שלבים בהתרבות הוירוס

Question 1

:nucleocapsid •
:capsid
virion

Answer 1

• capsid: המעטפת החלבונית.
• nucleocapsid: ה-capsid ביחד עם החומר הגנטי.
• virion: הווירוס השלם (יחד עם המעטפת הממברנלית).בנוסף
לחלקם יש גם מעטפת ממברנלית. הוירוס השלם נקרא virion.

Question 2

קפסיד הליקלי
וירוס של צמחיפ
וירוסים אנימליים
דוגמאות

Answer 2

וירוסים של צמחים: חומצת הגרעין נמצאת במרכז והיא נעטפת על ידי הקפסומרים. כל קפסומר נקשר למספר חומצות גרעין. וירוסים אנימליים: קפסיד הליקלי עם מעטפת. חומצת הגרעין לא מסודרת במרכז אלא במבנה יותר גמיש.דוגמאות- וירוס הכלבת, וירוס השפעת.

Question 3

capsid

Answer 3

הקפסיד מורכב מיחידות חוזרת של חלבון בשם
קפסומרים. חומצות הגרעין יושבות בתוך מעטפת חלבונית

שמגנה עליהם ונקראת capsid.

Question 4

קפסיד קובייתי סימטרי
קפסיד מורכב מ
דוגמאות לוירוסים אנימלים
ההבדל בין קובייתי להליקלי

Answer 4

מבנה המורכב מ-20 משולשים עם 12 קודקודים.
הקפסיד מורכב מכמה סוגים של קפסומרים - העוקץ הוא חלבון אחד, הכחול הוא חלבון אחר והצהוב חלבון אחר. זו צורה מאוד יציבה. הרבה מהוירוסים האנימלים הם מהצורה הזו- אדנו- וירוסים, פפילומה, הרפס. להבדיל מהקפסיד ההליקלי, שם חומצות הגרעין מהוות את השלד עליו נבנה הקפסיד, במבנה האיקוסה הדרלי הקפסיד נבנה בשלמותו או כמעט בשלמותו, ואז חומצות הגרעין נכנסות פנימה.

Question 5

וירוסים מורכבים

Answer 5

למשל וירוס האבעבועות השחורות, שהוא בעל קפסיד שאינו הליקלי ואינו קובייתי.
או הראו-וירוסים, שלהם קפסיד איקוסה-הדרלי כפול;
או הפאג’ T4,
שלו קפסיד איקוסה-הדרלי עם זנב.דוגמאות למורפולוגיות של וירוסים מוכרים:
הרפס, AIDS
- קפסיד איקוסה-הדרלי עם מעטפת.
פוליו ו-rhinovirus- קפסיד איקוסה-הדרלי בלי מעטפת.

Question 6

rna

Answer 6

ה-RNA (אצל וירוסים אנימלים), לרוב יהיה חד גדילי. הגנום החד גדילי יכול להיות באוריינטציה חיובית או שלילית. אוריינטציה חיובית אומרת כי ל
-RNA הגנומי יש את אותה האוריינטציה כמו ל-mRNA.
לכן היא גם יכולה להיות מוכרת בעצמה כ-mRNA ולעבור תרגום בריבוזום.
אוריינטציה שלילית אומרת כי ה-
RNA הגנומי הוא קומפלמנטרי ל-mRNA ממנו יקודדו החלבונים. לכן עליו לעבור שעתוק לגדיל המשלים על מנת שיוכלו לתרגם ממנו חלבונים בריבוזום.
לרוב התאים אין אנזימים שיודעים להפוך
RNA שלילי
-RNA חיובי (בשביל זה צריך RNAל
פולימרז שיודע לקרוא מולקולת RNA. ה-RNA פולימרז של אאוקריוטים וחיידקים רגיל
לקרוא DNA).
לכן, הוירוס עם ה-RNA
השלילי יצטרך להביא איתו אנזים מיוחד שידע לעשות את זה. אסטרטגיות הרפליקציה של הוירוסים הללו שונות. ה-RNA הגנומי יכול לבוא כמול’ אחת או בסגמנטציה ככמה מולקולות.

Question 7

dna

Answer 7

ה-DNA, בין אם הוא חד גדילי או דו גדילי, יכול להיות ליניארי או מעגלי. כאשר ה-DNA הוא דו גדילי
יש מתח בין הגדילים אשר יכול ליצור מבנה של supercoiled – כמו בייגלה (משמאל).

