plik


ÿþZagadnienie szczegóBowe na egzamin z mikrobiologii: WIRUSY I BAKTERIOFAGI podpunkty: 150 - 171 150) Podstawy wirusologii. Pojcia " kapsyd- osBonka biaBkowa, w której jest zamknity genom zbudowany z kwasu nukleinowego " nukleokapsyd- kapsyd z zawartym w nim kwasem nukleinowym " jednostki struktury- podstawowe czsteczki biaBka, tworzce elementy kapsydu " pBaszcz (otoczka)- bBona zawierajca lipidy otaczajca czstki niektórych wirusów " wirion- peBna czstka wirusa, która w pewnych przypadkach mo|e by to|sama z nukleokapsydem Wirusy ró|ni si od mikroorganizmów nastpujcymi wBa[ciwo[ciami: " zawieraj one tylko jeden rodzaj kwasów nukleinowych- albo RNA albo DNA " kwas nukleinowy jest niezbdny, cho niewystarczajcy do ich rozmna|ania " s one niezdolne do reprodukcji poza |yw komórk, nie s niezale|nymi organizmami, reprodukcja zachodzi wewntrz komórki gospodarza co prowadzi do [mierci tej komórki 151) Cykl |yciowy faga M13 " Adsorpcja i ochrona DNA Fag M13 adsorbuje si na szczycie pili F niektórych bakterii i mo|e infekowa tylko te bakterie, które posiadaj koniunkcyjny plazmid F lub F - podobny. Dla wikszo[ci fagów nitkowatych infekcja rozpoczyna si przez zwizanie si biaBka gpIII na szczycie pilii F. Nastpnie gpIII reaguje z wewntrzbBonowym biaBkiem TolA. Proteina gpIII zawiera sekwencj aminokwasów promujce fuzje dwóch bBon, a tak|e posiada zdolno[ tworzenia w bBonie por o [rednicy wystarczajcej do przej[cia przez nie DNA. Ostatecznie sekwencja zdarzeD wyglda nastpujco: fag wi|e si do pilii F, zapocztkowuje fuzje bBon a nastpnie u|ywa biaBka gpIII do utworzenia w bBonie dziury, przez któr dostaje si do cytoplazmy. DNA, które przedostaBo si do cytoplazmy jest kolist, jednoniciow czsteczk. Jest ono prawie natychmiastowo pokrywane bakteryjnym biaBkiem tzw. SSB, zabezpieczajcym je przed zniszczeniem . " Replikacja faga M13 Fagowe DNA jest przeksztaBcane w dwuniciow czsteczk zaraz po wej[ciu do komórki bakterii (Rys. 7). Synteza komplementarnej nici zachodzi caBkowicie z udziaBem enzymów gospodarza. Powstajca ni nazywana jest nici ujemn. Tylko ona mo|e zosta u|yta jako matryca dla syntezy mRNA, które ostatecznie u|ywane jest jako matryca dla translacji fagowych biaBek. BiaBko SSB, które pokrywa ni dodatnia po przedostaniu si fagowego DNA do cytoplazmy bakterii wi|e si do ~60 nukleotydowego odcinka. Obszar ten tworzy struktur nazywan " hairpin loop" chronic przed degradacja przez nukleazy. "Hairpin loop" rozpoznawana jest przez bakteryjn polimeraz RNA jako miejsce startowe replikacji. Inicjacja replikacja nastpuje przez zsyntezowanie krótkiego primera RNA. Nastpnie primer jest wydBu|any przez bakteryjn polimeraz DNA III w celu utworzenia ujemnej nici. Primer RNA jest ostatecznie usuwany przez posiadajc wBa[ciwo[ci egzonukleazy bakteryjn polimeraz DNA I, która nastpnie uzupeBnia powstaB przerw. Nastpnie bakteryjna ligaza tworzy koDcowe wizania fosfodiestrowe, czego wynikiem jest kowalencyjne zamkniecie dwuniciowego kolistego chromosomu faga. Taka forma kwasu nukleinowego nazywana jest replikacyjn form DNA (RF). Jest ona replikowana wg koBowego mechanizmu replikacji, podobnie jak u faga ?. BiaBko kodowane przez gen II fagowego DNA, posiada wBa[ciwo[, endonukleazy która nacina dodatnia nic RF DNA w specyficznym miejscu w celu zainicjowania replikacji. W przybli|eniu syntezowanych jest ok. 100 nowych kopii RF DNA. Podczas replikacji chromosomu, geny odpowiedzialne za biaBka kapsydu s transkrybowane i ulegaj translacji. Gdy poziom biaBka gpV osignie odpowiedni poziom nastpuje przeBczenie z syntezy RF DNA na syntezowanie dodatniej nici. GpV blokuje syntez nici ujemnej, przypuszczalnie poprzez przesuniecie SSB na BaDcuch dodatni, co zapobiega u|yciu nici dodatniej jako matrycy. Dodatnia ni przechodzi w form kolist (1). Rys. 7 Konwersja nici + faga M13 do dsDNA " Produkcja nowych fagów i uwalnianie z komórki Fag M13 jest powielany i uwalniany z komórki bakteryjnej poprzez procesy niepowodujce jej zniszczenia (Rys. 8). Okryta gpV dodatnia nic DNA kontaktuje si z wewntrzn stron bBony komórkowej bakterii. Proces ten wymaga specyficznych sekwencji w DNA oraz biaBek gpVII i gpIX. Okryty biaBkiem kwas nukleinowy faga przechodzi przez bBon. W tym procesie biaBko gpV jest zastpowane przez gpVII. Kiedy fag przedostanie si juz poza bBon, nastpuje przyBczenie biaBek gpIII i gpVI, co koDczy syntez nowego wirionu (1) . Rys. 8 Uwalnianie faga M13 z komórki bakteryjnej . W ksi|ce znalazBam maB wzmiank: Fagi nitkowate tej grupy zawieraj DNA w postaci pojedynczej nici, uBo|onej wewntrz rurkowatej, wskiej, a dBugiej osBonki biaBkowej. Fagi te zaka|aj tylko  mskie komórki bakteryjne, adsorbuj si u koDców pBciowych pilusów bakterii i przez nie wnikaj w postaci nienaruszonej. W zaka|onej komórce powstaj bardzo liczne nowo utworzone czstki fagowe wydobywajce si poza komórk bez jej zniszczenia. 152) Enzymy uczestniczce w procesie replikacji DNA bakteriofaga M13. Wszystkie wykorzystywane enzymy pochodz od gospodarza: bakteryjna polimeraza RNA- rozpoznaje miejsce startowe polimeraza DNA III- wydBu|a primer polimeraza DNA I  wBa[ciwo[ci egzonukleazy bakteryjna ligaza- tworzy koDcowe wizania fosfodiestrowe 153) Fagi mskie, fagi |eDskie. Bakterie mog wystpowa w trzech typach pBciowych: F-, F+, Hfr. Pomidzy tymi typami mo|e dochodzi do koniugacji(czasowego poBczenia si mostkiem cytoplazmatycznym). PoBczenie to zachodzi przy pomocy specjalnych pilusów. Po rozBczeniu bakterie zaczynaj si dzieli. Wykrywa si rekombinanty bdce wynikiem skrzy|owania. Krzy|owanie F- i F+ jest zjawiskiem wyjtkowym. Bakterie F+ s wra|liwe na specyficzne fagi, nazywane fagami mskimi. Bakterie F- s natomiast wra|liwe na inne fagi zwane |eDskimi. Komórki mskie(F+) zawieraj antygen powierzchniowy f, oraz w cytoplazmie plazmid, którego obecno[ decyduje o pBci. 154) Cykl rozwojowy bakteriofaga lambda. 