VİRUSLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ Prof. Dr BEKİR KOCAZEYBEK

VİRUSLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ İnsan, hayvan, bitki, mantar, bakteri (bakteriyofaj) dahil tüm canlıların önemli patojenidirler. Virolojinin Tanımlanmasında bazı tarihi olay; 1796’da çiçek hastalığı için inek çiçeği virusu E.Jenner tarafından kullanımı ile başladı (ilk tarihi olay) 1885. Kuduz aşısının bulunması (L.pasteur) 1954. Poliyo Aşısının bulunması (Salk) 1963. HBV’nin tanımlanması (Blumberg) 1970. Retroviral RT enziminin tanımlanması (Tenin) 1983. HIV virusunun tanımlanması (Monteigne, Gallo, Barre- Sinaussu) 2009. H1N1 pandemisi devam ediyor.

Boyutları nanometre (nm) ile ölçülür. Bundan dolayı ışık mikroskobunda görülmez. Elektron mikroskobunda görülür. 1u=1000nm 1mm=1000nm 20-300 nm arasında değişirler 20nm büyüklüğünde en küçük olan Parvovirus B19 Picornaviruslar En küçük chlamydia elementer cisim 300 nm büyüklüğünde * En büyük virus Poxvirus büyüklüğündedir Prokaryotlar (bakteriler) 200- 2000 nm Eukaryotlar (mantarlar, protozoonlar) > 2000nm

 Çoğalma mekanizmalarındaki farktır. VİRUSLAR CANLI MIDIR? Bu sorunun yanıtı yaşamın nasıl tanımlandığına bağlıdır  VİRUS; Konak hücresi dışında metabolik olarak İNAKTİF Konak hücresi içinde CANLIDIR VİRUSLARIN; Diğer enfeksiyöz etkenlerden farkları,  Çoğalma mekanizmalarındaki farktır.  Kendi başlarına; * Enerji üretemedikleri ve * Makromolekül sentezleyemedikleri için * Mutlak canlı hücreye gereksinim gösterirler  Zorunlu hücre içi paraziti DNA yada RNA şeklinde, tek tip nükleik asit içerirler

Uygun bir konak hücresi içinde, canlı bir nesne gibi;  Replikasyon,  Mutasyon  Rekombinasyon  özellikleri gösterirler. Hücresel organizasyona sahip etkenler gibi;  İkiye bölünerek değil  Genomlarını ve proteinlerini kopyalama yoluyla replike olurlar.  Genomlarını ve proteinleri birleştirerek virus partikülleri oluştururlar.

Virusların Konaktaki bu özel çoğalma şeklinden dolayı; Virusun kültürle tanısı uzun zaman alır ve teknik olarak güçtür, Bundan dolayı TANIDA; ÖZELLİKLE; SEROLOJİK TESTLERE VE MOLEKÜLER TESTLERE * Başvurulur

VİRAL HASTALIKLARDA TEDAVİ; Sadece antivirallerle değil Amantadine Asiklovir Zidovudine İmmunmodülatörler (düzenleyici) özellikli antiviral etkinlik gösteren; INF-α/ß IL-2 Aynı zamanda; Destekleyici tedaviler gereklidir Antipretik İstirahat beslenme Antibiyotikler viruslara etkisizdir Gereksiz kullanımıyla; * Hastaya direnç kazanma * Ülkeye ekonomik yönden zararlıdır VİRAL HASTALIKLARDA KORUNMA Aşı ile korunma mümkündür HBV Rubella HPV

VİRUSLARIN YAPISI VE ÜRETİLDİĞİ ORTAMLAR I-VİRUS YAPISI İLE İLGİLİ KAVRAMLAR VİRAL GENOM:Viral Nükleik asit DNA (Çift yada tek) RNA (Tek yada çift) VİRİON: Tam virus partikülü VİRİON İÇİ ENZİM: RNA polimeraz DNA polimeraz Revers transkriptaz Proteaz VİRAL ÖZYAPI: Viral nükleik asit Viriyon içi enzim Özyapı proteinlerinden oluşan kompleks VİRAL ÖZYAPI PROTEİNLER: DNA viruslarında Histon yapısında Bazik ve Arjininden zengin Nükleik aside şekil veren proteinler