Question 8

:ambisense viruso

Answer 8

וירוס RNA בעלי שתי האוריינטציות- חיובית ושלילית. המולקולה הגנומית מקודדת לשני open reading frames, ואחת מהן היא באוריינטציה חיובית והשנייה באוריינטציה שלילית.

Question 9

שומנים

Answer 9

לוירוסים בעלי מעטפת. וירוס עם מעטפת שומנית רגיש
לחומרים שהורסים שומנים, כמו אתר. 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 10

חלבוני הוירוס

Answer 10

לוירוס יש חלבונים סטרוקטורלים ורגולטורים. החלבונים הסטרוקטורלים כוללים את הקפסומרים ואת
חלבוני העוקץ המשמשים להדבקה. הם מהווים אנטיגנים (חלקיקים חלבוניים שמזוהים על ידי מערכת החיסון). החלבונים והאנזימים הרגולטורים משמשים לשעתוק ולרפליקציה של חומצות הגרעין. לעיתים הם נמצאים מוכנים כבר
בויריון (כמו במקרה של וירוס RNA באוריינטציה שלילית, הזקוק לפולימרז של RNA), ולעיתים הם לא נמצאים בויריון, אלא משועתקים על ידי מנגנוני התא המאכסן לאחר ההדבקה.

Question 11

לסיכום, וירוסים נבדלים בקומפוזיציה ובמורפולוגיה. ניתן לסווג אותם על פי התכונות הללו:

Answer 11

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

Question 12

שיטות לזיהוי רקמה שהודבקה בוירוס:

Answer 12

• בחינה במיקרוסקופ אלקטרונים וחיפוש חלקיקים ויראליים. לא מלמדת האם מדובר בווירוס מדביק או קפסיד ריק.
• שיטות אימונולוגיות. שימוש בנוגדנים מתאימים לחלבונים ויראליים. לא מלמדת האם מדובר בווירוס מדביק או
קפסיד ריק.
• שיטות ביולוגיות. לוקחים דוגמא החשודה כנגועה בווירוס ומשתמשים בה להדביק בעלי חיים.
• הדבקה של תרבית תאים. יש לבחור לתרבית תאים שיהיו פרמסיבים לווירוס (מאפשרים הדבקה ויראלית).

Question 13

שיטות לזיהוי של תא שהודבק בווירוס:

Answer 13

א. ליזיס. במידה ומדובר בוירוס שגורם לליזיס של תאים, באזורים שעברו הדבקה נראה נקודות שחורות המעידות על
מוות התאים.
ב. Inclusion bodies. מוקדים בהם הוירוס עובר רפליקציה, והם עשירים בחלבונים ויראלים ובחומצות גרעין.
ג. יצירה של תאי ענק. וירוסים בעלי מעטפת עם גליקופרוטאינים מתאחים עם ממברנת התא המאכסן, ואז הגליקופרוטאינים שלהם נותרים על פני ממברנת התא המאכסן. לגליקופרוטאינים יש תכונה שהם מעודדים איחוי של ממברנות, ולכן הם יכולים לגרום לאיחוי של התא המודבק עם תאים שכנים שלא עברו הדבקה, מה שיוביל ליצירה של תאי ענק. תהליך זה מסייע לוירוסים בהדבקה של עוד תאים.
ד. ואקוליזציה ציטופלסמטית. בשלבי ההדבקה המוקדמים, בציטופלסמה של התאים המודבקים נוצרות ואקולות (מעין בועיות).
2. מוקדי פרוליפרציה. רלוונטי לוירוסים אונקוגנים. וירוסים אלו לא גורמים לאפקט ציטופתי, אלא ליצירה של גושים. בעקרון לתאים בתרבית יש תכונה של contact inhibition- התאים צפים בתרבית, וברגע שתא אחד נוגע בתא שכן, הוא
מפסיק לגדול, כדי לא להפריע לתאים השכנים לגדול. הוירוסים האונקוגנים מבטלים את התכונה הזו בכך שהם מנתקים את הקשרים בין התאים. כך התאים בתרבית מתחילים להיערם לגבעות, במקום ליצור משטח. ניתן לראות זאת במיקרוסקופ.

