سید لفته فردزاده
7th August 2015, 12:38 PM
بررسی تکثیر ویروس های جانوری
مطالعات کلاسیک مربوط به تکثیر ویروس ها به منحنی رشد یک مرحله ای معروف است که در این روش تمام یاخته های موجود در کشت را در یک زمان آلوده می کنند و بعد از زمان مشخصی برای هر ویروس تعداد ویروس های تولید شده را شمارش می کنند. در دوره محاق (ناپیدایی) اجزاء تشکیل دهنده پیکر ویروس ساخته می شود.
برای مشخص کردن فرآورده های ویروسی در این دوره از ایزوتوپ های رادیو اکتیو در یاخته های آلوده استفاده کرده سپس با روش هایی چون یخ زدن، قطعه قطعه کردن، هموژنیزه کردن، استفاده از امواج ماوراء صوت اقدام به جداسازی ارگان ها و ماکرومولکول های یاخته آلوده می کنند.
در دوره ناپیدای مراحل پی در پی و کاملاً منظمی طی می شود تا ویروس بتواند ذرات جدید تولید نماید
مراحل به شرح زیر است :
1 – اتصال : برای شروع تکثیر ویروس باید بتواند به پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان اتصال یابد و ترکیبات موجود بر سطح ویروس به نام لیگاند به ترکیبات سطح یاخته میزبان به نام گیرنده اتصال یابد.
ویروس های گوناگون دارای گیرنده های مختلف هستند به عنوان مثال ویروی فلج اطفال فقط می تواند یاخته های پریمات ها را آلوده کند زیرا فقط این یاخته ها هستند که گیرنده ویژه برای پروتئین کپسید ویروس ارائه می دهند.
2-ورود : سه روش دارد
آندوسیتوز : اکثر یاخته ها برای وارد نمودن مولکول های بزرگ به درون خود از آ ن استفاده می کنند به این ترتیب که یاخته ها با اتصال گیرنده های خود به مولکول ها اقدام به انتقال آنها به داخل سیتوپلاسم می کنند با اتصال ویروس به گیرنده خود در پرده سیتوپلاسم یک حفره ایجاد می شود که ویروس و گیرنده در داخل این حفره قرار می گیرند حفره به صورت وزیکول کامل درآمده و غشاء یک اندوزم با یک وزیکول در هم آمیخته و اندوزم که دارای PH اسیدی است باعث آزاد شدن ژنوم و یا سست شدن کپسید ویروس می شود و نوکلئوکپسید ویروس به داخل سیتوپلاسم یاخته میزبان رها می شود.
1- آمیختگی با پرده سیتوپلاسم : در ویروس هایی که دارای گلیکوپروتئین F هستند این پروتئین می تواند باعث درهم آمیختن پوشینه ویروس با پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان شود و نوکلئوکپسید ویروس به داخل سیتوپلاسم یاخته میزبان رها شود.
3– انتقال : در ویروس های دارای کپسید بیست وجهی فاقد آنولوپ که قادرند به طور مستقیم از میان پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان عبور کرده و وارد سیتوپلاسم شوند.
4– پوشش برداری : در ویروس های دارای پوشینه نوکلئو کپسید را مستقیماً در سیتوپلاسم رها می کنند و وقتی هنوز ژنوم داخل کپسید است رونویسی از ژن ها شروع می شود و در ویروس های فاقد پوشینه ژنوم ویروس بدون اینکه از پروتئین مرکزی ویروس آزاد شده باشد ژن هایش را برای تولید mRNA ابراز می کند و پوشش برداری ویروس هایی که در هسته یاخته میزبان تکثیر می یابد در همان مکان کامل می گردد.
5 – رونویسی از روی ژنوم : ویروس های تشکیل شده از ssRNA با پلاریته مثبت بلافاصله بعد از ورود به سیتوپلاسم یاخته و اتصال به ریبوزوم ترجمه می شوند اما ویروس هایی که ssRNA با پلاریته منفی دارند و RNA ها و DNAهای دو رشته ای و ویروس های DNA که در هسته
تکثیر می یابند ابتدا باید از روی ژنوم خود mRNA اولیه را سنتز کنند که برای این کار نیاز به یک آنزیم همراه دارند که در ویروس های DNA تکثیر یافته در هسته آنزیم پلی مراز 2، در ویروس های RNA دار با پلاریته منفی و RNA , DNA دو رشته ای آنزیم ترانس کریپتاز استفاده می شود.