VİRAL KAPSİD VİRAL NÜKLEOKAPSİD VİRAL KAPSOMER VİRAL ZARF Viral özyapıyı çevreleyen protein tabaka VİRAL NÜKLEOKAPSİD Viral nükleik asit Kapsidin oluşturduğu yapı VİRAL KAPSOMER Kapsidin her bir yapısına denir VİRAL ZARF Bazı DNA ve RNA viruslarında nükleokapsidi çevreleyen viral membran yapısına denir VİRAL PEPLOMER Zarfın antijenik yapısını oluşturan virusa özgül glikoprotein üniteleri Hemaglutinin Nöraminidaz Füzyon proteinleri VİRAL TEGUMENT Viral kapsid ile viral zarf arasında kalan mesafeye denir

2) VİRAL ANA YAPILAR, ENZİMLER VE FONKSİYONLARI A) KAPSİD VİRUSLAR KAPSİD YAPILARINA GÖRE KÜBİK SİMETRİLİ: En sık görülen Geometrik şekil İKOZOHEDRAL * 20 eşkenar üçgen yüzü * 12 köşesi olan polihedrondur Hem DNA hem RNA virusları kullanılır * HSV, Adenovirus, HPV * Rubella, HCV, HIV Helikal (sarmal) Sadece RNA ve zarflı viruslar kullanılır İnfluenzae, Kuduz, Coronavirus (SARS), EBOLA Karmaşık (Komleks) Hem DNA hem RNA virusları * Poxviruslar *Çiçek * Bunyaviruslar * KKHH * Arenaviruslar * Lassaviruslar

Kübik simetrili

Adenovirus symmetry

Helikal simetrili

Karmaşık simetrili

Karmaşık simetrili Molluscum contagiosum virus- a Molluscipoxvirus

VİRAL KAPSİDİN FONKSİYONLARI Virus partikülüne morfolojik karakter kazandırır Nükleik asidi;  Dış ortamın olumsuz etkilerinden korur  Onun paketlenmesi için bir kılıf oluşturur. Virusa antijenik özellik verir Virusun üreyebildiği konak hücreye;  Tutunmasında ve penetrasyonunda rol oynar * Çıplak viruslarda * HPV, HAV, Polyovirus

 Glikoproteinler ve B) VİRAL ZARF Zarf (membran); Konak hücreye ait Lipid tabakası ve Virusa özgü proteinlerden oluşur Zarfın Lipid tabakası, eter gibi maddelere karşı virusu duyarlı kılar Zarf da iki grup protein yer alır Bunlar;  Glikoproteinler ve  Matriks proteinleridir

GLİKOPROTEİNLER Peplomeri oluştururlar Zarfın dışında yer alınan trans membran proteinlerdir HIV/gp 120’nin Kuyruk kısımları hidrofobik aa zarfın içinde gömülüdür HIV/gp41 Zarflı virusun konak hücreye; Tutunmayı, adsorbsiyon ve penetrasyonu sağlar Ayrıca; Nörotoksik etki Hemaglutünasyon Nöraminidaz etki ÖRNEĞİN; Kuduz’da; gpG- Asetil koline HIV’de; gp120- CD4 T lenfosit Kızamık Virusun’da gp H * CD 46 Lökosit, Epitel, Fibrin

Matriks proteinleri Glikozilleşmemiş hidrofobik bağlarla lipid tabakasına bağlı transmembran proteinlerdir Zarflı virusların hücre membranında tomurcuklanma yoluyla virusların ortaya çıkmasına neden olur Kızamık virusundan M Proteini M protein defekti * SSPE’ye neden olur HIV’de * p17

VİRUSLARIN ZARF OLUŞMA BÖLGELERİ DNA virusları Çekirdekte replike olanlar, çekirdek zarından HPV Adenoviruslar Çekirdekte replike olup, hücre zarından (ER-Golgi) Herpesviruslar Çekirdekte replike olup, ER’den alanlar HBV Sitoplazmada replike olanlar sitoplazmik zardan alırlar Poxviruslar RNA virusları Sitoplazmada replike olanlardan Rubella, Kuduz (Sitoplazmik zar) HCV (ER zarı) SARS virusu (Golgi zarı) Çekirdekte replike olanlar sitoplazma zarından alırlar İnfluenzae, BHV, HIV

C) NÜKLEİK ASİTLER RNA virusları viriyon içi RNA’ya bağımlı DNA yada RNA yapısındadırlar * Çift yada Tek iplikli * Lineer yada Çembersel yapıdadırlar RNA virusları viriyon içi RNA’ya bağımlı RNA polimeraz olup olmamasına göre Pozitif polariteli (yok) Negatif polariteli (var) Yapısal yada yapısal olmayan proteinleri kodlar Retroviruslar hariç tüm viruslar haploid genomludur Nükleik asitten bir kopya içerir Retroviruslar çift kopya