Question 14

שיטות לכימות ווירוסים:

Answer 14

١-Infectivity-based assays:מבחן end point 50%מבחן plaque assay-
٢.Hemagglutination
.שיטות אימונולוגיות٣4.
o סמנים פלורסנטיים. o סמן רדיואקטיבי. .ELISA o שיטות שבוחנות נוכחות של חומצות גרעין ויראליות.٤
o היברידיזציה עם פרובים רדיואקטיביים.
.PCR o

Question 15

מבחן end point 50%-

Answer 15

לוקחים את הדוגמא הנגועה ועושים לה מיהולים שונים. בודקים מהי הכמות שנדרשה כדי
לקבל 50% מאפקט ההדבקה (למשל ש-50% מהתאים בצלחות יעברו ליזיס). המיהול שהוביל ל-50% אפקט יהיה 50 ID50 – infectious dose.
כך למשל, אם מיהול של 10-5 הוא שנדרש להדביק 50% מהתאים, אז ה-ID50 הוא 105.

Question 16

מבחן plaque assay-

Answer 16

לוקחים צלחת אגר עם תאים ומדביקים אותה בוירוס. האגר מונע מהתאים ומהוירוס
להתפשט, והם יכולים להדביק רק את התאים הסמוכים אליהם. לאחר מספר ימים אפשר לצבוע את הצלחת בצבע
מיוחד הצובע רק תאים חיים. כל התאים שהודבקו לא יצבעו, ונוכל לראות פלאקים- אזורים לבנים. ניתן לעשות את זה במיהולים שונים של הוירוס, על מנת לקבל פלאקים בודדים שניתן לספור אותם. כך נידע שכל פלאק הוא תוצר של וירוס אחד שחדר. אם מכפילים את מספר הפלאקים בצלחת בכמות המיהול שנעשתה, נדע את
כמות הוירוסים בדוגמא המקורית (וזאת כי מניחים שכל פלאק נוצר מוירוס אחד בלבד). המספר שנקבל הוא -PFU
plaque forming unit. מספר זה יעיד לנו על כמות הוירוסים האינפקטיבים שהייתה בדוגמא, אבל לא על כמות הויריונים (יתכן שהיו וירויונים עם חומצות גרעין פגומות שלא גרמו להדבקה, או ויריונים ריקים- רק עם קפסיד). לכן כל PFU הוא שווה ל-1-1000 ויריונים.
אפשר להשתמש בשיטת הפאלק כדי לנקות אוכלוסייה של וירוסים למחקר ולפיתוח של חיסונים. אנחנו יודעים שכל התאים בפלאק אחד הודבקו על ידי וירוס בודד, ולכן יש פה אוכלוסייה בה כל הוירוסים הם זהים. ניתן לבודד אותו ולפתח חיסון כנגדו.

Question 17

.Hemagglutination .2

Answer 17

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. על מנת לכמת את הוירוס, עושים מיהולים שלו, ובוחנים מהו המיהול שצריך על מנת לקבל אגרגט
שיטות לזיהוי של תא שהודבק בוירוס:
של תאי דם אדומים בגודל מסוים. צריך יחסית הרבה ויריונים על מנת לקבל 1HA (אגרגט בגודל הרלוונטי). זו שיטה לא ממש מדויקת. יותר מתאימה לזיהוי של סוג הוירוס מאשר לכימות.

Question 18

שיטות שבוחנות נוכחות של חומצות גרעין ויראליות.

Answer 18

א. היברידיזציה עם פרובים רדיואקטיבים. הפרובים מסונתזים להיות קומפלמנטרים לגנום הויראלי. החסרון של
השיטה הוא שיש כמות מוגבלת של חומצות גרעין בדוגמא ביולוגית. ב. PCR. ה-PCR מאוד רגיש ובזכותו ניתן לזהות גם כמויות מאוד קטנות חומצות גרעין. היא רגישה לזיהומים ולכן
צריך לעבוד עם הרבה דוגמאות בקרה שיעזרו לנו לוודא שאין זיהום. PCR נעשה על DNA, ולכן אם החומר הגנטי של הוירוס הוא RNA קודם נהפוך אותו לcDNA.