155) Na czym polega regulacja cyklu litycznego faga lambda 156) Mechanizm lizogenizacji. Cykl |yciowy faga lambda " Adsorpcja Fag lambda identyfikuje bakterie poprzez zwizanie si lub adsorpcje do specyficznych struktur na powierzchni komórki. Wiele ró|nych struktur powierzchniowych mo|e by u|yta przez faga jako strona wizania. Podstaw absorpcji jest oddziaBywanie pomidzy specyficzn struktur na powierzchni faga ze specyficzn struktur na powierzchni bakterii. Fag lambda wi|e si do zewntrznego biaBka bBony nazywanego LamB poprzez biaBko znajdujce si na szczycie ogonka nazywane biaBkiem J. LamB normalnie funkcjonuje w wizaniu i pobieraniu cukrów (maltozy i maltodekstryny) przez bakterie. " Wprowadzanie DNA Pocztkowo fag wi|e si do biaBka LamB. Wizanie to jest odwracalne. Ten krok wymaga tylko obecno[ci ogonka faga i biaBka LamB. Nastpnie zwizany fag przechodzi zmian i wizanie z LamB staje si nieodwracalne. Natura tej zmiany jest nieznana, wiadomo tylko |e wymaga obecno[ci gBówki faga, przyczepionej do ogonka. Nastpnie DNA jest wypuszczane przez faga i wprowadzane do komórki bakterii. DNA znajdujce si w gBówce jest bardzo silnie upakowane, co pomaga w jego wystrzykniciu z winionu. Kiedy DNA wsuwany jest do kapsydu, jeden koniec tzw. lewy koniec jest wsuwany jako pierwszy. Natomiast, gdy DNA wychodzi z gBówki faga, jako pierwszy wysuwany jest tzw. prawy koniec. W odró|nieniu od faga T4, nie obserwuje si |adnych zmian w strukturze ogonka podczas wystrzykiwania DNA. Oprócz LamB fag lambda u|ywa tak|e wewntrzbBonowego biaBka zwanego PtsM w celu wej[cia do cytoplazmy. Jak fizycznie przebiega transport poprzez peptydoglikan i periplazm oraz jaka jest rola PtsM, nie wiadomo . " Ochrona genomu wirusa w cytoplazmie bakterii Jakiej ochrony wymaga genom faga w cytoplazmie zale|y od stanu fizycznego wstrzyknitego kwasu nukleinowego. Fag lambda zawiera liniowy dwuniciowy DNA w swoim kapsydzie. W cytoplazmie bakterii, czsteczki dsDNA s poddawane trawieniu przez egzonukleazy, potrzebujce wolnego koDca do strawienia DNA . Pierwsz rzecz, która spotyka wstrzyknite DNA jest przej[cie w form kolista w celu uniknicia degradacji. Fag lambda ma specyficzny obszar na swoim DNA nazywany "cos", który jest u|ywany w procesie cyklizacji DNA. Obszar "cos" jest 22 bp sekwencj, która jest asymetrycznie cita podczas pakowania DNA. Istnieje jedno miejsce "cos" na lewym koDcu i jedno na prawym koDcu fagowego genomu. Kiedy DNA jest wstrzykiwane do cytoplazmy, oba obszary "cos" na liniowym genomie faga Bcz si. Enzym gospodarza, ligaza DNA, wi|e oba obszary "cos", tworzc kowalentnie zamknit kolista czsteczk DNA. Ponadto bakteria wytwarza enzym, gyraz, który równie| jest wykorzystywany przy cyklizacji fagowego DNA (tworzenie superskrtów). " Transkrypcja I translacja Genom faga lambda posiada 6 gBównych promotorów znanych jako P L (promotor po lewej stronie), P R (promotor po prawej stronie), P RE (promotor odpowiedzialny za represje), P I (promotor odpowiedzialny za integracje) i P R? (drugi prawostronny promotor). Po przeprowadzeniu DNA w czsteczk kulist i superskrcon transkrypcja rozpoczyna si od P L i P R, Grupa genów, tzw. geny wczesne s transkrybowane i ulegaj translacji. Ich produkty s wczesnymi biaBkami potrzebnymi dla dalszego rozwoju faga. Polimeraza RNA E.coli oddziaBywuje z P L, czego produktem jest krótki transkrypt mRNA, ulegajcy translacji do biaBka N. Polimeraza ta oddziaBywuje równie| z promotorem P R dajc jako produkt biaBko Cro. BiaBko N jest zdolne do przedBu|enia transkrypcji, kiedy polimeraza RNA napotka sekwencje "stop" w DNA. Z tego powodu nazywane jest ono biaBkiem antyterminacyjnym. Rys. 2 Transkrypcja i translacja genomu faga lambda BiaBko to pozwala polimerazie RNA na transkrypcje przez tL i tR (sygnaBy terminacji), czego rezultatem jest synteza dBu|szego transkryptu mRNA. DBu|sze transkrypty z promotora P R koduj biaBka O, P i C II oraz maB ilo[ innej antyterminacyjej czsteczki biaBka Q. Z promotora P L powstaj takie biaBka jak C III, rekombinacyjne biaBko Gam i Red oraz maBe ilo[ci Xis i Int. BiaBko N dziaBa jako czsteczka antyterminacyjna poprzez wizanie si do polimerazy RNA po specyficznej sekwencji zasad, zlokalizowanej za obszarem terminujcym transkrypcje, przepisywanej w mRNA. Sekwencja ta nazywana jest "nut" (ang. N utilization). Inne biaBka E.coli tzw. Nus (ang. N utilization substance) równie| bior udziaB w tym procesie. Nastpnie tworzone s wszystkie czsteczki potrzebne do podjcia decyzji, czy bakteriofag przejdzie cykl lityczny czy lizogenny. BiaBka C II i C III s niezbdne do lizogenicznego wzrostu, natomiast biaBka Cro i Q s potrzebne do wzrostu litycznego. BiaBka O i P s wykorzystywane w procesie replikacji fagowego DNA. " Decyzja o litycznym lub lizogenicznym cyklu Decyzja o litycznym lub lizogenicznym rozwoju zale|y gBównie od ilo[ci dwóch fagowych biaBek nazywanych C I (ang. C one) i Cro oraz ich wizania do miejsc regulujcych promotor. Kiedy C I zwizane jest z sekwencj promotora, nastpuje represja genów odpowiedzialnych za cykl lityczny, a bakteriofag przechodzi cykl lizogeniczny. Z tego powodu C I nazywane jest równie| represorem C I lub represorem I . Ekspresja i wizanie si biaBko Cro prowadzi do cyklu litycznego. Cro jest produktem translacji genów z promotora P R , a C I z promotorów P RE lub P RM. Obydwa biaBka wi| si do tych samych sekwencji DNA nazwanych operatorami. Fag ? zawiera dwa operatory wi|ce biaBka Cro i C I. Jeden z nich nazywany OR zachodzi ma promotor P RM i P R. Drugi, nazywany OL, jest zlokalizowany za promotorem P L. OR jest gBównym czynnikiem odpowiedzialnym za decyzj o litycznym czy lizogenicznym cyklu faga, podczas gdy operator OL nie bierze w niej udziaBu. OR zbudowany jest z trzech 17 bp sekwencji nazywanych OR1, OR2 i OR3. Represor C I wi|e si do OR1 10x silniej ni| do OR2 czy OR3. Przy wzro[cie st|enia C I wi|e si on tak|e do OR2 i ewentualnie do OR3. Kiedy C I jest zwizany do OR stymuluje promotor P RM oraz produkcje represora C I, a tak|e inhibicj promotora P R