از طرف دیگر ویروس های DNA دار برای ترجمه پلی سیسترونیک به چند پروتئین مختلف با استفاده از روش قطعه قطعه کردن mRNA های سیسترونیک خود mRNA های مونو سیسترونیک تولید می کنند.
روش های رونویسی mRNA در DNA با RNA متفاوت است.
تنظیم عمل رونویسی از روی DNA ویروسی :
نتایج قابل تعمیم حاصل از مطالعه رونویسی ژنوم DNA ds حلقوی پاپو و ویروس ها نشان داده که ژن های اولیه و تأخیری به طور مجزا و درجهات مخالف هم رونویسی می شوند. برخی ژن های با هم همپوشانی کرده در نتیجه پروتئین های حاصل دارای تعداد اسید آمینه مشترک هستند. برخی نواحی DNA دارای چند قاب متفاوت هستند. در طول DNA زنجیرهای طویل اینترون وجود دارند که چون در زمان وصله شدن RNA های پیامبر مربوط از آنها حذف می شوند به اسیدهای آمینه ترجمه نمی شوند.
امروزه معلوم شده که قاب های خواندنی باهم همپوشانی دارند، تجزیه های بعد از رونویسی و عمل وصله شدن RNA های رونویسی شده از روی DNA انجام می شود، پولی پروتئین ها به پروتئین های کوچکتر تقسیم می شوند. ژنوم ویروس دارای واحدهای رونویسی است که ابراز آن تحت کنترل ویژه پروموتر است . تنظیم بیشتر در مراحل رونویسی از روی ژنوم ویروس به کار گرفته می شود و در مراحل مختلف دوره تکثیر واحدهای رونویسی به نوبت مورد استفاده قرار می گیرند.
تنظیم رونویسی در ویروس های RNA دار :
در ویروس های RNA دار با پالاریته مثبت از رونویسی برای تولید رشته RNA منفی استفاده می شود و در ویروس های RNA دار ممتد با پلاریته منفی آنزیم RNA پولیمراز با الگو قراردادن بخش ؟؟ ژنوم ویروس عمل رونویسی mRNA را در مسیر ' 3 →' 5 شروع می کند و ضمن تولید RNA های مثبت با طول کامل تعدادی mRNA نیز تولید می شود به این صورت که هر ژن حاوی علائم اختتام و شروع از ژن بعدی جدا شده و به علت وجود زنجیرهای حاوی اوراسیل عمل رونویسی منجر به تولید دم پلی آ ( polA) برای هر یک از mRNA ها می گردد. بعد از تکمیل رونویسی اول، رونویسی بعدی شروع و mRNA مربوط تولید می شود.
ژن های تنظیم کننده و عوامل پاسخ دهند ه:
بخش هایی از ژنوم که هیچ پروتئینی را کد نمی کنند فعالیت های ویروس را تنظیم می کنند که از طریق اتصال پروتئین های متصل شوند. به DNA فعال می شوند به عنوان مثال واحد رونویسی ژنوم در انتهای' 3 نقطه شروع عمل رونویسی است یا بین حدود 100 نوکلئوتید در بالای نقطه شروع یک پروموتر وجود دارد که وظیفه آن تنظیم رونویسی ژن های مربوط است.
فعالیت های بعد از رونویسی :
1 – یک کلاه شامل 7 – متیل گو آنوزین به انتهای' 5 رونوشت اولیه اضافه می گردد
2 – اضافه شدن یک زنجیر 200-50 نوکلئوتیدی حاوی باز آدنین (POLA) به انتهای' 3 از mRNA
3- اضافه شدن گروه متیل به کربن شماره 6
4 – خروج اینترون ها از mRNA اولیه و اتصال اگزون ها به یکدیگر (وصله شدن).
5 – ترجمه : هر mRNA مونوسیسترونیک دارای کلاه و زنجیر( pol(Aابتدا از طریق کلاه انتهای' 5 خود با زیر واحد 405 ریبوزوم یاخته اتصال یافته و با حرکت 40s در طول mRNA در محل کودان شروع ترجمه متوقف می شود و سپس زیر واحد 60s به همراه میتونیل تی آران را (tRNA) و فاکتورهای شروع کننده به زیرواحد 40s ریبوزوم متصل شده و عمل ترجمه به راه می افتد. در mRNA های مونوسیسترونیک که فقط یک پروتئین را کد می کنند ترجمه از کودان انتها' 5 شروع می شود در mRNA های پلی سیسترونیک با شروع اولیه و مجدد عمل ترجمه در کوران های AuG داخلی mRNA صورت می گیرد.