Question 19

מנגנוני רפליקציה של וירוסים

Answer 19

1. השלב הראשון בהדבקה הוא ה-attachment של הוירוס אל פני שטח התא. נקרא גם absorption.
2. זה יוביל אל החדירה של הוירוס אל התא
   . 3. במהלך החדירה או לאחריה, צריך להתבצע מהלך של uncoating- הוצאה חומצת הגרעין מתוך הקפסיד כדי שתהיה
   נגישה לאנזימים הויראלים או התאיים.
3. ביטוי של הגנום הויראלי בתוך התא. גנים אלו נחוצים לשכפול הוירוס.
4. שלב רפליקציה, בו יווצרו כל המרכיבים הדרושים כדי ליצור וירוס חדש- חלבונים, חומצות גרעין, שומנים.
5. שלב איסוף והבשלה. כאשר יהיו מספיק רכיבים זמינים, יהיה איסוף של חומצות הגרעין לתוך קפסידים כדי ליצור ויריונים חדשים.
6. שחרור של הוירוסים החדשים מהתא המאכסן- או על ידי הנצה (ואז הוא בעל מעטפת) או בליזיס של התא (ואז הוא בלי מעטפת).

Question 20

לסכם את תהליך ההדבקה

Answer 20

רואים כי יש ירידה בכמות הוירוסים האינפקטיבים. זאת משום שחומצות הגרעין נחשפו כדי לעבור ביטוי,
והן עדיין לא נעטפו בקפסידים. על כן הוירוסים לא יכולים לצאת מהתא ולהדביק עוד תאים. שלב זה נקרא שלב ה-eclipse, כי בו יש לכאורה ירידה ביכולת ההדבקה. כאשר תתחיל הרפליקציה, כמות הוירוס האינפקטיבי תעלה משמעותית, עד שתגיע לפיק מסוים (זה שלב ה-maturation). לאחר ההגעה לפיק, תהיה ירידה, שמבטאת את ההרס של התא המאכסן. גם כאשר מדובר בוירוס שלא גורם לליזיס, אלא יוצא בהנצה, עדיין הוא הורס את התאים כי בשלב מסוים הם לא יכולים לתמוך
בקיום של עצמם בגלל הגיוס לרפליקצית הוירוס.
הסקלאה הזו שונה מוירוס לוירוס. וירוס הפוליו למשל הוא מאוד יעיל וכל שלבי הרפליקציה לוקחים כ-8 שעות. בהרפס זה יכול לקחת כ-72 שעות.

Question 21

הדבקה פרודקטיבית

Answer 21

– הדבקה בתאים פרמסיבים, אשר נדבקים ומאפשרים התרבות של הוירוס.

Question 22

הדבקה אבורטיבית:

Answer 22

מתרחשת בתאים לא פרמסיבים, אשר מכילים את הרצפטור לוירוס אבל לא מכילים את כל
הפקטורים הדרושים לרפליקציה שלו. הבדקה אבורטיבית יכולה להתרחש גם כאשר יש הדבקה מויריון מוטנטי שלא מצליח להתרבות.

Question 23

• הדבקה מגבילה:

Answer 23

הדבקה בתאים שבנקודת זמן מסוימת הם לא פרמסיבים, אבל הם יכולים להפוך לפרמסיבים.

Question 24

שלב ה-Attachment

(ספיחה) וירוס השפעת

Answer 24

מכיר על פני התא חומצה סיאלית. חומצה סיאלית היא סוכר שנמצא על גליקופרוטאינים. לכן, וירוס

השפעת יכול לעשות הדבקה דרך הרבה רצפטורים, כי לחלבונים רבים יש חומצה סיאלית.

Question 25

וירוס הכלבת | שלב ה-Attachment

Answer 25

יודע | להדביק רק תאים שיש להם את אצטיל כולין רצפטור. התאים שנושאים אותם הם תאי עצב ושריר, ולכן הוא ידביק אותם אבל לא תאי שלד.

Question 26

וירוסים ממשפחת ה--picornaviruses ( שלב ה-Attachment( פוליו או rhino)

Answer 26

נקשרים לרצפטור בשם ICAM-1 (intracellular adhesion )molecule. זו מולקולה שאחראית על הקישור של התא אל ה-ECM. המבנה של ה-1-ICAM, וגם של הוירוס עצמו דומה לנוגדן.