i produkcj biaBka Cro prowadzcego do cyklu lizogenicznego. BiaBko Cro wi|e si do OR1. OR2 i OR3, ale w odwrotnej ni| C I kolejno[ci. Cro wi|e si najpierw do OR3, OR2 i na koDcu do OR1. Kiedy biaBko Cro jest zwizane z OR, blokuje promotor P RM . Nastpuje produkcja biaBka C I, prowadzcego do wzrostu litycznego. GBówne biaBko zaanga|owane w przeBczanie si pomidzy wspomnianymi wy|ej dwoma cyklami to tzw. biaBko C II (Rys. 3). Aktywuje ono promotory P RE i P I, co prowadzi do produkcji represora I oraz biaBka integrujcego, potrzebnego do cyklu lizogenicznego. Gen dla biaBka C II (c II) umiejscowiony jest na prawo od genu Cro. Kiedy fag lambda infekuje komórk, transkrypcja automatycznie rozpoczyna si od promotora P L i P R z wykorzystaniem biaBek gospodarza. Transkrypcja od strony P R prowadzi do produkcji obydwu biaBek C II i Cro. Je[li C II jest aktywne to prowadzi to do produkcji C I oraz integrazy, co powoduje lizogeni. Je[li biaBko C II jest nieaktywne wtedy Cro blokuje promotor P RM, zapobiegajc ekspresji C I , co prowadzi do cyklu litycznego. BiaBko C II jest z natury niestabilne. Wiele czynników wpBywa na jego wBa[ciwo[ci. Jest ono midzy innymi degradowane przez bakteryjna proteaze HflA. Kiedy komórki s w fazie szybkiego wzrostu w bogatym w skBadniki od|ywcze [rodowisku, ilo[ proteazy HflA jest wysoka, co prowadzi do szybkiej degradacji biaBka C II i cyklu litycznego. Natomiast kiedy komórki rosn powoli, poziom HflA jest niski, co prowadzi do stabilizacji C II, produkcji CI i lizogenii. W ten sposób biaBko C II jest u|ywane do kontrolowania przez faga stanu zdrowia komórki bakterii. WpBywa to bezpo[rednio na decyzj o rodzaju przechodzonego cyklu. Wydaje si wic, |e taki system pozwala fagom lambda produkowa wicej potomstwa, kiedy komórki bakteryjne s zdrowe, od|ywione i licznie wystpujce, a perspektywa peBnego cyklu rozwojowego jest dobra. Lizogenia jest lepszym wyj[ciem, kiedy komórki rosn marnie. C II jest równie| stabilizowane przez fagowe biaBko nazywane C III. Produkowane jest ono z promotora P L . Rys. 3 Funkcje biaBka C II " Szlak lizogeniczny Je[li biaBko C II przetrwa w cytoplazmie, biaBko C I bdzie dalej produkowane, pocztkowo z promotora P RE a nastpnie z P RM. C I aktywuje P RM a tak|e promotor P I, czego wynikiem jest produkcja integrazy. WBczenie fagowego DNA do chromosomu bakterii zachodzi poprzez specyficzna sekwencje w bakteriofagowym DNA nazywan attP oraz specyficzny obszar w bakteryjnym chromosomie nazywany attB. Rekombinacja fagowego DNA do chromosomu bakterii wymaga integrazy oraz specyficznego biaBka kodowanego przez bakterie tzw. biaBka IHF (ang. integration host factor). W chromosomie, fagowy DNA jest równocze[nie wizany przez dwa hybrydowe obszary nazywane attL i attR. Odwrotna do tej reakcja, rekombinacja fagowego DNA z chromosomu bakterii, wymaga obecno[ci biaBka Int, IHF oraz trzeciego biaBka tzw. Xis (ang. excision). Rekombinacja zachodzi zawsze w konkretnych obszarach i wymaga specyficznych enzymów. Gdy fagowy DNA jest juz wBczony do chromosomu bakteryjnego, jest replikowany i cigle dziedziczony przez siostrzane komórki bakteryjne, jako cz[ chromosomu bakteryjnego. Obszar attB le|y na chromosomie bakteryjnym pomidzy genami gal i bio, co nie zakBóca ekspresji innych genów. Kiedy fagowy DNA jest juz zrekombinowany z chromosomem bakteryjnym, wchodzi w faz spoczynku, z wyjtkiem cigBej produkcji biaBka C I z promotora P RM. Ekspresja póznych genów, kodujcych biaBka odpowiedzialne za funkcje lityczne, jest powstrzymywana przez represor I. Wi|e si on do sekwencji operatora OR i OL, blokujc tym samym transkrypcj z P L i P R. Do czasu, kiedy promotor PR jest zablokowany, biaBko Q nie jest produkowane, a transkrypcja póznych genów nie zachodzi. " Szlak lityczny Gdy w komórce zostanie zakumulowana wystarczajca ilo[ biaBka Q (Rys.4), polimeraza RNA kontynuuje transkrypcje od trzeciego promotora P R?, zlokalizowanego za genem Q. Wynikiem tego jest transkrypcja tzw. póznych genów. Pózne geny koduj biaBka niezbdne do peBnej infekcji litycznej wBczajc syntez biaBek gBówki, ogonka oraz biaBek lizujcych. Po infekcji fagowy DNA przeksztaBcany jest w dwuniciow, kolist czsteczk, która nastpnie jest replikowana z u|yciem fagowych biaBek O i P oraz biaBek bakteryjnych. Replikacja zachodzi dwukierunkowo, tak jak normalnie w chromosomie bakterii. Replikacja DNA rozpoczyna si, gdy endonukleazy, kodowane przez gen fagowy "exo", przetn jeden BaDcuch kowalentnie zamknitej kolistej, dwuniciowej czsteczki DNA. Rozcity BaDcuch nazywany jest BaDcuchem dodatnim. 5' Koniec tego BaDcucha jest nastpnie odrywany od nietknitego BaDcucha minus. Polimeraza DNA przyBcza nukleotydy do wolnego 3'OH koDca BaDcucha u|ywajc nietknitego BaDcucha minus jako matrycy. W ten sposób powstaje nowy BaDcuch plus, regularnie wydBu|any na bazie oryginalnego BaDcucha "-". Nowy BaDcuch jest u|ywany jako matryca do syntezy BaDcucha minus. Podczas replikacji powstaje dBugi DNA, zawierajcy zBo|ony genom nazywany konkatomerem . " Proces formowania fagów potomnych Struktura gotowego kapsydu okre[lona jest przez fizyczne wBa[ciwo[ci czsteczek strukturalnych zbudowanych z biaBek zarówno fagowych jak i bakterii, u|ywanych przy jego skBadaniu. Proces skBadania wymaga co najmniej 10 biaBek zakodowanych w fagowym DNA i 2 biaBek kodowanych przez bakterie. Gotowy kapsyd zbudowany jest z 8 biaBek : E, D, B, W, FII, B*, X1i X2. Pierwotnie biaBka B, C i Nu3 (wszystkie fagowe) tworz maBa, niestabiln struktur (Rys. 5). Jest ona substratem dla bakteryjnych biaBek GroEL i GroES. BiaBka te oddziaBywuj z innymi biaBkami lub kompleksami biaBkowymi i umo|liwiaj ich przemodelowanie. GBówne skBadniki pBaszcza, biaBko E, jest przyBczane do tej struktury i tworzy nie w peBni rozwinit gBówk faga. Nastpnie jest ona przeksztaBcana w peBni dojrzaBy kapsyd poprzez degradacje Nu3, dysocjacj biaBka B od B* i fuzje biaBek C i E, poprzedzon ich rozciciem do biaBek: X1 i