שלבים בהתרבות הוירוס - 2

Question 1

מנגנוני ה- host-cell shut down של הוירוס:

אדינו וירוס

Answer 1

א. הוא מצליח למנוע מה-mRNA התאי לעבור לציטופלסמה לתרגום, מבלי לפגוע בשאטל של ה-mRNA הויראלי. האדנו-וירוס מחדיר את הגנום שלו למקום מוגדר בגנום התאי. כאשר ה-mRNAs שלו משועתקים, הם מרוכזים יחד. חלבוני הוירוס מגייסים את כל החלבונים התאיים שחשובים לטרנספורט של mRNA מהגרעין לציטופלסמה לאותם המוקדים, ואז אין מספיק חלבוני טרנספורט פנויים כדי להוציא ה-mRNA התאי.
ב. הוא חוסם את התרגום של הmRNA התאיים על ידי השתקה של ה- cap binding protein החשוב לתרגום (השתקה על ידי פוספורליציה). ה-CBP הוא בעל פעילות
של הליקאז, הוא חותך מבנים שניוניים על פני מולקולת ה-mRNA וזה מאפשר את הסריקה של הריבוזום ומציאת ה-start codon. האינאקטיבציה של ה- CBP לא מתרחשת בשלבי ההדבקה המוקדמים אלא רק בשלבים המאוחרים. בשלבים המוקדמים, ה-mRNA הויראלי כן עובר תרגום תלוי cap בעצמו, בדומה ל-mRNA התאי. ה-late mRNA שנוצרים
בשלבי ההדבקה המאוחרים יותר, עוברים ספלייסינג אשר יוצרים גם מולקולות mRNA ללא מבנים שניוניים, ולכן אין
להם צורך ב-cap binding proteins כדי לעבור שעתוק. לכן, בשלב זה, אינאקטיבציה של ה-CBP תפגע בתרגום חלבוני התא ותאפשר תרגום חלבונים ויראלים. עם הספלייסינג, נוצרים גם mRNA עם מבנים שניוניים. לשם כך יש לוירוס מנגנון נוסף של Ribosome shunting, המאפשר לריבוזום לדלג על מבנה שניוני כאשר הוא נתקל בו.
לאחר הרפליקציה של הוירוס, האיסוף שלו לויריונים חדשים יעשה בגרעין.

Question 2

משפחת וירוסי ההרפס-
השעתוק מבצע אותו?
השכפול מבצע אותו?

Answer 2

הם עוברים רפליקציה בגרעין. ה-DNA שלהם גדול בהרבה מזה של האדנו-וירוס, כ-120 ק”ב.
לפיכך יכולת הקידוד שלהם יותר גבוהה ויש להם יותר פונקציות ויראליות עצמאיות בהשוואה לוירוסים אחרים. השעתוק של הגנים שלו מתבצע על ידי ה-RNA פולימרז התאי, תוך שימוש בפקטורי שעתוק ויראלים. אבל השכפול של ה-DNA נעשה על ידי DNA פולימרז ויראלי, והוא גם מהווה target לתרופות.

Question 3

משפחת וירוסי ההרפס-
פקטור שעתוק בתוך הנוירון?
מוביל לקידוד איזה הגנים??
שיעודד את קידוד איזה גנים?

Answer 3

בתוך הויריון יש פקטור שעתוק מאוד חזק, VP16, המאפשר את התחלת מהלך הרפליקציה מאוד מהר. בניגוד לאדנו-וירוס, הוא לא צריך להמתין את תקופת
ההתחלה. הוא מוביל לקידוד של הגנים המוקדמים מאוד (אלפא), אשר מובילים לקידוד הגנים המוקדמים (ביתא). הגנים של ביתא ואלפא יחד יעודדו את ביטוי הגנים המאוחרים (גמא). הביטוי של הגנים המאוחרים יעכב את הביטוי של הגנים המוקדמים- אלפא וביתא. זה מגביר את היעילות של רפליקציה הוירוס, כי החלבונים של אלפא וביתא נחוצים בהתחלה של הרפליקציה, אבל לא בהמשך, והעיכוב שלהם מאפשר לתא להפנות את מלוא המשאבים לביטוי הגנים של הגמא- חלבוני הקפסיד, פקטורי השעתוק שנארזים בויריון וכו’.

Question 4

ההרפס במה שונה מהאדנו וירוס

הוא מקודד לאנזים??

Answer 4

ההרפס הוא בעל יכולת לקודד לאנזימים ששותפים למטבוליזם של DNA. למשל הוא מקודד לאנזים בשם ריבונוקלאוטיד
רדוקטז, שיודע לייצר דה-אוקסי נוקלאוטידים. לכן, הוא לא צריך לדחוף את התא לשלב ה-S כמו האדנו-וירוס על מנת לעבור רפליקציה. במידה וההדבקה התרחשה בתאים שנמצאים גם כך בחלוקה, לא יהיה צורך באנזים הרדוקטז הויראלי (כי
יש אנזים כזה גם בתא המודבק). אבל אם ההרפס ידביק תאים במנוחה, הוא חייב את הרדוקטז כדי לעשות רפליקציה. אם תתרחש מוטציה באנזים הזה, הרפס שהדביק תא במנוחה יהיה בעל רפליקציה מאוד לא יעילה.

Question 5

ההרפס מקודד לאנזים נוסף שחשוב למטבוליזם של ה-DNA-??

Answer 5

ההרפס מקודד לאנזים נוסף שחשוב למטבוליזם של ה-DNA- טימידין קינז. התרופה להרפס תוקפת את ה-DNA פולימרז של הוירוס. כאשר נוטלים אותה, היא נלקחת באופן לא פעיל, ועל מנת להיות פעילה היא צריכה לעבור זרחון על ידי טימידין קינז. לכן, היא תפעל רק בתאים שעברו הדבקה, שרק להם יש את האנזים הויראלי הזה.

Question 6

מנגנוני host cell shut off של ההרפס:
שם האנזים שעושה דגרגציה של ה
mrna התאי
ועושה דגרגציה גם ל?

Answer 6

אנזים בשם virus host shut off( VHS) הוא RNAase שבא עם הויריון.
הוא עושה
דגרגציה של ה-mRNA התאי. לא ברור עדיין כיצד הוא לא עושה דגרגציה של ה-mRNA הויראלי. בשלב המאוחר של

הרפליקציה, ה-VHS יכול לעשות גם דגרגציה גם לגנים של האלפא והביתא. כאשר עשו מוטציה לגן הזה בוירוס, לא היה
shut off של ה-mRNA התאי, הם המשיכו להיות מסונתזים. כמו כן, לא נראתה הירידה בהמשך ברמות ה-mRNA של האלפא והביתא, ובסה”כ יעילות הרפליקציה הויראלית הייתה פחותה.