Viral Replikasyon Dr r yesi Cneyt TAMER Viruslar

Viral Replikasyon Dr. Öğr. Üyesi Cüneyt TAMER

Viruslar; Organelleri yok Obligat intracelüler -Virusun hücreye girişi, çoğalması ve tekrar hücre dışına salınımına kadar geçen süre VİRUS ÜREME SİKLUSU olarak tanımlanır.

İnklüzyon cisimciği ? ? ? Genel olarak RNA virusları sitoplazmada (orthomyxovirus ve retrovirus hariç), DNA virusları ise çekirdekte çoğalırlar (Pox, iridovirus ve asfaviruslar hariç).

TROPİZM ? ? ? Virusun belli bir doku veya hücreyi enfekte edebilme yeteneğine tropizm denir. PANTROPİZM ? ? ?

İnterferens: Süperenfeksiyon ? ? ? Bir hücrenin ikinci bir virus tarafından enfekte olmasının(süperenfeksiyon) engellenmesine interferens denir CPE oluşturmayan virusların teşhisinde interferens fenomeninden yararlanılır.

Viral bir enfeksiyonda klinik semptomların oluşabilmesi için giriş yerlerde varolan hücrelerden sonra mutlaka hedeflenen hücrelerinde enfekte olması gerekir. Bazı viral enfeksiyonlarında virusun giriş yerindeki hücreler hedef hücreler şeklindedir. (Solunum sistemi).

Enfeksiyonun Hemen başlangıcında inokule edilen virus hızla azalır. Enfekte hücre içinde virus gösterilememektedir. İlk nesil (progeny virus) ortaya çıkana kadar bu kaybolma süresi devam eder. Daha sonra enfektif virus sayısı hızla artar. Bu dönem Eklips (gölge) periyodu olarak tanımlanır.

1 -tutunma 2 -penetrasyon 3 eklips 4 -olgunlaşma 5 -saçılma

Virus Replikasyon Aşamaları; Tutunma (Attachment) İçeri alınma (Penetrasyon) Kılıftan sıyrılma (Uncoating) Sentez (Eklips) Olgunlaşma (Maturasyon) Dışarı dökülme

Tutunma: Virusun hücreye tutunduğu aşamadır. -Spesifik reseptör -Uygun ısı ve p. H -İyon konsantrasyonu (Mg+2) Geri dönüşümlüdür. Bazen antijene bağlanmış antikorlar bağlanmayı engelleyebilmektedir Newcastle disease ve influenza A siyalik asit HIV CD +4 T helper Rabies Asetilkolin

Penetrasyon Viral bağlanma devresini izler. Virusun tutunduğu hücrenin içine girdiği evredir. 3 Farklı şekilde olabilir. 1 - Translokasyon 2 - Pinositoz (Reseptör aracılı endositoz) 3 - Füzyon

Uncoating Bazı viruslarda Füzyon proteini sayesinde viral zarf hücre membranı ile birleşir ve nükleokapsid stoplazmaya salınmış olunur. Endozom içerisinde H+ iyonu artar ve Vezikül içeriğinin aside kayması nükleik asidin sitoplazmaya bırakılmasına neden olur. Zarfsız viruslarda ise nükleokapsid bazı enzimler vasıtasıyla parçalanıp nükleik asit serbest kalır.

EKLİPS Viral genomda bulunan virusa ait genetik bilgileri m-RNA moleküllerine aktarılaması TRANSKRİPSİYON (Transcription) olarak tanımlanır.

m-RNA moleküllerine aktarılan genetik bilgilerin ribozomlarda çözümlenerek proteinlerin sentezlenmesine TRANSLASYON (Translation) olarak tanımlanır

Sentez aşaması

DNA virus replikasyonu Enfektif viral DNA bağımlı DNA polimerase Yeni Viral DNA oluşumu DNA bağımlı RNA polimeraz Viral m-RNA Transkripsiyon Ribozomlar Viral Proteinler Translasyon

Stoplazmada çoğalan ds. DNA virusları kendi yapılarında bulunan DNA bağımlı RNA polimeraz enzimini kullanarak, Çekirkedekte çoğalan ds. DNA virusları hücresel DNA bağımlı RNA polimeraz II enzimini kullanarak, Çekirdekte çoğalan ss. DNA virusları da hücresel DNA bağımlı RNA polimeraz enzimini kullanarak transkripsyon gerçekleştirirler.