Bazı viral genomlar segmentidir Viral genom kilobaz ile gösterilir Örneğin Poliovirus tek iplikli RNA genomu 27 nm büyüklüğünde 7.2- 8.0 kb çifti (kbp) Adenovirus çift iplikli DNA genomu 70 nm büyüklüğünde 30-38 kb çifti (kbp) HSV çift iplikli DNA virus 120 nm büyüklüğünde 15 kbp Bazı viral genomlar segmentidir DNA viruslarında segmentli yapı yok RNA viruslarında segmentli yapı var İnfluenzae (8 segmentli) Rotaviruslar ( 11 segmentli)

ÖRNEKLER; DNA/çift iplikli/ lineer * Herpesviruslar * Adenoviruslar * Poxviruslar DNA/çift/çembersel * HPV DNA/kısmen çift iplikli(%70 çift-%30 tek)/çembersel *HBV DNA/Tek iplikli/lineer *Parvovirus B19 * Circoviruslar (+) RNA/tek/lineer * Rubella *Flaviviruslar *Picornaviruslar (-)RNA/tek/segmentli * KKHH * İnfluenzae * lassavirus (+) RNA/tek/diploid)/lineer * HIV RNA/çiftiplikli/segmentli * Reoviruslar (-) RNA/tek/segmentsiz * Kuduz * Filovirus * Paramiksovirus

VİRİON İÇİ ENZİMLER Virus replikasyonunda rol oynarlar Yapısal olmayan genler tarafından kodlanırlar BAŞLICA ENZİMLER; RNA polimeraz Negatif polariteli RNA viruslarında Viral RNA’yı m- RNA’ya çevirirler İnfluenzae Kuduz Paramiksoviruslar Bunyaviruslar filoviruslar DNA polimeraz DNA viruslarında bulunur DNA’dan DNA sentezi yapar Herpesviruslar Adenoviruslar Parvoviruslar Hepatit B virusu İSTİSNA: Sadece poksviruslar virion içi tüm enzimleri sentezler * bu nedenle sitoplazmada replike olurlar

Revers-Transkriptaz(RT) Retroviruslar (HIV) ve Hepadnaviruslar (HBV)’de bulunur RNA’dan DNA sentezi yapar HIV’de; Genomik RNA’dan Proviral DNA oluşumu (Sitoplazmada) HBV’de; Pregenomik m- RNA’dan DNA oluşur (Sitoplazmada)

E) ÜRETİLDİKLERİ ORTAMLAR Zorunlu hücre içi paraziti olduklarından, canlı hücreye gereksinim vardır. Virusların üretiminde üç ortam kullanılır  Deney Hayvanları  Embriyonlu Yumurta  Hücre Kültürleri

Her virus deney hayvanlarında üretilemez En uygun hayvan maymundur Bunun da kullanımı oldukça zordur En sık kullanılan faredir Periton ve intratekal inokülasyonla HSV-I, Kuduz, Rubella üretilebilir

Embriyonlu yumurta, Eskiden beri kullanılan, ucuz ve Pratik bir yöntem Tavuk yumurtası, 40 ºC’de nemli bir ortamda, 21 günde embriyonlu gelişimini tamamlar Embriyonun: Sarı keseye 6-7. günü (Kuduz, Togavirus) Amniotik keseye 8-9. günü (Kabakulak) Kariyoallontik keseye 9-11. günü(Influenzae, ) Koriyoallontoik zara 11-13.günü(HSV-1, 2, Variola (çiçek))

Hayvan yada insanlardan elde edilir Günümüzde en sık kullanılan HÜCRE KÜLTÜRÜDÜR Hayvan yada insanlardan elde edilir Tavşan, maymun böbreği, fare kas dokusu İnsan embriyonik akciğer, böbrek, karsinoma dokuları

İçerdikleri hücre tiplerine göre üçe ayrılırlar:  Primer; Normal taze dokulardan hazırlanırlar Sınırlı üreme kapasitesindedirler, en fazla on pasaj yapılabilir İnsan embriyonu böbrek amniyon dokularından fare embriyonu ve maymun böbrek dokularından Aşı hazırlanması lab. tanı ve identifikasyonda kullanılırlar  Diploid: İnsan embriyonundan hazırlanan diploid fibroblastlar kullanılır Tahrip olmadan yaklaşık 100 pasaj yapılarak üretilebilir Aşı çalışmalarında ve viral tanılarda kullanılır MRC, WI-38  Devamlı: Devamlı bölünebilen hücre yapılarıdır. Genellikle sınırsız üreme yeteneğindedirler, kanserli dokulardan hazırlanırlar Diploid hücrelerde meydana gelen transformasyon sonucu oluşurlar * HeLA, Hep-2, Vero, BHK-21

