Viruslar kendi başlarına çoğalamadıkları için; Mutlaka canlı bir konak içerisine girerek, konak hücresinin makromoleküler ekipmanı ve enerji kaynaklarını kullanmak zorundadır

Önemli Nokta; Virusun genomunda kodlu olmalı Bir virusun replikasyonu sırasında ihtiyacı olan ancak kendisine hücre tarafından sağlanmayan işlevler: Virusun genomunda kodlu olmalı Bazı viruslarda bu işlevler için gerekli enzimler virionun içinde hazır halde bulunmalı

Virusları Çoğalması Parental virus: Konak hücrede çoğalan virus Çok sayıda kendisine benzer yeni virusun oluşması (replikasyon = kopya çıkartma) ile gerçekleşir Parental virus: Konak hücrede çoğalan virus Progeni virus: Konak hücrede oluşan yeni viruslar

ÖNEMLİ!! Çoğalmaları sırasında viruslar konak hücre moleküllerini parçalayarak konak hücresi için kullanılamaz hale getirirler Dolayısıyla; Konak hücrelerde hasar oluşmasına sebep olurlar Bu hasar da viral hastalıkların ortaya çıkmasına yol açar

Replikasyon basamakları Konak hücreye tutunma ve adsorbsiyon Penetrasyon (giriş) Kapsidin soyulması (uncoating) Biyosentez Erken mRNA sentezi Erken protein sentezi Nükleik asit sentezi Geç mRNA sentezi Geç protein sentezi Assembly (toplanma) Olgunlaşma ve salınım

Adsorbsiyon Elektrostatik güç ile meydana gelir Viral attachment protein (VAP) ile uygun reseptör arasındaki ilişki -Konakçı spektrumu -Doku tropizmi

Bu reseptörler viruslar için spesifik değildir Viruslar çeşitli normal hücresel fonksiyonlara hizmet etmek için düzenlenmiş olan hücre yüzey moleküllerini kendilerine reseptör olarak adapte etmişlerdir Yani esasında bu reseptörlerin primer fonksiyonlarının viruslarla hiçbir ilgisi yoktur

Bir hücrenin yüzeyinde farklı virus grupları için farklı reseptörler bulunabilir ancak aynı reseptörü tamamen farklı viruslar veya akraba viruslar da kullanabilir Bazı viruslar birden fazla reseptöre bağlanabilir. Bu reseptörler farklı hücreler üzerinde bulunabilir

Bazı viruslar farklı hücrelere, bunlarda ortak olarak bulunan moleküllere bağlanarak tutunurlar Örnek: Bir çok hücrede bulunan ve influenza virusunun reseptörü olan siyalik asit Bazı viruslar farklı reseptörleri kullanarak farklı hücre tiplerine tutunabilirler EBV için; B lenfositlerdeki reseptör CR2, solunum yolu epitel hücrelerindeki ise avb3/b5 ve a5b1 integrinlerdir

Bazı viruslardaki viral attachment protein (VAP) örnekleri Virus familyası Virus VAP Picornaviridae Rhinovirus VP1-VP2-VP3 kompleksi Adenoviridae Adenovirus Fiber protein Reoviridae Reovirus Sigma 1 Rotavirus VP4 Orthomyxoviridae İnfluenza A virus Hemaglütinin Paramyxoviridae Kızamık virusu Herpesviridae Herpes simplex virus gD ve gB Epstein-Barr virus gp 350 ve gp 220 Retroviridae HIV gp 120 Coronaviridae İnsan coronavirus gp 180 Togaviridae Semilike Forest virus E1-E2-E3 kompleksi Rhabdoviridae Rabiesvirus G protein

Bazı viruslar için hücresel reseptör örnekleri Virus familyası Virus Hücresel reseptör Adenoviridae Adenovirus tip 2 İntegrinler Coronaviridae İnsan coronavirus Aminopeptidaz N Herpesviridae Herpes simplex virus Herpesvirus giriş mediatörü (HVEM), nektin-1 Varicella-Zoster virus Heparan sülfat proteoglikan Epstein-Barr virus C3 kompleman reseptörü CR2 (CD21) Orthomyxoviridae İnfluenza A virus Sialik asit Paramyxoviridae Kızamık virusu Membran kofaktör protein (CD 46) Parvoviridae Parvovirus B19 Eritrosit P antijen (globosit) Picornaviridae Rhinovirus %90 ICAM-1, %10 VLDL Poliovirus Poliovirus reseptör (PVR) CD155 Rhabdoviridae Rabiesvirus Asetil kolin reseptörü, NCAM* Retroviridae HIV CD4 (reseptör); CCR5 veya CXCR4 (koreseptör) *NCAM: Nöral hücre adezyon molekülü

Penetrasyon Enerji bağımlı bir basamaktır Endositoz Yüzey füzyonu

Endositoz Memeli hücrelerinin çoğunda çeşitli makromoleküllerin reseptör vasıtasıyla hücre içine alınmasında hücre tarafından yürütülen normal bir işlem

Zarflı virusların füzyonunda; Optimum pH esas belirleyicidir Penetrasyon Nötral pH’da hücre yüzeyinde Asitik pH’da bir endozomda meydana gelmektedir