Question 27

היפותזת ה-canyon-

Answer 27

כאשר חקרו את האינטראקציה בין הריינו-וירוס ל-1-ICAM, הציעו תיאוריה כיצד חודר הוירוס אל התא. על פני הוירוס יש שקעים (זה הקניון), שאליהם חודר הרצפטור מהתא. שקע זה הוא צר מדי מכדי להיות מותקף על ידי אימונוגלובלינים של מערכת החיסון, אבל הוא כן מאפשר את החדירה של ה-1-ICAM עד לתחתית הקניון. בתחתית השקע מתרחש המעבר של חומצות הגרעין הויראליות אל התא.

Question 28

וירוסים שונים מאותה משפחה יכולים לפעול על רצפטורים שונים, ורצפטורים מסוימים יכולים להתאים לכמה סוגים של וירוסים. נכון?

Answer 28

נכון

Question 29

תהליך הספיחה אינו תלוי

Answer 29

בטמפרטורה או באנרגיה.

Question 30

ברוב המקרים, כאשר הוירוס נקשר לרצפטור יתחילו?? | לדוגמא?

Answer 30

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. זה קורה למשל עם וירוס השפעת. יש אנזימים בויריון שיודעים לחתוך את הקישור שלו לחומצה הסיאלית במידה ולא הייתה חדירה.

Question 31

שלב ה-penetration: ידועים שלושה מנגנונים בעזרתם וירוס חודר לתא: לדוגמא?טרנסלוקציה

Answer 31

1. 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. 2. מסלול 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.  3. אנדוציטוזה. התא בולע את הוירוס באנדוזום. הוירוס בעצמו יכול להפעיל את המנגנון הזה, ואז הוא יצטרך למצוא דרך להשתחרר מהאנדוזום בתוך הציטופלסמה.

Question 32

שלב ה-uncoating:

Answer 32

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. תקופת eclipse שראינו ברפליקציה היא זמן החשיפה. דוגמא מוירוס ההרפס – הוא חודר אל התא ונע על גבי המיקרוטובולין אל עבר הגרעין. הוא נכנס אליו דרך ה- nuclear pores. האיחוי בין ההרפס לתא לא קורה באופן ספונטני אלא בעזרת אנזימים.

Question 33

שלב הרפליקציה:

Answer 33

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. המגבלות שהתא המאכסן מציב בפני הוירוס: 1. השכפול של הגנום הויראלי והשעתוק של mRNAs ויראלים מתרחשים בגרעין של התא, שם יש את הפולימרזות הנחוצות. רוב הוירוסים של DNA עוברים רפליקציה בגרעין, ואז הם יכולים לנצל את הפולימרזות של התא לשכפול ושעתוק. אבל יש כאלו שעוברים רפליקציה בציטופלסמה, ועל כן הם צריכים לקודד בעצמם פולימרזות. וירוסי RNA שליליים, צריכים לקודד לאנזים שעושה רפליקציה שמתאימה לגנום שלהם (RNA-dependent RNA polymerase). 2. בתאים אאוקריוטים, ה-RNA פולימרזות מסנתזות mRNA מונוציסטרונים (בעלי מסגרת קריאה אחת). על כן, הוירוס צריך לייצר מולקולות mRNA נפרדות עבור כל אחד מהגנים שלו, או לייצר mRNA אחד ענק שיתורגם לחלבון ענק (פוליפרוטאין), אשר יעבור בהמשך חיתוך לכל חלבוני 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. לאחר מכן, עליו לפגוע במנגנוני הייצור של המאקרומולקולות התאיות.

Question 34

הוירוסים מתמודדים עם האילוצים התאיים באסטרטגיות שונות, כתלות בגנום שלהם. אבל לכולם צריכה להיות יכולת קידוד לחלבונים שיאפשרו שלוש פונקציות חשובות:

Answer 34

(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 35

וירוסים שונים נוקטים באסטרטגיות שונות כדי להשיג יכולת קידוד לחלבונים פפילומה לבד או התא? הרפס? מי גדול יותר?

Answer 35

וירוסים שונים נוקטים באסטרטגיות שונות כדי להשיג את המטרות הללו. לוירוסים קטנים כמו הפפילומה, אין מספיק מידע גנטי כדי לקודד לפולימרזות, והם מקודדים לחלבונים שמגייסים את הפולימרזות של התא. וירוס ההרפס לעומתו הוא גדול יותר, וכן מקודד לפולימרז משלו, אבל מנצל אנזימים של התא כדי לסייע לו בשכפול. בכל הוירוסים, חלבונים ויראלים הם אלו שאורזים את חומצות הגרעין בויריון, אם כי הם יכולים להיעזר בחלבונים תאיים לשם כך.