SHELL-VİAL Hücre Kültür Yöntemi; Son yıllarda kullanılan ve konvansiyonel yöntemlere göre daha kısa sürede sonuç veren bir yöntemdir Bu yöntemde; Özel bir lam içeren düz tabanlı tüpler kullanılmaktadır Lamların üzerinde üretilmiş hücre kültürlerine klinik örnekler ekilir, 24-48 saat inkübasyondan sonra lamlar çıkarılır Immun Floresan ya da Immun Peroksidaz yöntemle boyama yapılır Viral antijenler yönünden değerlendirmeler yapılır * Böylelikle hücre kültüründe CPE beklenmeksizin erken viral proteinler saptanmış olur

III- VİRUSLARIN SİTOPATİK ETKİLERİ Viruslar üredikleri hücre kültürlerinde dört çeşit etki yapar.  PİKNOSİS:  Hücreler yuvarlaklaşır  Hücrenin katı yüzeye tutunması kaybolur * Enterovirus * Rotavirus * Rubella  AGREGASYON:  Yuvarlaklaşma ve üzüm salkımı * Adenovirus * Herpesvirus  Sinsıtya, Füzyon ve DEV HÜCRE OLUŞUMU  Hücreler arası sitoplazmik köprülerin oluşması (sinsitya)  Hücrelerin kaynaşması (füzyon) * Bunların sonucu çok çekirdekli Dev hücreler * RSV, HSV, CMV, Kızamık

MİNİMAL ETKİ:  Hücrede etki azdır  Virusun varlığı * Viral inhibisyon * hemadsorbsiyon * hemaglutinasyon gibi yöntemlerle anlaşılır * İnfluenzae * Kuduz * Coronavirus

Cytopathic effect in Vero cell culture caused by SARS-associated coronavirus 24 hours post inoculation; for comparison: uninfected cell culture

VİRUS- KONAK İLİŞKİSİ A-Virusların Konağa Giriş Yolları d) Kan transfüzyonu ■ HCV, HBV, HIV e) Cinsel temasla ■ HCV, HBV ■ HIV, HSV-II, HPV f) İntrauterin ■ CMV, Rubella, HSV a) Solunum yolundan; Damlacık çekirdekleri İnfluenzae, Coronavirus, Adenovirus b) Oral yol Kontamine su ve gıdalar Genellikle çıplak viruslar Poliovirus ve HAV c) Deri ve mukozalar Parenteral yol(enjeksiyon) HBV, HCV, HIV Vektöriyal (eklembacaklılar) KKHH, Hantavirus, Sarı humma Mekanik travma yolu Kuduz, HPV, HSV-2

B- Virus- Konak İlişkisinde; ■ REPLİKASYON ; Viryonun kopyalama yoluyla çoğalmasıdır Üç aşamadan oluşur HÜCREYE GİRİŞ HÜCRE İÇİNDE ÇOĞALMA HÜCREDEN ÇIKIŞ Bir Araya Gelme (Assembley) Olgunlaşma Salınım

1)HÜCREYE GİRİŞ: A)TUTUNMA ●Virus hücresel reseptörlere tutunma Viryon ligandları (tutunma molekülleri)  Çıplak viruslarda;  Kapsid proteinleri ♣ Fiber antijeni (Adenovirus) ♣ Major kapsid antijeni (HAV) ♣ VP1, VP2 (Parvovirus B19)  Zarflı viruslarda;  Zarf glikoproteinler ♣ GP 120 (HIV) ♣ GP E (I) (VZV) ♣ Hemaglutinin ve Nöramidaz (INF)

 Konak hücre reseptörleri,  Glikoprotein ve karbonhidrat yan zincir yapıda olan moleküller  Lenfositlerde ♣ CD4 (Cluster of Differentiation)-(HIV) ♣ CXCR4 ( HIV Ko- reseptörü)  Makrofajlar ♣ CCR5(HIV Ko-reseptörü) Hücreler arası protein yapıda  Coksaki-Adeno virus reseptörü ♣ CAR

B/I-PENETRASYONLA GİRİŞ; Endositoz, füzyon yada translokasyonla içeri alınma Endositoz Çıplak viruslar ve bazı zarflılar HPV, Adenovirus, Parvovirus Füzyon Zarflı viruslar HIV, INF, Kuduz, Coronovirus II- Hücreya Alternatif yolla giriş iki şekilde ; a) Antikor, kompleman moleküllerini kullanarak,  Rhopdoviridae  Picarnoviridae b) Yada sinsityum oluşturarak,  HIV, HSV

