Γενικά Θέματα

ΠΕΡΙ ΙΩΝ

Ιός : Πολύ μικρός σε μέγεθος οργανισμός, χρειάζονται 30.000-75.000 ιοί στη σειρά τοποθετημένοι για να προ προκύψει 1 εκατοστό του μέτρου, χωρίς δομή κλασσικού κυττάρου αποτελείται από πυρήνα RNA, DNA που καλύπτονται από πρωτεϊνική μεμβράνη.

Virions: ονομάζονται μικρά κομμάτια ιού με διαστάσεις

(20-250 vanoμικρά διαμέτρου) και με πλήρες γενετικό υλικό

του γονιδιώματος που διαθέτει ο κάθε ιός.

Γονιδίωμα: Το πλήρες σύνολο των χρωμοσωμάτων και ως εκ ’τούτου

το σύνολο των γενετικών πληροφοριών που υπάρχει στο κύτταρο.

Ο ιός βιολογικά είναι ένας διηθητικός παράγοντας που αναπαράγεται στο εσωτερικό των κυττάρων ξενιστών.

Κύτταρο: Η βασική δομή και λειτουργική μονάδα που εκδηλώνει το φαινόμενο της ζωής.

Όταν ένα κύτταρο ξενιστής, μολυνθεί από ένα ιό αναγκάζεται να παράγει πολλές χιλιάδες πανομοιότυπα αντίγραφα του αρχικού ιού και μάλιστα με εξαιρετικά μεγάλη ταχύτητα.

Σε πλήρη αντίθεση με τα περισσότερα έμβια όντα οι ιοί δεν έχουν κύτταρα που διαιρούνται.

Οι ιοί συναρμολογούνται μέσα στο κύτταρο που το προσβάλλουν το οποίο χρησιμεύει σαν ξενιστής και διαιρούνται, συναρμολογούνται, δημιουργώντας νέους ιούς μέσα στο κύτταρο που έχουν προσβάλλει.

Πάνω από 5.000 είδη ιών έχουν ανακαλυφθεί.

Η προέλευση των ιών δεν είναι γνωστή.

Η γενεαλογική καταγωγή τους πιστεύεται: ότι υπάρχει κοινή καταγωγή: α) μερικοί ιοί έχουν εξελιχθεί από πλασμίδια – κομμάτια DNA που έχουν την δυνατότητα μετακίνησης μεταξύ των κυττάρων, β) η εξέλιξη των ιών είναι από βακτήρια (DNA – RNA μόρια από τα κύτταρα των ξενιστών).

ΠΛΑΣΜΙΔΙΑ: Δίκλωνα κυκλικά μόρια DNA, το μέγεθος των οποίων ποικίλλει. Εντοπίζονται σε πολλά βακτήρια, περιέχουν μικρές ποσότητες γενετικών πληροφοριών του κυττάρου. Ο όρος αυτός εισήλθε το 1952 από τον Αμερικάνο μοριακό βιολόγο Joshua Lederdoerg το έτος 1952.

ΣΥΣΤΑΣΗ ΙΟΥ

ΕΝΑΣ ιός αποτελείται από 2-3 μέρη:

α) ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ: Κατασκευάζεται από DNA ή RNA, μακρομόρια (πολυμερή, βιοπολυμερή υψηλού μοριακού βάρους) τα οποία μεταφέρουν γενετικές πληροφορίες. Αυτά είναι διπλής ή μονής ελίκωσης σχηματισμοί που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες που δεν παίρνει από το κύτταρο του ξενιστή.

β) ΠΡΩΤΕΪΝΙΚΟ ΚΕΛΥΦΟΣ: που προστατεύει τα γονίδια. Σε μερικούς ιούς υπάρχει πρόβλημα λιπιδίων που περιβάλλει και προστατεύει αυτούς όταν δεν βρίσκονται στο κύτταρο ξενιστή τους.

Πολλοί ιοί προσαρτώνται στα κύτταρα του ξενιστή τους προκαλώντας έτσι την διάτρηση της μεμβράνης του κύτταρου ξενιστή. Με τον τρόπο αυτό επιτρέπουν την αναδίπλωσή τους στο κύτταρο που μολύνθηκε από αυτούς.

Ιοί οι οποίοι δεν διαθέτουν μεμβράνη εμφανίζουν μεγαλύτερη αντίσταση στην θερμοκρασία, στις μεταβολές του pH, σε εστίες απολύμανσης.