منبع
http://zest.persianblog.ir/post/154/
مطالعات کلاسیک مربوط به تکثیر ویروس ها به منحنی رشد یک مرحله ای معروف است که در این روش تمام یاخته های موجود در کشت را در یک زمان آلوده می کنند و بعد از زمان مشخصی برای هر ویروس تعداد ویروس های تولید شده را شمارش می کنند. در دوره محاق (ناپیدایی) اجزاء تشکیل دهنده پیکر ویروس ساخته می شود.
برای مشخص کردن فرآورده های ویروسی در این دوره از ایزوتوپ های رادیو اکتیو در یاخته های آلوده استفاده کرده سپس با روش هایی چون یخ زدن، قطعه قطعه کردن، هموژنیزه کردن، استفاده از امواج ماوراء صوت اقدام به جداسازی ارگان ها و ماکرومولکول های یاخته آلوده می کنند.
در دوره ناپیدای مراحل پی در پی و کاملاً منظمی طی می شود تا ویروس بتواند ذرات جدید تولید نماید
مراحل به شرح زیر است :
1 – اتصال : برای شروع تکثیر ویروس باید بتواند به پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان اتصال یابد و ترکیبات موجود بر سطح ویروس به نام لیگاند به ترکیبات سطح یاخته میزبان به نام گیرنده اتصال یابد.
ویروس های گوناگون دارای گیرنده های مختلف هستند به عنوان مثال ویروی فلج اطفال فقط می تواند یاخته های پریمات ها را آلوده کند زیرا فقط این یاخته ها هستند که گیرنده ویژه برای پروتئین کپسید ویروس ارائه می دهند.
2-ورود : سه روش دارد
آندوسیتوز : اکثر یاخته ها برای وارد نمودن مولکول های بزرگ به درون خود از آ ن استفاده می کنند به این ترتیب که یاخته ها با اتصال گیرنده های خود به مولکول ها اقدام به انتقال آنها به داخل سیتوپلاسم می کنند با اتصال ویروس به گیرنده خود در پرده سیتوپلاسم یک حفره ایجاد می شود که ویروس و گیرنده در داخل این حفره قرار می گیرند حفره به صورت وزیکول کامل درآمده و غشاء یک اندوزم با یک وزیکول در هم آمیخته و اندوزم که دارای PH اسیدی است باعث آزاد شدن ژنوم و یا سست شدن کپسید ویروس می شود و نوکلئوکپسید ویروس به داخل سیتوپلاسم یاخته میزبان رها می شود.
1- آمیختگی با پرده سیتوپلاسم : در ویروس هایی که دارای گلیکوپروتئین F هستند این پروتئین می تواند باعث درهم آمیختن پوشینه ویروس با پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان شود و نوکلئوکپسید ویروس به داخل سیتوپلاسم یاخته میزبان رها شود.
3– انتقال : در ویروس های دارای کپسید بیست وجهی فاقد آنولوپ که قادرند به طور مستقیم از میان پرده سیتوپلاسم یاخته میزبان عبور کرده و وارد سیتوپلاسم شوند.
4– پوشش برداری : در ویروس های دارای پوشینه نوکلئو کپسید را مستقیماً در سیتوپلاسم رها می کنند و وقتی هنوز ژنوم داخل کپسید است رونویسی از ژن ها شروع می شود و در ویروس های فاقد پوشینه ژنوم ویروس بدون اینکه از پروتئین مرکزی ویروس آزاد شده باشد ژن هایش را برای تولید mRNA ابراز می کند و پوشش برداری ویروس هایی که در هسته یاخته میزبان تکثیر می یابد در همان مکان کامل می گردد.
5 – رونویسی از روی ژنوم : ویروس های تشکیل شده از ssRNA با پلاریته مثبت بلافاصله بعد از ورود به سیتوپلاسم یاخته و اتصال به ریبوزوم ترجمه می شوند اما ویروس هایی که ssRNA با پلاریته منفی دارند و RNA ها و DNAهای دو رشته ای و ویروس های DNA که در هسته
تکثیر می یابند ابتدا باید از روی ژنوم خود mRNA اولیه را سنتز کنند که برای این کار نیاز به یک آنزیم همراه دارند که در ویروس های DNA تکثیر یافته در هسته آنزیم پلی مراز 2، در ویروس های RNA دار با پلاریته منفی و RNA , DNA دو رشته ای آنزیم ترانس کریپتاز استفاده می شود.