Question 36

יכולים לעבור רפליקציה בגרעין או בציטופלסמה. בתהליך הרפליקציה, ה-DNA הויראלי החשוף עובר שלושה שלבים של שעתוק ותרגום:

Answer 36

1. תרגום של immediate early proteins מוקדם. אלו הם פקטורי שעתוק, שגורמים לשעתוק של mRNA ויראלים נוספים. אם הוירוס עובר רפליקציה הגרעין, השעתוק יהיה בעזרת ה-RNA פולימרז התאי, אם הוא בציטופלסמה, הוא יביא איתו RNA פולימרז בויריון. 2. תרגום של early proteins. כל מה שמוגדר early הם חלבונים שמתבטאים לפני הרפליקציה של ה-DNA. אלו הם חלבונים ואנזימים הנחוצים לרפליקציה של ה-DNA הויראלי. כאשר יש את כל מה שנחוץ כדי לעשות רפליקציה, היא תעשה באופן סמי קונסרבטיבי. 3. תרגום של late proteins. כולל את חלבוני הקפסיד.

Question 37

``` -משפחת וירוסי ה- pox עובר רפלקציה ב? איך הם חודרים את התא? נקשרים לרצפטור? עוברים חשיפה.....של הקפסיד? ```

Answer 37

שעוברים רפליקציה בציטופלסמה. כולל את וירוס האבעבועות השחורות. זה וירוס קטלני שגורם לתמותה מאוד גבוהה. במאה ה-19 גילו שיש וירוסים ממשפחה זו המדביקים פרות ולא בני אדם, ושנערות חולבות אשר עבדו בצמוד עם פרות, היו די עמידות להדבקות בוירוס האנושי. הם חלו בסה"כ במופע די קל של המחלה. מכאן פותח רעיון  החיסון. החלבונים של הוירוס הפרות די דומים לחלבונים של הוירוס האנושי, ומערכת החיסון יכולה לייצר בעזרתם נוגדנים המגנים מפני הוירוס האנושי. היום המחלה מוגרה. וירוס ה-vaccinia (זה שגורם למחלת האבעבועות אצל הפרות) הוא וירוס גדול 230-300 ננומטר. כל מהלך החיים שלו הוא בציטופלסמה. הוא עובר שם רפליקציה במוקדים רבים (inclusion bodies הם אזורים בהם יש ריכוז מסיבי של חלקיקי הוירוס). הם חודרים אל התא בפאגוציטוזה, לאחר קשירה לרצפטור ל-)Epidermal growth factor (EGF receptor. הם עוברים חשיפה חלקית של הקפסיד.

Question 38

-משפחת האדנו-וירוס. קטן-גדול? איפה עוברים את הרפלקציה? למה הוא משמש בימינו? שעתוק שכפול משתמש במנגנונים משלו?או תאיים? אחד הגנים המוקדמים שלו? הוא מייצר חלבונים מוקדמים?מאוחרים?במכרסנים

Answer 38

הם עוברים רפליקציה בגרעין. זה וירוס נפוץ, יש לו כ-150 זנים שונים, חלקם גורמים לצינון, חלקם למחלות מעיים, חלקם לדלקות עיניים. תאי בני אדם הם פרמסיבים לוירוס התא, ואילו תאים של מכרסמים לא. הוא אומנם יכול לחדור לתאים של מכרסמים ולייצר בהם את החלבונים המוקדמים, אבל לא את החלבונים המאוחרים. יש זנים של הוירוסים הללו שיכולים לגרום להתמרה סרטנית במכרסמים במידה והם יחדרו. היום נעשה שימוש בוירוס הזה כדי לעשות ריפוי גנטי. מחדירים לתוך רקמה סרטנית את האדנו-וירוס והוא מוביל לשעתוק של גנים הנלחמים בסרטן. זהו וירוס קטן, יש לו DNA של כ-36 ק"ב. הוא תלוי מאוד ב-machinery של התא. הוא משתמש במנגנוני השעתוק התאיים, אבל לצורך השכפול יש לו DNA פולימרז משלו (וזאת למרות שהוא נמצא בגרעין). הוא כן נעזר בחלבונים תאיים אחרים בשכפול. אחד מהגנים המוקדמים (immediate early) שהוא משעתק הוא לחלבון בשם E1A. חלבון זה הוא רגולטור בעל פונקציות רבות.