X2. Tak powstaBy kapsyd jest gotowy do przyjcia kwasu nukleinowego. Po wstawieniu do gBówki, DNA rozwija si a biaBko D jest przyBczane do powierzchni kapsydu. Fagowy DNA nie mo|e by pakowany jako monomer, tylko jako konkatomery wyprodukowane podczas replikacji. DNA jest cite po stronie obszaru "cos" przez fagowy enzym i umieszczany jest wewntrz kapsydu. Terminaza wi|ca si do obszaru "cos" i gBówki faga, odcina nastpnie "cos" i wstawia koniec fagowego DNA do kapsydu. Cicie to jest asymetryczne, przez co pozostawia odcinek o dBugo[ci 12 bp. Nastpnie terminaza przesuwa si wzdBu| konkatomeru dopóki nie osignie drugiego obszaru "cos". Podczas przesuwania DNA jest pakowany do gBówki. Kiedy enzym dotrze do drugiego miejsca "cos", odcina DNA i ostatni kawaBek kwasu nukleinowego wprowadzany jest do kapsydu. GBówka z nowo wprowadzonym DNA jest niestabilna i niezdolna do poBczenia z ogonkiem. Nastpnie do jej podstawy przyBczane s biaBka W i F II. Oba stabilizuj zawierajc kwas nukleinowy gBówk i tworz struktur, do której spontanicznie przyBcza si ogonek. Ogonek zbudowany jest z 12 biaBek zakodowanych w fagowym DNA. Podobnie jak kapsyd powstaje pierwotnie jako niestabilny kompleks zbudowany z biaBek J, I, L, K, H, G, i M. Prawdopodobnie budowany jest od czubka, odpowiedzialnego za rozpoznanie bakterii, do koDca wi|cego si z gBówk. Gdy gBówna struktura zostanie utworzona przyBczane jest do niej biaBko ogonka - biaBko V. Inne biaBko - H, uwa|ane jest za czsteczk determinujc dBugo[ ogonka. Kiedy ogonek osignie odpowiednia dBugo[ przyBczane jest do niego tzw. biaBko U zapobiegajce dalszej elongacji a nastpnie nastpuje odcicie biaBka H. Jako ostatnie przyBczane jest biaBko Z, które wi|e powstaB struktur do w peBni juz uformowanego kapsydu. Na tym etapie tak zBo|ony fag nie ma jeszcze zdolno[ci do infekowania innych komórek. System pakowania faga wprowadza DNA raczej na podstawie obszarów "cos" ni| na podstawie dBugo[ci czsteczki. Ró|ne dBugo[ci czsteczek DNA, w granicach ustalonego limitu, mog by pakowane tak dBugo dopóki zawieraj obszary "cos" na obu koDcach. Je|eli odlegBo[ midzy dwoma obszarami "cos" jest mniejsza ni| ~37 kb to czsteczki faga bd niestabilne. Kiedy DNA znajduje si juz wewntrz kapsydu zaczyna wywiera pewien nacisk na jego struktur. Podobnie kapsyd wywiera pewien nacisk na kwas nukleinowy. Je|eli wic w kapsydzie znajduje si za maBo DNA, imploduje ono od wewntrznego nacisku. W przypadku, gdy odlegBo[ midzy dwoma obszarami "cos" jest zbyt du|a (~52 kb), osBonka zostaje zapeBniona kwasem nukleinowym przed wpakowaniem drugiego obszaru "cos". DNA wystaje wtedy poza struktur kapsydu i niemo|liwe jest przyBczenie ogonka, czego wynikiem jest brak syntezy wirionów potomnych . " Uwalnianie z komórki - biaBka S i R BiaBka R i S s niezbdne dla uwolnienia fagów potomnych do [rodowiska. BiaBko R jest endolizyn degradujc peptydoglikan [ciany komórkowej i pozwala fagom wydosta si z komórki. BiaBko S - holina, bierze udziaB w tworzeniu dziury w wewntrznej stronie bBony komórkowej, co daje endolizynie dostp do [ciany komórkowej. Gdy otwór jest juz utworzony okoBo 100 nowo zsyntezowanych fagów jest uwalnianych do [rodowiska. CaBy cykl lityczny trwa ok. 35 minut . 157) fagi lityczne, fagi lizogenizujce. Fagi lityczne- wirulentne, zjadliwe, po namno|eniu si w komórce (cykl lityczny) wydostaj si z niej dziki wywoBaniu lizy komórki gospodarza ( [mier), uwolnione bakteriofagi atakuj nastpne komórki, infekcja si rozprzestrzenia. np. T4 Fagi lizogenizujce- Bagodne, zaka|aj swojego gospodarza, namna|aj si w jego komórkach jako fag nieinfekcyjny (profag). Nie zara|aj innych komórek, a jedynie potomne komórki swego gospodarza( cykl lizogeniczny). Mog one po jakim[ czasie zamieni si w fagi wirulentne np. lambda 158) Co to jest superinfekcja- nadka|enie, powtórne lub wielokrotne zaka|enie ustroju tym samym zarazkiem przed powstaniem swoistej odporno[ci na ten zarazek; obserwowane np. w gruzlicy, brucelozie, kile. ( zaka|enie w czasie trwania infekcji lub w czasie rekonwalescencji) 159) Kiedy superinfekcja jest mo|liwa a kiedy nie Sytuacja taka zachodzi gdy organizm nie zd|yB jeszcze wytworzy odporno[ci swoistej na dany zarazek. 160) W jaki sposób mo|na obliczy miano faga. Aktywno[ bakteriofagów okre[la si w sposób po[redni. W tym celu wykorzystuje si fakt, |e 1 czstka faga, wprowadzona do gstej warstwy dzielcych si bakterii na pBytce agarowej, wytworzy mniej lub bardziej przezroczyst stref lizy na nieprzezroczystej bBonce wzrostu bakteryjnego. Stref lizy nazywa si  Bysink . Powstaje ona w wyniku lizy zaka|onej komórki gospodarza i uwolnienia czstek wolnego faga, które zaka|aj ssiednie komórki. Proces ten powtarza si cyklicznie, a| do ustania wzrostu bakteryjnego na pBytce w wyniku wyczerpania skBadników od|ywczych i nagromadzenia produktów toksycznych. Przy starannym postpowaniu ka|da czstka faga mo|e wytworzy Bysink na pBytce. Mo|na wic oznaczy miano ka|dego materiaBu zawierajcego fagi po wykonaniu rozcieDczeD i posianiu odmierzonych objto[ci badanych próbek na pBytki, które zawieraj nadmiar wra|liwych komórek. Liczenie Bysinek przypomina liczenie kolonii bakteryjnych. 161) Konwersja lizogeniczna u Corynebacterium diphteriae. Maczugowiec bBonicy- bakteria wywoBujca ci|kie schorzenie u czBowieka, wytwarza toksyn (jad) tylko wtedy, gdy znajduje si w stanie lizogennym i zawiera w swoim genoforze faga. Objawy chorobowe s powodowane przez szkodliwe dziaBanie toksyny na organizm ludzki, wic tylko maczugowiec w stanie lizogennym jest dla czBowieka chorobotwórczy. Bakterie lizogenne nios potencjaln zdolno[ do produkcji fagów. Te nieinfekcyjne fagi, przekazywane z komórki do komórki, zostaBy nazwane profagami. Lizogenne bakterie s uodpornione na tego wBa[nie faga którego nios w sobie jako profaga. Indukowana przez faga oporno[ jest powodowana przez cytoplazmatyczne biaBko represorowe, które hamuje reprodukcj faga wegetatywnego. Czyli za wytworzenie stanu lizogenni odpowiedzialne jest biaBko represorowe. 