C) SOYULMA; VİRAL Genom sitoplazmada yada Picornaviruslar, flaviruslar, kuduz HIV, INF, BHV Sonra çekirdeğe gider Hücre çekirdeğinde kapsidden sıyrılır HSV, Adenoviruslar, HPV

II. Hücre İçinde Çoğalma; Viral Ürünlerin Biyosentez Süreci; Erken m-RNA sentezi Nükleik asit sentezinde kullanılacak proteinlerin transkripsiyonu Erken Protein Sentezi Nükleik asit sentezinde rol oynayan enzimlerden ibaret proteinler Viral nükleik asit sentezi Geç m-RNA sentezi Viriyonun yapısına giren proteinlerin transkripsiyonları Geç protein sentezi Viriyonun yapısal proteinleridir Bu süreçte replikasyon; DNA virüslerinde çekirdekte Poxvirus hariç RNA virüsleri sitoplazmada gerçekleşir İnfluenzae, HIV hariç

VİRAL GENOM; - Replikasyon için izlenen süreci tayin eder DNA virusları ve Poxvirus hariç Retrovirus ve orthomyxovirus gibi RNA virusları Replikasyon ve transkripsiyon için hücre çekirdeğindeki; Enzimlere ve donanım gereksinim duyarlar KOPYALAMA ÇEKİRDEKTE Diğer RNA virusları: Replikasyon ve transkripsiyon için Çekirdeğe gitmezler Kendi viral polimerazlarını kodlarlar ve Ribozomlarda proteinleri sentezlerler KOPYALAMA SİTOPLAZMADA

Çıplak DNA viruslarının nükleokapsid oluşum yeri 3- HÜCREDEN ÇIKIŞTA; VİRAL PROTEİNLERİN VE GENOMUN BİRARAYA GELMESİ (ASSEMBLY) AŞAMASI; Çıplak viruslarda; Nükleokapsid oluşumu Zarflı viruslarda ise Nükleokapsid oluşumu ve Zarf oluşumunu tanımlar Çıplak DNA viruslarının nükleokapsid oluşum yeri Çekirdekte Adenoviruslar, HPV, Parvovirus B19 Zarflı DNA viruslarının nükleokapsid ve zarf oluşum yeri Çekirdekte ve hücre zarında (ER-Golgi) Herpesviruslar Sitoplazmada Poxviruslar HBV (Zarf oluşum yeri ER)

Çıplak RNA viruslarının nükleokapsid oluşum yeri Sitoplazma Picarnoviruslar, Caliciviruslar Zarflı RNA viruslarının nükleokapsid ve zarf oluşum yeri Sitoplazma ve Sit. Zarında veya ER, Golgi zarında Rubella, Coronaviruslar, Kuduz, HIV Zarflı RNA viruslarından Nükleokapsid oluşum yeri Çekirdekte Zarf oluşum yeri Sitoplazmik zar INF

D) HÜCREDEN ÇIKIŞDA; OLGUNLAŞMA Viral partiküllerin enfeksiyöz formlara farklılaşma aşamasıdır Bir araya gelmeyle olgunlaşma birbirlerinden ayırt edilemez ANCAK; Bazı viruslarda ilk oluşan partikül enfeksiyöz değildir Sonradan viral proteaz enzimlerince olgunlaşma tamamlanır Zarflı RNA viruslarından ; HIV *Plazma zarında

E) HÜCREDEN ÇIKIŞTA; * SALINIM Viruslar hücre dışına; 1- Hücreyi patlatarak(otoliz) 2-Tomurcuklanarak 3- Ekzositozla 4- Aktin kuyrukları tarafından dışarı itilme

1- Hücreyi patlatarak(otoliz) Çıplak viruslar DNA viruslarından; Adenoviruslar, HPV, Parvovirus RNA viruslarından; Rotavirus, Picarnovirus, Calicivirus

2- Tomurcuklanma ile; Zarflı viruslar kullanır Hücre zarlarından gerçekleşir Plazma zarından Doğrudan dış ortama salınan RNA virusları HIV, Kuduz, INF, Rubella Doğrudan yada aktin kuyruklarının itmesiyle DNA virusları Poxviruslar ER ve Golgi zarlarından; ekzositozla atılan RNA virusları Coronovirus, bunyavirus, Flavivirus Ekzositozla atılan DNA virusları HBV Çekirdek, ER ve golgi zarından Herpesviruslar