RNA virusları için transkripsyon: Negatif anlamlı RNA virusları: - RNA önce kendini eşler DNA bağımlı RNA Pol. m. RNA sentezi (RNA bağımlı RNA pol) Erken dönem Daha çok NS proteinler Geç dönem Daha çok S proteinler Pozitif anlamlı RNA virusları: Viral RNA direk olarak m. RNA görevi görür ve ribozomlarda translasyona girer.

POLİSİSTRONİK RNA ? ? ? MONOSİSTRONİK RNA ? ? ?

Retroviruslar? ? ? Retroviruslar pozitif polaritelidir. Aynı nükleik asit iplikçiğinin bir kopyasını daha taşır. Viral RNA dan RNA bağımlı DNA polimeraz (Reverse Transcriptase) vasıtasıyla c. DNA oluşur. Yine bu enzim vasıtasıyla ds. DNA oluşur. Konakçı genomuna entegre olarak persiste hale geçer. Bu yapı Provirus adlandırılmaktadır. Hücresel DNA bağımlı RNA polimeraz II ile m. RNA sentezlenir ve translasyon gerçekleşir.

Post-Transcripsiyonel işlemler 5’ capping Poliadenilasyon Metilasyon Birleşme

Translasyon;

Erken dönem proteinlerin görevleri: Viral protein sentezini yönetmek Viral nükleik asit sentezini yönetmek Konak hücre fonksyonlarını bozmak Geç dönem sentezlenen proteinlerin görevi: § Virus yapısına katılacak yüzey glikoproteinlerini sentezlemek

Matürasyon Kapsid proteinleri son halini alarak virusun son hali oluşturulur. Viral genom kapsidin içine alınır ve nükleokapsid oluşur. Zarflı viruslarda hücresel zarf Değişik organellerden köken alabilir(ör: çekirdek, E. R, plazma membranı) Matürasyon hücre çekirdeği veya stoplazmada gerçekleşebilir Stoplazma Çekirdek Picornaviridae Adenoviridae Poxviridae Papavoviridae Reoviridae Parvoviridae

Dışarı dökülme 1 -Hücre lizisi: Daha çok çıplak virusların kullandığı yollardır. Virionlar yeterli yoğunluğa gelince hücre apaptoza uğrayıp parçalanır ve viruslar serbest kalır. 2 -Tomurcuklanma: Zarflı virusların kullandığı bir yoldur. Zarf; Plazma membranı, çekirdek zarı, E. R. , Golgiden denköken alabilir. Zarf hücre içinden köken alırsa virion bir vezikül ile dışarı atılır. 3 - Ekzositoz: Bazı zarflı viruslarda (Coronaviridae, Bunyaviridae, Flaviviridae) hücre stoplazmasından bir vezikül vasıtasıyla dışarı atılır.

VİRUS ÇOĞALMASININ DURDURULMASI ANTIVIRAL THERAPY

Viruslarda Çoğalmanın Durdurulması Antiviral İlaçlar: Etkiledikleri virus türleri sınırlıdır. Kısaca İyi bir antiviral ilaçta olması gereken özellikler; 1 - Kanserojen olmamalı, mutasyonu mümkün olduğunca az tetiklemeli. 2 - Etki spektrumu geniş ve plazma yarı ömrü uzun olmalı 3 - Hücre fonksiyonuna etkilemeden viral çoğalmayı durdurmalıdır. 4 - İmmun sistemi bakılamamalıdır.