162) Cykl rozwojowy wirusa grypy. Etapy: " Wnikanie, dziki poBczeniu biaBka receptorowego wirusa (H) i mukoprotein zawierajcych reszty koDcowe kwasu N-acetylo neuraminowego (NANA = kwas sialowy) na powierzchni komorki. Wizanie to mo|e by odwrócone przez dziaBanie neuraminidazy przez odcinanie reszt polisacharydowych co chroni wirusa przez zwizaniem si z nieodpowiednimi komórkami-zawierajcymi podobne receptory " Po zwizaniu wirus wnika na drodze endocytozy poprzez  pcherzyki (coated pits) do endosomów. " W wyniku zmiany pH do okoBo pH 5.0, monomery HA s cite w endosomie przez proteazy trypsyno-podobne. Cicie nastepuje przy podstawie biaBka HA tworzc biaBka HA1 (cz[ aminowa H2) i HA2 (trans-bBonowa - COOH cz[). Powoduje to zmiany konformacyjne biaBka HA aktywujc fuzj osBonki i bBony endosomu poprzez aktywacj funkcji fuzyjnej biaBka HA2. W wyniku fuzji obu bBon nastpuje uwolnienie i przej[cie nukleokapsydu do cytoplazmy. " W uwalnianiu odgrywa równie| rol aktywacja przez zmian pH kanaBu jonowego utworzonego z biaBka M2: " Dziki obecno[ci domen jdrowych w biaBkach NP nastpuje translokacja nukleokapsydu do jdra) " Poszczególne segmenty genomowe s transkrybowane przez 3 polipeptydy polymerazy zwizane z ka|dym segmentem " Powstaj dwie klasy czasteczek RNA (I) sBu|ce jako mRNAs (dziki obecno[ci sekwencji poliadenylacji ~20nt od koDca 5' nici matrycowej (-) sensowne vRNA (II) Oraz cRNA = kompletne, niepoliadenylowane (+)sensowne kopie nici (-)sense vRNA, które sBu| jako matryca do syntezy potomnego (-)sensowne vRNAs. " Wikszo[ utworzonych biaBek pozostaje w cytoplazmie lub zostaje wBczona do bBony komórkowej. BiaBko NP migruje do jdra, gdzie Bczy si z nowo-zsyntetyzowan nici vRNA tworzc nowy nukleokapsyd. " On jest transportowany do cytoplazmy. Poziom wolnych biaBek NP kontroluje czy mRNA czy cRNA jest produkowany, tzn. w okresie pozniejszym infekcji gdy jest ogromny nadmiar NP, synteza mRNA ustaje a jest kontynuowana synteza cRNA. " BiaBko NP jest krytycznym czynnikiem w cyklu replikacyjnym decydujc o przej[ciu do ekspresji (syntezy biaBek) do skBadania potomnych wirionów. " Po 4 godzinach od infekcji nastpuje skBadanie czstek wirionu w bBonie komórkowej I ich uwalnianie do [rodowiska. BiaBko M1 tworzy struktur prewirionu, nastpuje wBczanie nukleokapsydu, otoczenie bBon komórkow, w której zakowtwiczone s biaBka wirusowe HA i NA. " W trakcie uwalniania komórki nie lizuj ale stopniowo umieraj. 163) Zjawisko dryfu antygenowego i przesunicia antygenowego w epidemiologii grypy. Przesunicie antygenowe (tzw. dryf antygenowy, antigenic drift): Zjawisko dotyczce wszystkich wirusów grypy. S to punktowe mutacje spontaniczne, zachodzce w materiale genetycznym wirusa podczas replikacji i powodujce zmiany antygenowe wirusowych glikoprotein - hemaglutyniny (H) i neuraminidazy (N), co prowadzi do powstawania nowych wariantów antygenowych wirusa. W konsekwencji stanowi to przyczyn trudno[ci w walce z wirusem grypy, poniewa| corocznie konieczna jest zmiana skBadu szczepionki przeciwgrypowej, poniewa| wirus wtedy przestaje by rozpoznawany przez ukBad odporno[ciowy gospodarza. Nowo powstajce wirusy trac swoja zjadliwo[ wskutek nagromadzenia si w nich mutacji (dryf antygenowy), zmniejszajc zasig i ostro[ci kolejnych maBych epidemii grypy wystpujcych corocznie na caBym [wiecie. Kolejna zmiana antygenowa wirusa prowadzi do powstania zupeBnie jego nowej formy i nastpnie pandemii grypy. 164) Mechanizm molekularny tych procesów. ???? 165)Zmienno[ antygenowa wirusa grypy. Wirus grypy nale|y do rodziny Orthomyxoviridae, rodzaju Influenzavirus A. S to RNA wirusy o symetrii helikalnej, [rednicy 80 - 120 nm. Morfologia Genom wirusa skBada si z o[miu segmentów pojedynczej nici kwasu RNA. Jest osBonity otoczk, której cz[ wewntrzna zbudowana jest z biaBka, tzw.: biaBka rdzeniowego M (okre[lanego jako M1), a zewntrzna z lipidów, w której stwierdza si liczne wypustki, stanowice antygeny powierzchniowe. Wypustki te, nadaj czstkom wirusa ksztaBt niedojrzaBego kasztana. OkoBo 80% stanowi hemaglutynina (HA), która jest gBównym antygenem powierzchniowym warunkujcym wirulencj i odpowiedzialnym za przyBczanie si i wnikanie wirusa do komórki gospodarza, a pozostaBe 20% stanowi neuraminidaza (NA), która rozkBada kwas neuramidowy w receptorach komórek gospodarza ( pierwsza faza zaka|enia ). Ponadto w warstwie tej stwierdza si niewielkie ilo[ci biaBka tworzcego kanaBy jonowe, które jest okre[lane jako biaBko M WBa[ciwo[ci antygenowe · Hemaglutynina (HA) jest glikoprotein kodowan przez czwarty segment BaDcucha RNA. Warunkuje wirulencj wirusa, jest odpowiedzialna za zwizanie wirusa z receptorem komórkowym. Stwierdzono 16 typów HA, oznaczonych cyframi arabskimi od 1 do 16. Odgrywa wa|n rol w diagnostyce. · Neuraminidaza (NA) jest glikoprotein kodowan przez szósty segment RNA. Bierze udziaB w pierwszej fazie zaka|enia oraz w uwalnianiu wirusów potomnych z zaka|onych komórek. Znanych jest 9 subtypów NA (od 1 do 9). Wirusy grypy cechuj si du| zmienno[ci antygenow. Znane s dwa rodzaje zmienno[ci: · reasortacja genowa (skok antygenowy, ang. antigenic shift) - ma miejsce, kiedy komórka gospodarza zostanie zaka|ona jednocze[nie przez dwa wirusy ró|nice si antygenowo. Dochodzi wtedy do wymiany midzy nimi segmentów RNA. Potencjalnie mo|e wystpi 256 ró|nych genetycznie szczepów potomnych. Szczepy te s najcz[ciej przyczyn pandemii lub epidemii. · przesunicie antygenowe- dryf antygenowy (ang. antigenic drift) - to powstawanie drobnych, punktowych zmian w segmentach kodujcych antygeny powierzchniowe. W wyniku tych zmian pojawiaj si nowe warianty antygenowe znanych podtypów. Tak powstaBe szczepy potomne zwykle nie powoduj epidemii, lecz tylko lokalne zachorowania. 