Οι ιοί διαφέρουν στο σχήμα τους είναι απλοί ελικοειδείς εικοσαεδρικοί με πολύπλοκες δομές.

Οι ιοί έχουν 1/100 του μεγέθους των βακτηρίων (βακτηριόφυτα, Σχιζομύκητες).

Πιο αναλυτικά οι θεωρίες προέλευσης τους που έχουν ως εξής:

  • ΟΠΙΣΤΟΔΡΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΤΩΝ ΙΩΝ

Οι ιοί μπορεί να υπήρξαν μικρά κύτταρα που παρασιτούσαν σε μεγαλύτερου μεγέθους κύτταρα.

Με την πάροδο των ετών ορισμένα γονίδια που δεν χρειάζονται λόγω του υφιστάμενου παρασιτισμού, εξαφανίστηκαν.

Οι ρικέτσιες και τα χλαμύδια είναι ζωντανά κύτταρα που μπορούν όπως και οι ιοί να αναπαράγονται μόνο μέσα σε κύτταρα ξενιστών ενισχύοντας την θεωρία αυτή καθώς η εξάρτησή τους από τον παρασιτισμό προκάλεσε πιθανή απώλεια γονιδίων που τους έδινε την δυνατότητα επιβίωσης εκτός του κυττάρου.

  • ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΘΕΩΡΙΑ

Ορισμένοι ιοί μπορεί να εξελίχθηκαν από κομμάτια DNA ή RNA τα οποία διέφυγαν από το γονιδίωμα ενός μεγαλύτερου οργανισμού. Η προέλευση του DNA μπορεί να είναι πλασμίδια, κομμάτια DNA που έχουν την δυνατότητα μεταφοράς από κύτταρο σε κύτταρο. Άλλη κατηγορία ιών εξελίχθηκαν πιθανός από βακτήρια.

  • ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΝΕΞΕΛΙΞΗΣ

Η εξέλιξη των ιών προήλθε από πολύπλοκα μόρια πρωτεΐνης DNA, την στιγμή εμφάνισης του κυττάρου πρώτη φορά στη γη και ήταν εξαρτημένοι από τις λειτουργίες του κυττάρου για πολλά-πολλά χρόνια.

Υπάρχουν ορισμένα κενά στην ανάπτυξη των παραπάνω θεωριών προσέλευσης των ιών.

Έτσι η οπισθοδρομική θεωρία δεν εξηγεί γιατί τα μικρότερα κυτταρικά παράσιτα δεν μοιάζουν με τους ιούς. Η θεωρία κυτταρικής προέλευσης (υπόθεση «διαφυγής») δεν εξηγεί τη δομή του σωματιδίου του ιού. Η θεωρεία συνεξέλιξης διαγράφει τον ορισμό των ιών (εξάρτησή τους από τα κύτταρα ξενιστές).

  • ΚΥΚΛΟΣ ΖΩΗΣ ΤΟΥ ΙΟΥ

Όταν ένας ιός μολύνει ένα κύτταρο, ο ιός αναγκάζει το κύτταρο αυτό να παράγει χιλιάδες ιούς.

Αυτό επιτυγχάνεται με την δημιουργία του αντίγραφου του DNA του ιού στο κύτταρο που προσβάλλεται. Με την παραγωγή πρωτεϊνών του ιού οι οποίες συγκροτούνται για να σχηματίσουν νέα σωματίδια του ιού.

Οι ιοί εμφανίζουν 6 στάδια πολλαπλασιασμού στα ζώντα κύτταρα που προσβάλλουν αυτοί.

  1. ΠΡΟΣΔΕΣΗ: Σύνδεση του ιού σε συγκεκριμένα μόρια (υποδοχείς) της επιφάνειας του κυττάρου. Παράδειγμα: Ο COV-19 συνδέεται με υποδοχείς ACE-2 της, επιφάνειας του κυττάρου. Η σύνδεση αυτή του ιού γίνεται με συγκεκριμένο μόριο της επιφάνειας του κυττάρου. Παράδειγμα: Ο ιός που προκαλεί το σύνδρομο επίκτητης ανοσολογικής ανεπάρκειας (ΣΕΑΑ – HIV) προσβάλλει τα Τ κύτταρα και τούτο διότι η πρωτεΐνη επιφάνειας του gp120 μπορεί να αντιδρά μόνο με τα CD4 (υποπληθυσμός Τ κυττάρων).