از طرف دیگر ویروس های DNA دار برای ترجمه پلی سیسترونیک به چند پروتئین مختلف با استفاده از روش قطعه قطعه کردن mRNA های سیسترونیک خود mRNA های مونو سیسترونیک تولید می کنند.
روش های رونویسی mRNA در DNA با RNA متفاوت است.
تنظیم عمل رونویسی از روی DNA ویروسی :
نتایج قابل تعمیم حاصل از مطالعه رونویسی ژنوم DNA ds حلقوی پاپو و ویروس ها نشان داده که ژن های اولیه و تأخیری به طور مجزا و درجهات مخالف هم رونویسی می شوند. برخی ژن های با هم همپوشانی کرده در نتیجه پروتئین های حاصل دارای تعداد اسید آمینه مشترک هستند. برخی نواحی DNA دارای چند قاب متفاوت هستند. در طول DNA زنجیرهای طویل اینترون وجود دارند که چون در زمان وصله شدن RNA های پیامبر مربوط از آنها حذف می شوند به اسیدهای آمینه ترجمه نمی شوند.
امروزه معلوم شده که قاب های خواندنی باهم همپوشانی دارند، تجزیه های بعد از رونویسی و عمل وصله شدن RNA های رونویسی شده از روی DNA انجام می شود، پولی پروتئین ها به پروتئین های کوچکتر تقسیم می شوند. ژنوم ویروس دارای واحدهای رونویسی است که ابراز آن تحت کنترل ویژه پروموتر است . تنظیم بیشتر در مراحل رونویسی از روی ژنوم ویروس به کار گرفته می شود و در مراحل مختلف دوره تکثیر واحدهای رونویسی به نوبت مورد استفاده قرار می گیرند.
تنظیم رونویسی در ویروس های RNA دار :
در ویروس های RNA دار با پالاریته مثبت از رونویسی برای تولید رشته RNA منفی استفاده می شود و در ویروس های RNA دار ممتد با پلاریته منفی آنزیم RNA پولیمراز با الگو قراردادن بخش ؟؟ ژنوم ویروس عمل رونویسی mRNA را در مسیر ' 3 →' 5 شروع می کند و ضمن تولید RNA های مثبت با طول کامل تعدادی mRNA نیز تولید می شود به این صورت که هر ژن حاوی علائم اختتام و شروع از ژن بعدی جدا شده و به علت وجود زنجیرهای حاوی اوراسیل عمل رونویسی منجر به تولید دم پلی آ ( polA) برای هر یک از mRNA ها می گردد. بعد از تکمیل رونویسی اول، رونویسی بعدی شروع و mRNA مربوط تولید می شود.
ژن های تنظیم کننده و عوامل پاسخ دهند ه:
بخش هایی از ژنوم که هیچ پروتئینی را کد نمی کنند فعالیت های ویروس را تنظیم می کنند که از طریق اتصال پروتئین های متصل شوند. به DNA فعال می شوند به عنوان مثال واحد رونویسی ژنوم در انتهای' 3 نقطه شروع عمل رونویسی است یا بین حدود 100 نوکلئوتید در بالای نقطه شروع یک پروموتر وجود دارد که وظیفه آن تنظیم رونویسی ژن های مربوط است.
فعالیت های بعد از رونویسی :
1 – یک کلاه شامل 7 – متیل گو آنوزین به انتهای' 5 رونوشت اولیه اضافه می گردد
2 – اضافه شدن یک زنجیر 200-50 نوکلئوتیدی حاوی باز آدنین (POLA) به انتهای' 3 از mRNA
3- اضافه شدن گروه متیل به کربن شماره 6
4 – خروج اینترون ها از mRNA اولیه و اتصال اگزون ها به یکدیگر (وصله شدن).
5 – ترجمه : هر mRNA مونوسیسترونیک دارای کلاه و زنجیر( pol(Aابتدا از طریق کلاه انتهای' 5 خود با زیر واحد 405 ریبوزوم یاخته اتصال یافته و با حرکت 40s در طول mRNA در محل کودان شروع ترجمه متوقف می شود و سپس زیر واحد 60s به همراه میتونیل تی آران را (tRNA) و فاکتورهای شروع کننده به زیرواحد 40s ریبوزوم متصل شده و عمل ترجمه به راه می افتد. در mRNA های مونوسیسترونیک که فقط یک پروتئین را کد می کنند ترجمه از کودان انتها' 5 شروع می شود در mRNA های پلی سیسترونیک با شروع اولیه و مجدد عمل ترجمه در کوران های AuG داخلی mRNA صورت می گیرد.
منبع
http://zest.persianblog.ir/post/154/