166) Cykl rozwojowy wirusa zapalenia wtroby typu B. WZW B  cz[ciowo 2-niciowa struktura koduje tylko 4 geny (antygen S  biaBko w biaBkowo -lipidowej otoczce wirusa; gen P - odczytywany jest z genu odwrotnej transkryptazy która umie przeksztaBca RNA w DNA ; gen C koduje biaBko korowe wirusa (rdzenia) . Gen X  gen o charakterze pozytywnego regulatora transkrypcji . ) Cykl rozwojowy: Lubi hepatocyty SkBada si z dwóch niepeBnych nici przy czym jedna jest prawie e peBna (nic nonsensowna okoBo 5400 pz.) a druga tylko okoBo 1/3 (nic sensowna czyli nic +). Etapy wnikania Wirusa 1. adsorbcja na powierzchni hepatocytu 2. penetracja 3. uwolnienie czci rdzeniowej wirusa 4. transport do jdra komórkowego 5. w jdrze komórkowym ni 1/3 jest przepisywana do peBnego kóBka , potem ta matryca jest wykorzystywana przez biaBka jdra  one potrafi to kóBko DNA przepisa we wielki BaDcuch RNA (nic +). Na nici tej syntetyzowana jest nic komplementarna (ni -). AaDcuch ten (ni    czyli matrycowa mRNA) posBu|y do translacji biaBek rdzenia , otoczki i wszystkich innych czci strukturalnych ( matrycowe RNA).To mRNA wydostaje si do cytozolu i flirtuje z rybosomami z czego rodz im si biaBeczka . W komórce pojawiaj si biaBko rdzeniowe , biaBko X i biaBko odwrotnej transkryptrazy 6. Ten drugi BaDcuch (peBen) przechodzi z jdra do cytozolu , Prawdopodobnie (interpretacja firmy essi Johanson) DNA ulega transkrypcji do RNA po przej[ciu do cytozolu tam odwrotna transkryptaza przepisuje ni RNA na 1-niciowy DNA Na tej nici DNA dosyntetyzowuje si nic dodatnia + (nic sensowna = krótka 2-niciowego genomu Virusa ) Nastpuje cyrkulizacja do 2-niciowej formy DNA jak w pierwotnym wirusie . Antygen powierzchniowy wytwarzany jest przez rybosomy komórki wtroby i prezentowane s na powierzchni hapatocytu . W hepatocycie nastpuje zestawianie wirionu (czstki wirusowej) z biaBek rdzenia i C . wirion transportowany jest przez kanaBy ER ;. Na powierzchni ER tak jak i w bBonie komórkowej hepatocytu prezentowane s antygeny . Rdze opBaszczony bBon z antygenami wydzielany jest na zewntrz. Organizm jest rozdra|niony antygenem powierzchniowym na hepatocytach  ukBad immunologiczny walczy z wtrob. Bardzo silna odp. Cytotoksyczna 167) Wirus HIV (retrowirusy). Budowa wirusa HIV-11 Na podstawie obrazu uzyskanego w mikroskopie elektronowym wiadomo, i| czstka HIV ma [rednic okoBo 100 nm. W jej skBad wchodz cylindryczny rdzeD oraz otoczka. RdzeD zbudowany jest z biaBka p24  CA (ang. CApsid protein), dwóch nici RNA zwizanych z biaBkiem p7  NC (ang. NucleoCapsid protein) oraz enzymów: odwrotnej transkryptazy (ang. RT  reverse transcriptase), heterodimeru zbudowanego z podjednostek  biaBka p66, posiadajcego domen o aktywno[ci RNazy H i biaBka p51, a tak|e proteazy HIV (p10) i integrazy (p32). Na zewntrz rdzenia znajduje si biaBko p17 (ang. Matrix), niezbdne dla zachowania integralno[ci wirionu. Powierzchnia wirusa posiada charakterystyczne wypukBo[ci, zwykle 72, zawierajce glikoproteiny otoczki. Wielko[ genomu HIV wynosi okoBo 9,8 kb. Na obu jego koDcach znajduj si powtarzalne sekwencje koDcowe (ang. long terminal repeat  LTR). Genom HIV zawiera nastpujce geny: " gag kodujcy biaBka kapsydu, których prekursorem jest p55, przeksztaBcany nastpnie przez proteaz wirusa w p17, p24, p7 i p6. " pol koduje enzymy wirusa: proteaz, odwrotn transkryptaz i integraz. Enzymy powstaj jako poliproteina Gag-pol (p160), po czym podczas dojrzewania wirusa polipeptyd Pol odcinany jest od Gag przez proteaz HIV, z kolei Pol dzielony jest na proteaz (p10), odwrotn transkryptaz (p66/p51) i integraz (p31). " env koduje glikoproteiny wirusa jako gp160, nastpnie rozdzielane na gp41 i gp120. Gp41 i gp120 powizane s ze sob niekowalencyjnie, gp41 ulokowane jest [ródbBonowo, a gp120 na powierzchni wirionu. Gp120 posiada miejsca wi|ce receptor CD4 oraz receptory chemokin, sBu|ce jako koreceptory dla HIV-1. W skBad gp120 wchodzi pi regionów staBych (C1 do C5) i pi zmiennych (V1 do V5). Jeden z regionów zmiennych, ptla V3, determinuje tropizm HIV: albo do linii komórek T, albo do makrofagów. Sekwencje znajdujce si w obrbie ptli V3 wchodz w interakcje z koreceptorami HIV nale|cymi do rodziny receptorów chemokin, jak CXCR4 i CCR5. Gp 120 wchodzi w interakcje z niedawno zidentyfikowanym biaBkiem DC-SIGN (ang. dendritic cell-specific, ICAM-3 grabbing, non- integrin), wyra|anym przez komórki dendrytyczne8. Wirus wi|c si z komórk dendrytyczn za po[rednictwem DC-SIGN przenoszony jest przez ni do najbli|szych wzBów chBonnych, co zwiksza skuteczno[ zaka|ania komórek CD4+9. Geijtenbeck i wsp.10 wykazali niedawno, i| DC-SIGN posiada odmienne miejsca wi|ce ICAM-2 i HIV- 1, co mo|e mie znaczenie dla nowych strategii terapeutycznych. Gp41 dziki domenie fuzogennej po[redniczy w fuzji bBon wirusa i komórki, co pozwala na uwolnienie zawarto[ci wirusa do cytoplazmy nowo zaka|onej komórki11. " tat, transaktywator ekspresji genów HIV, jest jednym z dwóch istotnych czynników regulacyjnych dla ekspresji genów HIV (tat i rev). BiaBko Tat wi|e RNA w miejscu zwanym TAR (ang. transactivation response element), co aktywuje transkrypcj, pozwalajc na produkowanie peBnej dBugo[ci transkryptów12. " rev koduje drugi niezbdny czynnik regulacji ekspresji HIV, który dziaBa poprzez wizanie z RRE (ang. Rev responsive element  sekwencja regulatorowa w obrbie regionu env) i uBatwia eksport jdrowy, stabilizacj i utylizacj RRE zawierajcego wirusowy mRNA. " vif koduje powstanie zasadowego biaBka Vif (ang. viral infectivity factor  czynnik zakazno[ci wirusowej), które uBatwia zakazno[, ale nie produkcj czstek wirusa. Przy braku vif produkowane s czsteczki defektywne, a ich transmisja z komórki do komórki nie jest znaczco zaburzona. " vpr koduje powstawanie biaBka wirusowego R (ang. viral protein R), które wchodzi w interakcje z cz[ci p6 prekursora gag p55. Funkcje Vpr obejmuj kierowanie jdrowym importem kompleksu preintegracyjnego, a tak|e indukcj zatrzymania proliferujcych komórek w fazie G2 cyklu komórkowego12. Zwiksza to replikacj wirusa, która jest najbardziej aktywna w tej fazie cyklu. Vpr zwiksza tak|e namna|anie HIV w