים שלו לצורך קיומו. הוירוס צריך מנגנון שיאפר לו להשתלט על המשאבים של התא ולהפנות אותם לייצור החלבונים והגנום שלו. בשלבים המוקדמים של ההדבקה, עליו להשיג יתרון תחרותי שיאפשר את הביטוי של הגנים הויראלים. אחת הדרכים היא שימוש בפרומוטור מאוד חזק שמתחיל שעתוק בסבירות מאוד גבוהה.

הוירוסים מתמודדים עם האילוצים התאיים באסטרטגיות שונות, כתלות בגנום שלהם. אבל לכולם צריכה להיות יכולת קידוד לחלבונים שיאפשרו שלוש פונקציות חשובות: (א) רפליקציה של הגנום הויראלי (ב) יצירה של חלבוני הקפסיד (ג) יצירת חלבונים רגולטורים שיעברו את האינטראקציה עם התא ויגרמו לו להתגייס לתמיכה בוירוס על פני תמיכה בתפקוד שלו.

Question 21

מהי הקלסיפיקציה של הוירוסים לפי סוג הרפליקציה?

Answer 21