Question 39

משפחת וירוסי ה-pox - וירוס ה-vaccinia: | חשיפה שך חומצת הגרעין נעשית....

Answer 39

• 50% מהגנום של ה-vaccina מקודד לגנים המוקדמים early gene שצריכים להתבטא לפני תחילת הרפליקציה של ה-DNA. מבוטאים כשה-DNA הוויראלי נמצא עדין באופן חלקי בתוך הקפסיד שנפתח חלקית. (החשיפה של חומצת הגרעין של וירוס ה-vaccina נעשית בשני שלבים, זה השלב הראשון).

Question 40

משפחת וירוסי ה-pox - וירוס ה-vaccinia: הrna יכולים לעבור?? ולא יכולים??

Answer 40

ה-RNA המוקדמים שמשועתקים מהגנום הוויראלי עוברים מודיפיקציות, כמו capping ו-polyA, משום שהאנזימים המבצעים מודיפיקציות אלו נמצאים בויריון שנכנס לתא. • לעומת זאת, ה-RNA לא יכולים לעבור splicing כי אין להם נגישות למערכת הזו שנמצאת בגרעין.

Question 41

החלבונים המוקדמים המבוטאים על ידי הווירוס:משפחת (וירוסי ה-pox - וירוס ה-vaccinia:)

Answer 41

חלבונים שעוצרים את הסינתזה של מאקרו-מולקולות תאיות (שעתוק ה-RNA התאי ותרגום חלבונים תאיים). בא כדי לפנות את המערכת לביטוי של הגנים הוויראליים, נקרא host cell shut down השתקה של שעתוק ותרגום של חלבוני התא המאכסן. o מבטאים פקטורי שעתוק שדרושים כדי לשעתק את הוירוס. .DNA-מבטאים אנזימים שדרושים לרפליקציה שלהo

Question 42

E1A. חלבון זה הוא רגולטור בעל | פונקציות רבות. הוא לרוב אינו עובד לבד, אלא נקשר לחלבונים אחרים ומשנה את הפעילות שלהם. תפקידיו:

Answer 42

א. הוא משמש כפקטור שעתוק גם של הגנים המוקדמים וגם של גנים שדרושים להדבקה של תאים נוספים. עבור גנים מסוימים הוא משמש כאקטיבטור של שעתוק ועבור אחרים כרפרסור. יודע להיקשר לפקטורי שעתוק כללים של התא כמו ATF-2 ,TF2D. ב. יש לו פעילות חשובה בבקרה על מעגל חיי התא. הוא דוחף את התא אל עבר שלב S, וזאת כדי שהתא ייצר עבורו דה- אוקסי נוקלאוטידים הנחוצים לרפליקציה שלו. משום כך הוא יכול גם להיות אונקוגני. את השפעתו על מעגל התא הוא יעשה על ידי קישור ל-pRB.  בתא לא מודבק, כאשר התא ב-G1, ה-RB מעכב פקטור שעתוק בשם E2F, שאחראי לביטוי הרבה גנים שחשובים לשלב S. כאשר יש הבשלה של התא והוא יכול להיכנס ל-S, יהיה זרחון של ה-RB, הוא יתנתק מה-E2F ואז יוכל להתרחש שעתוק של גנים ל-S. בתא מודבק, ה-E1A נקשר אל ה-RB ועושה לו אינאקטיבציה. כך משתחרר ה-E2F והתא בעצם נדחף לשלב S. התא מייצר עבור הוירוס את הנוקלאוטידים הנחוצים לו לרפליקציה. ג. הוא משמש כאונקוגן ביחד עם החלבון E1B. ה-E1B מונע מהתא לעבור אפופטוזיס. במידה והוא לא היה מתבטא, העובדה שהתא נדחף מוקדם מדי לשלב S הייתה גורמת לו לעבור אפופטוזיס. לכן השילוב של E1A עם E1B עלול להוביל להתמרה סרטני- תא יתחיל להתחלק מהר ולא ימות. *הוירוס משמש כאונקוגן בתאים של מכרסמים ולא בתאים הומניים. זאת כי בתאים הומניים, התא עובר ליזיס כאשר הוירוס משתחרר. בתאים של מכרסמים, הוא אינו יכול להשתחרר, והתא יכול להתחלק ללא שליטה.