makrofagach. Prawdopodobnym mechanizmem przyczyniajcym si do zatrzymania " tat, transaktywator ekspresji genów HIV, jest jednym z dwóch istotnych czynników regulacyjnych dla ekspresji genów HIV (tat i rev). BiaBko Tat wi|e RNA w miejscu zwanym TAR (ang. transactivation response element), co aktywuje transkrypcj, pozwalajc na produkowanie peBnej dBugo[ci transkryptów12. " rev koduje drugi niezbdny czynnik regulacji ekspresji HIV, który dziaBa poprzez wizanie z RRE (ang. Rev responsive element  sekwencja regulatorowa w obrbie regionu env) i uBatwia eksport jdrowy, stabilizacj i utylizacj RRE zawierajcego wirusowy mRNA. " vif koduje powstanie zasadowego biaBka Vif (ang. viral infectivity factor  czynnik zakazno[ci wirusowej), które uBatwia zakazno[, ale nie produkcj czstek wirusa. Przy braku vif produkowane s czsteczki defektywne, a ich transmisja z komórki do komórki nie jest znaczco zaburzona. " vpr koduje powstawanie biaBka wirusowego R (ang. viral protein R), które wchodzi w interakcje z cz[ci p6 prekursora gag p55. Funkcje Vpr obejmuj kierowanie jdrowym importem kompleksu preintegracyjnego, a tak|e indukcj zatrzymania proliferujcych komórek w fazie G2 cyklu komórkowego12. Zwiksza to replikacj wirusa, która jest najbardziej aktywna w tej fazie cyklu. Vpr zwiksza tak|e namna|anie HIV w makrofagach. Prawdopodobnym mechanizmem przyczyniajcym si do zatrzymania cyklu komórkowego jest indukowanie zmian w bBonie jdrowej komórki, umo|liwiajcych przerwanie jej cigBo[ci13. " vpu, kodujcy powstawanie biaBka wirusowego U (ang. viral protein U) wystpuje wyBcznie w HIV-1 i w [ci[le z nim spokrewnionym SIVcpz, jest biaBkiem majcym przynajmniej dwie ró|ne funkcje biologiczne: degradacj CD4 w retikulum endoplazmatycznym i wzmaganie uwalniania wirionów z bBony komórkowej zaka|onej komórki. WBczony jest tak|e w dojrzewanie Env12. " nef koduje powstanie wieloczynno[ciowego biaBka nazwanego Nef od akronimu angielskiej nazwy  negative factor . Nazwa jest konsekwencj pierwszych doniesieD, sugerujcych i| Nef hamuje aktywno[ transkrypcyjn LTR HIV. Obecnie wiadomo, i| powoduje zmniejszenie ekspresji CD4 na powierzchni zaka|onych komórek , w mniejszym stopniu tak|e ekspresji czstek MHC klasy II, co osBabia skuteczno[ niszczenia zaka|onych komórek przez cytotoksyczne komórki T, stymuluje tak|e zakazno[ wirionów HIV17. Gen nef jest niezbdny dla skutecznego rozprzestrzeniania wirusa, utrzymywania wysokiego poziomu wiremii i postpu choroby do AIDS. Nef mo|e zmienia ekspresj genów komórkowych, co wspomaga kolejne stadia replikacji HIV-1. Defekty genu nef znajdowano u cz[ci osób dBugo nie wykazujcych postpu infekcji do AIDS1920,21,22. Tabela 1. Wielko[ Funkcja Lokalizacja BiaBka HIV. Nazwa Gag MA p17 interakcje z env, transport jdrowy genomu wirusa, wirion CA p24 kapsyd rdzenia, wirion NC p7 nukleokapsyd, wi|e RNA, wirion p6 wi|e Vpr, wirion Proteaza p15 rozdzielanie gag/pol i dojrzewanie, wirion (PR) p66/p51 odwrotna transkrypcja i aktywno[ RNazy, wirion Odwrotna p32 integracja DNA prowirusa. wirion transkrypta za (RT) Integraza (IN) Env gp120 zewntrzna glikoproteina wirusa wi|ca si z CD4 i koreceptorami bBona komórkowa, otoczka wirusa gp41 Tat p16/p14 transkrypcjonalny transaktywator wirusowy przede wszystkim w jderku/jdrze Rev p19 transport RNA, czynnik stabilno[ci i utylizacji przede wszystkim w jderku/jdrze, przesyBany midzy jderkiem a cytoplazm Vif p23 uBatwia dojrzewanie wirionów i zakazno[ cytoplazma, wirion Vpr p10-15 uBatwia jdrow lokalizacj kompleksu preintegracyjnego, hamuje podziaB wirion, jdro komórek, zatrzymuje zaka|one komórki w fazie G2/M Vpu p16 uBatwia uwalnianie czstek wirusa z komórki integralne biaBko bBony Nef p27-25 zmniejszanie regulacji CD4 i HLA klasy I bBona komórkowa, cytoplazma Poznanie struktury odwrotnej transkryptazy i proteazy HIV pozwoliBo na stworzenie leków hamujcych replikacj HIV w ró|nych etapach jego cyklu |yciowego. Trwaj badania nad lekami hamujcymi replikacj HIV w innych miejscach cyklu |yciowego wirusa, jak na przykBad blokujcymi wej[cie i fuzj wirusa HIV z wra|liw na zaka|enie komórk, poszukuje si tak|e inhibitorów integrazy. Retrowirusy (Retroviridae) - rodzina wirusów RNA - których materiaB genetyczny zawarty jest w kwasie rybonukleinowym - które przeprowadzaj proces odwrotnej transkrypcji. Wyró|nia si 7 rodzajów retrowirusów: " retrowirusy ssaków typu B " retrowirusy ssaków typu C " retrowirusy ptaków typu C " retrowirusy typu D " wirusy HTLV-BLV (np. wirus biaBaczki ludzkiej) " lentiwirusy HIV " spumawirusy R Retrowirusy wywoBuj wiele chorób, nowotwory, AIDS. Genom retrowirusa zawiera dwie identyczne kopie jednoniciowego RNA i koduje odwrotn transkryptaz (inaczej rewertaz), która ma zdolno[ przepisywania informacji z RNA na DNA. NajdokBadniej poznanym retrowirusem jest wirus HIV. 168) Zjawisko odwrotnej transkrypcji  w zaBczniku ( zeskanowane z ksi|ki Jakubisiaka co mieli[my umie na immunologie). Odwrotna transkrypcja  proces przepisania jednoniciowego RNA (ss RNA) przez enzym odwrotn transkryptaz (RT) na dwuniciowy DNA. Proces odwrotnej transkrypcji wykorzystywany jest przez niektóre wirusy RNA takie jak HIV do wBczenia swojego materiaBu genetycznego do genomu komórek gospodarza i jego replikacji. Proces ten zostaB odkryty i zbadany przez amerykaDskiego onkologa Howarda Martina Temina. Odwrotna transkrypcja wykorzystywana jest równie| w procesie odtwarzania telomerów przez telomeraz, towarzyszy te| przemieszczaniu si retrotranspozonów w genomie gospodarza. Mechanizm: Odwrotna transkrypcja wirusa HIV odbywa si w cytoplazmie komórek gospodarza. W tym procesie wirusowe jednoniciowe RNA (ss RNA) jest przepisywane przez odwrotn transkryptaz (RT) na dwuniciowy DNA. Odwrotna transkrypcja odbywa si w kierunku 3'’!5'. Proces rozpoczyna si, gdy tRNA wi|e si do PBS i dostarcza grupy hydroksylowej (-OH) niezbdnej do inicjacji odwrotnej transkrypcji 1. Powstaje komplementarny DNA (cDNA) 2. Matryca RNA w