Sistemik kullanımları birçok problemi beraberinde getirebilen bir uygulama olarak antiviral ilaçların kullanımı büyük özen ister. Virus replikasyonunun önlenmesi temelde şu iki dönemi hedef almak suretiyle olur. 1 - Adsorbsiyon ve penetrasyon aşamasında 2 - Eklips döneminde

1 - Adsorbsiyon ve penetrasyon aşamasında etkileyenler Virusun hücre reseptörüne tutanması (adsorbsiyonu) iki yolla engellenebilir. Birincisi virusun hücreye tutunduğu proteini taklit eden, hücre reseptörüyle birleşen (virus attachment protein: VAP) ajanlar kullanılmasıdır İkincisi ise virusun hücreye tutunduğu hücrenin reseptörünü taklit eden, VAP ile birleşen proteinler kullanılmasıdır. (Ör: Sentetik peptitler: Dekstran sülfat, Süramin Sodyum) Endikasyonları: HIV

Penetrasyonu Engelleyenler: Bu ilaçlar hücre membran iyon kanallarını bloke ederek endezomal vakuolda p. H’ı yükseltip penetrasyonu engeller. Ör: Amantidin, Somantidin, Tromantidin Endikasyonları: İnfluenza A ve B virüs, Respiratory Syncytial Virus, HSV-1, HSV-2, Herpes labialis, Herper genitalis

2 - Eklips döneminde etkileyenler Eklips döneminde etkin olan antiviral maddeler 3 temel alt grupta incelenir; 1. Nükleotid Analogları �Antiherpetikler Bu maddeler DNA sentezi sırasında regular nükleotidler yerine kullanılmak suretiyle DNA zincir uzamasını termine ederler. Acyclovir, Vidarabine, Gancyclovir. 2. Asidifikasyonu engelleyenler Bu maddeler özellikle Paramyxo- ve Orthomyxovirus infeksiyonları sırasında kullanılırlar. Penatre olan nükleokapsidin asit vesiküllerince parçalanmasını engellerler. Amantadin 3. Transcripsiyonu engelleyenler Serbest kalan viral nükleik asitin transkripsiyonunu, reverz transkripsiyonunu, ve m. RNA ekspresyonunu engellerler. Çiçek grubu enfeksiyonlar, Retrovirus enfeksiyonları, Hepatitlerde kullanılırlar. Azidovidin (AZT), Interferon, Ribavirin.

1 - Asiklovir Viral DNA polimeraz ve replikasyon oluşmasını inhibe ederek antiviral etki gösterir. Nükleosid baz analoğudur (Guanosin) Pro-drug (virusla enfekte hücredeki viral timidin kinaz enzimi ilacı aktif hale geçirir). Asiklovir monofosfat’ın asiklovir trifosfata fosforolize olmasını sağlar. Endikasyonları: Herpes virus enfeksiyonları

2 -Ribavirin Bazı DNA ve RNA virüsüne karşı etkilidir. Viral genetik materyalin kopyalaması sürecine müdahale eder. Sentetik bir nükleosid analoğudur. 5’ capping oluşumunu engeller. RNA polimeraz faaliyetini inhibe eder. Endikasyonları: Hepatit B, C

4 -İnterferonlar: İnterferonlar doğal proteinlerdir. Bakteri, virüs, parazit ve tümör hücrelerine karşı cevap olarak immün sistem hücreleri tarafından oluşturulur Sitokinler olarak bilinen glikoprotein ailesinin içinde yer alırlar. Vücudun diğer hücrelerinde viral replikasyonu inhibe ederek immün cevaba yardımcı olurlar.

İFN-alfa: Çoğunlukla monositler ve transforme B hücreler tarafından bazı antijen ve virüslerin uyarısı ile üretilir. İFN-beta: Fibroblastlardan salgılanır. İFN-gama : Antijenlerin uyarısı ile T lenfositlerinden ve NK hücrelerinden salgılanır. İmmünmodülatör etkisi daha fazla, anti viral etkisi ise diğer iki interferona göre daha azdır İFN-tau: Trofoblastlardan salgılanır.

– Antiviral etki • Virusun hücre içine girişini ve viral RNA ile protein sentezini inhibe eder – İmmünomodülatör etki • Hücre yüzeyindeki major histokompatibilite antijenlerinin ekspresyonunu artırır • Doğal öldürücü hücre aktivitesini artırır – Antiproliferatif etki • Normal hücrede dönüşümlü, neoplazik hücrede dönüşümsüz sitostaz yapar. Onkojen virusların transforme edici etkisini inhibe eder

TEŞEKKÜRLER