Zarflı Virüslerin Hücreden Çıkışı

C- Virusların konaktaki yayılmaları a)Lokal yayılma ■ Rhinoviruslar  Nazal ve solunum epitellerinde ■ Rotaviruslar  GIS epitellerinde b) Primer hematojen yayılma ■ Direk kan dolaşımına girer ■ Kan yoluyla hedef organlara gider  Togaviruslar, artropodlarla  HBV, parenteral, kan transfüzyonu

c) Sekonder hematojen yayılma ■ Giriş yeri ve replikasyonu;  Mukozalardır ■ Birincil üremeden sonra,  Lenfatik yolla  Kana bulaşır ■ Kandan da hedef organa  Kızamık, kızamıkcık, kabakulak, poliomyelit d) Nöral yayılma ■ Periferik dokulardan sonra MSS’e giderler  Kuduz  Kas dokusunda çoğalır  Periferik ve MSS sinirlerine gider

D- Virus konak hücre ilişkisinde sonuçlar 1)Abortif ilişki ■ Konakçı hücre viral replikasyona uygun değildir (non- permisif) veya  Virus defektlidir (mutasyonlar)  Konak hücresinde değişim yok  Yetersiz enfeksiyonlardır 2)Litik (sitopatik) ilişki ■ Replikasyon sonrası konak hücre ölür ■ Virus serbest kalır veya hücreden hücreye geçer  Akut enfeksiyonlar şeklinde görülür  Polio, influenzae  Akut enfeksiyondan uzun yıllar sonra komplikasyon  Kızamık (SSPE)

a)Latent enfeksiyon(LA) 3)Non sitolitik ilişki a)Latent enfeksiyon(LA) ■ Konak hücrede viriyon partikülleri tam oluşmaz  Sınırlı makro moleküller,  Biyosentez sonlanmaz ■ Virus genomu konak hücre genomuna entegre olur ■ Hücre çoğalırken viral genomda replike olur ■ İmmun yanıta karşın tam temizlenemezler  LA etkenleri  Hayat boyu konakta kalırlar  Belirti göstermezler  Reaktivasyonlar vardır  HSV-1 (uçuk-uçuk)  VZV (suçiçeği-zona)

b)Persistan (prodüktif) enfeksiyon ■ Konak hücrede akut dönemden sonra;  Viriyon oluşumu yavaş düzeyde devam eder ■ KRONİK ENFEKSİYON şeklinde görülür  HBV c)Transforme edici ilişki ■ Konak hücre DNA veya RNA işlevini değiştirerek  Neoplastik değişimler,  Apoptozisi etkileyen hücre ölümsüzlüğü  HPV, HSV-II, HIV, HTLV-I

V- VİRUSLARIN SINIFLAMASI Yerleştikleri organ ve dokuya Yaptıkları patolojik ve histolojik değişikliklere Hastalıklara göre Hepatit Enterit Virusların; Büyüklük, Morfoloji, Simetri, Kapsomer ve Zarf durumu Fiziksel ve kimyasal etkenlerin virusa etkisi (eter duyarlılığı) Örnek: Zarflı kübik viruslar Herpesviruslar Zarflı sarmal viruslar Coronoviruslar Çıplak kübik viruslar Adenoviruslar

Virusların; Doğal taşınma yolları Solunum yolu virusları RSV Sindirim sistemi virusları Rotavirus Konak ve doku hücrelerine ilgilerine göre MSS Poliovirus Karaciğer HCV, HBV Nükleik asit tipine göre DNA RNA VİROLOGLAR TARAFINDAN EN KABUL GÖREN SINIFLAMA

VİRUSLARIN REPLİKASYON STRATEJİLERİNE GÖRE; BALTİMORE SINIFLAMASI 1971 yılında ortaya konmuştur Virusların hücrelerde replikasyon stratejileri genom yapısıyla ilgilidir 7 sınıfa ayrılmıştır Sınıflamada temel alınan bazı noktalar Memeliler DNA ve RNA sentezini hücre çekirdeğinde yaparlar * Buna karşı sitoplazmada replike olan viruslar kendi polimerazlarını yapmaları gerekir

Negatif yönelimli RNA viruslarında RbRP enzimi vardır Memelilerde RNA’yı kalıp olarak kullanan RNA yada DNA sentezi yapabilen enzimi yoktur Virusların ise bu enzimi vardır Reverse transkriptaz(RT), RbRP enzimi gibi Bu enzimlerin hata düzeltme fonksiyonları yoktur Bu nedenle sıklıkla yanlış nükleotider diziye girer Bundan dolayı sık mutasyon görülür Pozitif yönelimli RNA viruslarında viryon içinde RNA’ya bağımlı RNA polimeraz (RbRP) yoktur Bu viruslar hücre içine girdikten sonra genomlarını direk m-RNA olarak kullanarak, RbRP enzimini sentezlerler Negatif yönelimli RNA viruslarında RbRP enzimi vardır Virus hücre içine girdikten sonra bu enzimle pozitif RNA (M RNA) sentezler