kompleksie RNA:DNA jest rozkBadana przez RNazow H domen odwrotnej transryptazy 3. Kompleks DNA:tRNA zostaje przeniesiony na 3'-koniec matrycy (synteza "przeskakuje" na drugi koniec) 4. Odbywa si synteza pierwszej nici DNA. 5) PozostaBa cz[ matrycy ssRNA jest degradowana przez RNaz H, za wyjtkiem sekwencji polipurynowej (miejsca PP) 5. Nastpuje inicjacja syntezy drugiej nici ssDNA , poczwszy od koDca 3' matrycy. tRNA jest niezbdny do syntezy komplementarnej PBS 6. tRNA dysocjuje od DNA i ulega rozBo|eniu przez RNaz 7. Po kolejnym "skoku" PBS z drugiej nici hybrydyzuje z komplementarnym PBS pierwszej nici ssDNA 8. Dziki aktywno[ci polimerazy DNA (DNAP) odwrotnej transkryptazy, powstaj brakujce fragmenty obu nici dsDNA. Na obu koDcach dsDNA znajduje si sekwencja U3-R-U5, tzw. sekwencje LTR (na 3' i 5' koDcu odpowiednio, 3'LTR i 5'LTR). LTR odpowiadaj za integracj wirusowego DNA do genomu komórki gospodarza 169) Enzymy uczestniczce w replikacji retrowirusów, ortomyksowirusów, hepadnawirusów. ( jakby[ co[ znalazBa wicej to suuuper ) Retrowirusy - Odwrotna transkryptaza, która umo|liwia przepisanie ich materiaBu genetycznego z RNA na DNA, proteaza oraz integraza. Hepadna.- odwrotna transkryptaza, polimeraza DNA- HBV z wBasno[ciami rewertazy Ortomyko. - zale|na od RNA polimeraza RNA 170) Szczepionki przeciwko grypie i wirusowemu zapaleniu wtroby. Szczepionka przeciw grypie : Jest to szczepionka zawierajca antygeny powierzchniowe i elementy struktury wewntrznej wirusa grypy typu A i B powodujca czynne uodpornienie przeciwko grypie. Mog to by te| zabite wirusy. Aktualne szczepy do produkcji szczepionek s co rok polecane przez Zwiatow Organizacj Zdrowia. Po podaniu szczepionki komórki obronne naszego organizmu potrafi rozpozna |ywego wirusa i szybciej rozpoczynaj zwalczanie go. Aby zachowa odporno[, nale|y szczepi si co roku. Zalecane jest aby szczepienia odbywaBy si midzy koDcem sierpnia a pocztkiem listopada. Wskazania Szczepienia przeciwko grypie s zalecane: " ze wskazaD klinicznych i indywidualnych nastpujcym osobom: przewlekle chorym ( astma, cukrzyca, niewydolno[ ukBadu kr|enia, oddychania, nerek ) w stanach obni|onej odporno[ci w podeszBym wieku " ze wskazaD epidemiologicznych: pracownikom sBu|by zdrowia, szkóB, handlu, transportu, budownictwa oraz osobom nara|onym na kontakty z du| liczb ludzi bdz pracujcym na otwartej przestrzeni. Przeciwwskazania Szczepionka przeciw grypie nie powinna by stosowana w przebiegu: " chorób zakaznych, " chorób przebiegajcych z gorczk, " nadwra|liwo[ na skBadnik szczepionki w tym uczulenie na biaBko jajka kurzego, " nadmierne odczyny poszczepienne po poprzednich szczepieniach, Szczepionka mo|e by podawana kobietom w ci|y tylko w razie konieczno[ci  o szczepieniu decyduje lekarz. Nie zaleca si szczepieD w czasie epidemii grypy. DziaBania niepo|dane Po zastosowaniu szczepionki mog wystpi objawy niepo|dane: " miejscowe: zaczerwienienie i obrzk w miejscu podania, gorczka, bóle mi[niowe,osBabienie,powikszenie wzBów chBonnych w okolicy miejsca wstrzyknicia. " ogólne: ból gBowy, uczucie zmczenia, pocenie si, dr|enie i bóle mi[niowe, wzrost temperatury, bóle stawów, zaburzenia |oBdkowo-jelitowe. Szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wtroby : Szczepionka przeznaczona do czynnego uodporniania szczepionka przeciw zaka|eniu wirusem zapalenia wtroby typu B (HBV) zawierajca rekombinowany materiaB genetyczny wirusa uzyskany metodami in|ynierii genetycznej. Po szczepieniu ochronne miano przeciwciaB anty-HBs uzyskuje ok. 95% ludzi. Wskazania Zgodnie z Programem SzczepieD Ochronnych szczepienia prziciw wzw B s szczepieniami obowizkowymi dla: " noworodków, " mBodzie|y w wieku 14-15 lat, " pracowników sBu|by zdrowia wykonujcych zawody o wysokim ryzyku zaka|enia oraz osób ksztaBccych si w zawodach medycznych, " osób z bliskiego otoczenia chorych na wzw B i nosicieli wirusa HBV. Szczepienie przeciw wzw B jest zalecane ( nie obowizkowe) dla: " osób przewlekle chorych o wysokim ryzyku zaka|enia " osób przygotowywanych do zabiegów operacyjnych. Szczepienia te s dla pacjenta bezpBatne. Dla pozostaBych osób szczepienia przeciw wzw B s szczepieniami zalecanymi, a wic pacjent ponosi koszty zakupu szczepionki. Przeciwwskazania Szczepionka nie powinna by stosowana u osób u których stwierdzono: " nadwra|liwo[ na skBadniki szczepionki, " ostr infekcj, " nadmierne reakcje po poprzednich szczepieniach. DziaBania niepo|dane Po zastosowaniu szczepionki mog wystpi niepo|dane odczyny poszczepienne: " miejscowe:bolesno[ w miejscu podania, obrzk. " ogólne: rzadko uczucie rozbicia, bóle mi[niowe, podwy|szona temperatura; rzadko reakcje alergiczne. 171) Mechanizm dziaBania acyklowiru. - analog nukleozydów Mechanizm dziaBania acyklowiru polega na hamowaniu swoistej polimerazy DNA wirusa zapobiegajc jego dalszej replikacji. Acyklowir jest analogiem guanozyny i dezoksyguanozyny wykazujcym silne dziaBanie hamujce namna|anie wirusa opryszczki pospolitej, a bardzo sBabo dziaBajcym na inne wirusy DNA, a tak|e na komórki gospodarza. Zwizek ten jest fosforylowany przez wirusow kinaz tymidynow i znacznie silniej hamuje kodowan przez wirusy polimeraz DNA ni| analogiczne enzymy komórki gospodarza. Wirusy grupy opryszczki kodujce wBasn kinaz tymidynow (wirus opryszczki pospolitej, wirus ospy wietrznej- póBpa[ca) s znacznie wra|liwsze na dziaBanie acyklowiru ni| wirusy nie kodujce tego enzymu (cytomegalowirus, wirus EB). Mutanty wirusa opryszczki niezdolne do syntezy wBasnej kinazy tymidynowej nie fosforyluj leku i s oporne na jego dziaBanie.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wirusy i bakterie PR
Bakterie i wirusy ich znaczenie w życiu człowieka i przyrody
bakterie i wirusy
Wirusy
Probiotyki – dobre bakterie
Wirusy
WIRUSY SA?RDZO MALE
6 23 marca 2011 Metabolizm bakterii
WSZYSTKO PRZEZ WIRUSY
Bakterie kwasu mlekowego
7 30 marca 2011 Identyfikacja bakterii
Bakterie Mlekowe Wyniki

więcej podobnych podstron