Kapsidden sıyrılma Viral nükleik asitin biyosenteze hazır hale gelebilmesi için virionun kapsidinden sıyrılması gerekmektedir Endozomun içindeki asitik çevre veya proteazlar kapsidin parçalanmasını sağlar

Eklips Peryodu Virus konak hücreye tutunup içine girdiği zaman infektivitesini ve tanınabilir yapısını kaybeder. Bu döneme eklips peryodu denir. Bu peryod ilk infeksiyöz progeni virus partikülünün oluşumu ile sona erer

Biyosentez Poxviridae ailesi hariç DNA virus ailelerinin replikasyonu hücre çekirdeğinde RNA virus ailelerinde hücre sitoplazmasında meydana gelir *Bazı RNA viruslarının replikasyonunun belirli bir parçası hücrenin çekirdeğinde olur

Erken mRNA Ürünleri; Bir kısmı viral genomun replikasyonu için gerekli işlemleri yürütür Bir kısmı da konak hücrenin DNA, RNA ve protein sentezini inhibe eder Böylece; Hücrede konak hücrenin genetik bilgisinden çok viral bilgiler işlem görmektedir

SONUÇTA Erken mRMA Ürünleri; Yapısal olmayan proteinlerdir (çeşitli enzimler, nükleik asit bağlayıcı proteinler vs) Biyosentezin daha sonraki basamaklara ilerlemesinde çok önemli rol oynarlar

Erken mRNA Çekirdekte çoğalan DNA virusu -Konak enzimlerini kullanabilir Sitoplazmada çoğalan DNA virusu -Kendi enzimlerini kullanır (+) polariteli RNA virusu -İhtiyacı yok (-) polariteli RNA virusu

Biyosentez (RNA Virusları) Pozitif polariteli tek iplikli RNA genomuna sahip viruslar Negatif polariteli tek iplikli RNA genomuna sahip viruslar Çift iplikli RNA genomuna sahip viruslar Retroviruslar

Biyosentez (DNA Virusları) Çekirdekte replike olan çift iplikli DNA genomuna sahip viruslar Sitoplazmada replike olan çift iplikli DNA genomuna sahip viruslar Tek iplikli DNA genomuna sahip viruslar Hepadnaviruslar

Çekirdekte replike olan çift iplikli DNA genomuna sahip viruslardan: Herpesviruslar ve adenoviruslar kendi replikasyonları için gerekli proteinleri kodlamalarına karşılık transkripsiyon yönünden hücresel mekanizmalara gereksinim duyarlar Parvoviruslar ve papovaviruslar ise hem replikasyon hem de transkripsiyon yönünden konak hücreye bağımlıdırlar

Hepadnaviridae Bu ailedeki viruslar (örn; Hepatit B virus) biyosentez sırasında bir RNA ara ürün (pregenomik RNA) oluşturur. Bu RNA kalıp olarak kullanılarak ve revers transkriptaz enzimi yardımıyla progeni virusların DNA’ları oluşturulur

Geç mRNA’lar Progeni virus genomları yapıldıktan sonra oluşturulurlar Bunların ürünleri: Virusun yapısal proteinleri (kapsomer, peplomer gibi), enzimler vs’dir

Assembly Assembly işlemi gerekli parçalar sentezlendiği ve hücrede yapısal proteinlerin konsantrasyonu termodinamik olarak işlemi yürütmek için yeterli olduğu zaman başlar Toplanmanın hücrenin neresinde olacağı; viral genomun replikasyon yerine ve virusun zarflı mı yoksa çıplak mı oalacağına göre belirlenir

İkozahedral simetrili viruslarda önce boş kapsidler (prokapsid) oluşur İkozahedral simetrili viruslarda önce boş kapsidler (prokapsid) oluşur. Sonra genom içine paketlenir Helikal simetrili viruslarda, kapsidler genom etrafında assemble edilir

Olgunlaşma ve Salınım Hücre lizisiyle Ekzositozla Tomurcuklanmayla

Çıplak virusların Salınımı Özel bir mekanizma yoktur İnfekte hücrelerin hızlı ya da yavaş bir şekilde parçalanması (lizisi) sonucunda dış ortama salınırlar

Zarfla Viruslar Sitoplazma membranından tomurcuklanır Bazıları zarflarını golgi kompleksi veya granüllü ER’a tomurcuklanarak kazanır ve buralarda kalır. -Vezikül plazma membranına ilerler -Vezikül membranı ile plazma membranı arasında füzyon -Zarflı virus ekzositozla hücre dışına salınır

Zarfla Viruslar Çekirdek membranından tomurcuklanır. -Sitoplazmada birikir -Hücre lizisiyle veya ekzositozla dışarıya çıkar *Zarflı virusların hücreden tomurcuklanma yolu ile çıkışı sırasında plazma membranının bütünlüğü tamamen bozulmayabilir ve dolayısıyla hücre ölmeyebilir

Bir organizma bir virus ile infekte olduğu zaman Replikasyon siklusları; Virusun daha fazla çoğalması engelleninceye kadar ya da Konak ölünceye kadar pek çok kez tekrarlanır

Prodüktif (üretici) ilişki Permisif (virusun çoğalmasına izin veren) hücre Non prodüktif (üretici olmayan) ilişki Non permisif (virus çoğalmasına izin vermeyen) hücre