Pox virusları dışındaki DNA virusları hücre çekirdeğinde replike olur DNA viruslarında DNA genomlarında 5- 3 yönünde yazılan iplik, m-RNA (T:U değişimi dışında) ile aynı diziye sahiptir. *Bu nedenle anlamlı yada pozitif yönelimli iplik olarak kabul edilir RNA viruslarının çoğu; Sitoplazmada replike olur ANCAK; *Retroviruslar, Orthomiksoviruslar, *Bornaviruslar, ve HDV *çekirdekte replike olur

I-Çift İplikli DNA Virüsleri Çekirdekte replike olanlar Hücresel DNA polimerazı kullanlar Adenovirideae Herpesvirideae Papovavirideae Sitoplazmada replike olanlar Replikasyon ve Transkripsiyon için TÜM enzimlere sahiptir Poxvirus

II-Tek İplikli DNA Virüsleri Çekirdekte replike olanlar Hücresel polimerazla çift iplik ara form DNA oluşur Bu formdan hücresel RNA polimeraz Translasyon oluşur Parvovirus B19, TTV, Sen V

III- Çift İplikli RNA Virüsleri Sitoplazmada replike olanlar Genomları segmentlidir RNA’ya bağımlı polimerazlar var Rotavirus

IV-Tek İplikli, pozitif/ RNA Virüsleri Replikasyonu sitoplazmadadır Genomları m- RNA olarak görev yapar Transkripsiyon süreçlerine göre: Polisistronik m- RNA’ sı olanlar M- RNA poliproteindir Viral proteazlarca kesilirler Yapısal ve yapısal olmayan Picarnoviridae Flaviviridae Karmaşık transkripsiyonu olanlar İki aşamalı trankripsiyon İlk aşamada yapısal olmayan İkinci aşamada yapısal olan Togoviridae Coronoviridae

V- Tek iplikli Negatif polariteli Negatif RNA kalıbından viryona ait RNA polimerazdan pozitif RNA oluşur  Pozitif RNA, m-RNA görevi yürütür REPLİKASYONU;  Nukleusta olanlar  Orthomyxviruslar  Bornaviruslar  Sitoplazmada olanlar  Rhopdoviruslar  Paramyxoviruslar Genomlarının segmentli olup, olmamalarına göre: 1) Segmentsiz genomu olanlar  Bornaviridae  Paramyxoviridae  Rhapdoviridae 2) Segmentli genomu olanlar  İnfluenzae (7-8)  Kırım- Kongo HH (2)  Lassa Humması (3) 3) Segmentlerden en az biri pozitif yönelimli diğerleri negatif yönelimli  AMBİSENSE * Arenaviruslar, Bunyaviruslar

VI- Tek iplikli (Diploid), RT Taşıyan pozitif RNA virusları RETROVİRUSLAR Replikasyon süreci iki dönemde Erken dönem (Sitoplazmada) RT aktivitesi ile (+) RNA’dan-(-) DNA (-) DNA’dan- (+) DNA Nukleus porunda geçiş Preintegrasyon kompleksi İki iplikli v - DNA oluşumu IN. (İntegraz) P17 (Matrix Pr) Wpr Geç dönem (Nukleusda) Proviral DNA’dan Hücresel RNA polimerazla- Transkripsiyon RNA transkriptleri oluşur *Genomik RNA ve mRNA’lar oluşur Viral genom ve proteinler (Enkapsidasyon)(Sitoplazmada) Sitoplazma zarında olgunlaşma ve salınım Viral proteaz katkısıyla

VII- Kısmi Çift İplikli DNA Virüsleri(% 70 çift, %30 tek iplik) Hepatit B virusu (HBV) REPLİKASYON SÜRECİ Sitoplazmada; Kapsidten ayrılan genom (rc DNA- Kısmi DNA) ÇEKİRDEKTE Viral enzimlerce kısa ipliği düzeltir Kovalen bağlarla bağlı, kapalı, sirküler DNA (ccc- DNA) oluşur Hücresel RNA polimeraz-II yardımıyla TRANSKRİPSİYON 3.5 kb.lık pregenomik RNA (pg RNA) 2.4, 2.1 diğer subgenomik m-RNA SİTOPLAZMA 3.5 Kb’lık pg RNA’dan Kapsid içinde * RT ile * (-) DNA (tam) * (+) DNA (eksik) Diğer 2.4 ve 2.1 m RNA’dan * Zarf proteinleri Viryon olgunlaşması

VİRÜS DIŞI SUBVİRAL AJANLAR VİROİDLER; Satellet(uydu) subviral ajanlardır Küçük(<5nm), 250-500 nükleotidli Çembersel, tek iplikli RNA’lı Çıplak, otonom replike olan moleküllerdir Enfekte hücrenin çekirdeğinde replike olurlar Konağın DNA’ya bağımlı RNA polimeraz ile olur Protein kılıfları yoktur Isı ve formaline dirençlidir Hepatit Delta virusu viroid benzeri patojendir 32 nm büyüklüğünde Ancak 1700 nükleotid vardır Çevresinde protein kılıf vardır

VİRUSOİDLER; Satellit, subviral RNA ajanlardır Viroidler gibi küçük(<5nm) yapılar Satellit(uydu) moleküllerdir Viroidlerden farklı Konak hücrenin veya yardımcı virus RNA’ya bağımlı RNA polimeraz ile replike olurlar Örn; Tütün Benekli Virusu

PRİONLAR; Protein içeren (PrP:Protein infeksiyöz partikül), küçük(<25nm partikül), enfeksiyöz glikoprotein yapılardır 1982 yılında ilk defa PRUSİONER; Priyon adını vermiştir MSS’de; Kronik, progresif ve defektif bozukluk olur Hastalıklar ölümle sonuçlanır Hastalık inkübasyon süreleri uzundur Hastalık, Enfekte dokuların enjeksiyonu ile geçebilir Tranmissible Spongioforu Encephalopaty(TSE) Hastalık Patolojisi Beyin dokularında hafif enflamasyon Reaktif antrositosiz Küçük vakuoller(SPONGİOFORM değişiklikleri) ve AMİLOİD birikimdir

Priyon Proteini; Hastalıkları; İnsanlarda; Hayvanlarda; Çalışan en fazla Scrapie Priyon(PrPsc) PrP (Proteaza dirençli protein)’dir 27.30 k.dal. Ağırlığındadır(Prp 27-30) Priyon içinde bir kromozom tarafından kodlanır TSE’li beyin dokularında saptanır Hastalıkları; İnsanlarda; KURU, CJH, NVCJH Gerstmann-Strausler-Sheinke Sendromu (GSS) Fatal Familian İnsomnia (FFİ) Hayvanlarda; BSE(Bovine Spongioform Enceph.) -Deli dana hastalığı -1981 yılında İngiltere’de

Ortaya Çıkışı-Bulaşı(CJH) Sporadik %80-85 Kendiliğinden ve bilinmeyen nedenle ortaya çıkar İyatrojenik %5’ini oluşturur MEDİKAL PROSEDÜRLER sonucu -Kadatra kaynaklı hipofiz hormon alımı (Gonodotropik) -Kornea transplantasyon -Duramatter inplantasyon -Kontamine beyin cerrahisi aletleri Familyal (Kalıtsal) %10-15 Aile içinde PrP geninde mutasyonlara bağlı Prion Hastalıkları; Hem enfeksiyöz hem kalıtsal özellik bakımından tüm hastalıklardan farklılık gösterirler. Kan ve kan ürünleri ile bulaşmayla ilgili kanıt yok

Fiziksel ve kimyasal inaktivasyonlara dirençlidir Sadece; 1N NaOH’de, oda sıcaklığında 1 saat bekletme %5’lik hipokloritte Yüksek ısıdaki buhar otoklava dayanıksız(132 ºC’de 4.5 saat)

TANI VE KORUNMA TANI Premortem : Postmortem Tanıda altın standart Klinik belirtilerle; Familyal hastalıklarda moleküler yöntemlerle (PCR) lökositlerden elde edilen DNA lardan PRP gen mutasyonları bakılabilir. Postmortem Histopatoloji Tanıda altın standart Deney hayvanlarına bulaştırmak, özellikle transgenik farelere

KORUNMA Prion hastalığı olanlarda cerrahi müdahaleden kaçınılmalıdır. Bilinen DAS yöntemleriyle inaktive edilemediklerinden fenol gibi proteini denatüre edici organik çözücüler NaOH, nAclo 132 ºC’ de 4 buçuk saat otoklavlama kullanılabilir

Tedavi: Henüz standart bir tedavi modeli yok Aşırı Prp ekspresyonunu engelleyici kimyasal maddelerin etkili olabileceği Prp’in etken mi yoksa ko-faktor mü konusu tartışmalıdır. Bundan dolayı tedavi arayışları sürmektedir.