Gp120: γλυκοπρωτεΐνη που βρίσκεται στον μανδύα του HIV είναι απαραίτητη για την είσοδο του HIV στο ήπαρ.

  1. ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ: 2ο στάδιο μετά την πρόσδεση του ιού που συμβαίνει στο 1ο στάδιο. Οι ιοί διεισδύουν στο κύτταρο ξενιστή με την διαδικασία της ενδοκυττάρωσης ή σύντηξης με τα κύτταρα.
  1. ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ: Συμβαίνει στο εσωτερικό του κυττάρου που προσβάλλει ο ιός, όταν το καψίδιο του απομακρύνεται και καταστρέφεται από τα ένζυμα του ιού ή του ξενιστή, εμφανίζοντας με τον τρόπο αυτό το νουκλεϊκό οξύ του πυρήνα του ιού.
  1. ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ: Των σωματιδίων του ιού κατά το στάδιο αυτό το κύτταρο χρησιμοποιεί ένα «αγγελιοφόρο» του ιού (mRNA) στο δικό του σύστημα σύνθεσης πρωτεϊνών και στην παραγωγή πρωτεϊνών του ιού. Οι ικανότητες σύνθεσης RNA ή DNA του κυττάρου έχουν δυνατότητα παραγωγής πλέον RNA, DNA του ιού.
  1. ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΙΣΗ: Τα νεοσχηματισμένα Νουκλεϊνικά οξέα και πρωτεΐνες συνδυάζονται μεταξύ τους για τον τελικό σχηματισμό εκατοντάδων νέων σωματιδίων του ιού.
  1. ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ: Διαφυγή, απελευθέρωση των ιών από το κύτταρο. Από επιτάχυνση στους περισσότερους ιούς με «έκρηξη» του κυττάρου (λύση του, καταστροφή του κυττάρου). Άλλοι ιοί π.χ. ιός HIV αποδεσμεύεται με τμηματική διαδικασία η την «εκβλάστηση».

Το σύνολο των δομικών αλλά και βιοχημικών επιπτώσεων που παράγουν οι ιοί στο κύτταρο εκφράζουν «ΚΥΤΤΑΡΟΠΑΘΗΤΙΚΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ».

Οι περισσότερες λοιμώξεις από ιούς των κυττάρων προκαλούν τον θάνατο των κυττάρων (μεταβολές στην μεμβράνη του κυττάρου «απόπτωση» των κυττάρων. Διατάραξη και διακοπή της φυσιολογικής λειτουργίας της μεμβράνης από πρωτεΐνες παραγόμενες από τον ιό).

Υπάρχουν ορισμένοι ιοί οι οποίοι δεν προκαλούν εμφανείς αλλοιώσεις στα κύτταρα που μολύνουν, παραμένουν σε λανθάνουσα κατάσταση για μήνες ή χρόνια. Παράδειγμα αποτελεί ο ιός ΕΡΠΗΤΑ.

Άλλοι ιοί π.χ. ο ιός Ebstein-Barr προκαλεί πολλαπλασιασμό των κυττάρων χωρίς απαραίτητα να προκαλείται ΚΑΚΟΗΘΕΙΑ – αντίθετα άλλα είδη ιών (ιοί των ανθρώπινων θηλωμάτων αποτελούν κλασσικά αίτια καρκίνου) και προκαλείται όταν το DNA του κυττάρου έχει υποστεί ανεπανόρθωτη βλάβη από τον ιό και το κύτταρο δεν μπορεί να «επιδιορθώσει» τις βλάβες αυτές, και έτσι συχνά προκαλείται «απόπτωση» του κυττάρου.

Επιδιόρθωση DNA: Σύνολο διαδικασιών μέσω των οποίων το κύτταρο αναγνωρίζει και επιδιορθώνει μία βλάβη στα μόρια του DNA του, που κωδικοποιούν το γονιδιώμά του. Στο κύτταρο του ανθρώπου παράγοντας αλλοιώσεις μεταβολικών διεργασιών του κυττάρου αλλά και περιβαλλοντικός παράγοντας (ακτινοβολία) οι οποίες προκαλούν βλάβες στο DNA (με αποτέλεσμα εμφάνισης 1 εκατομμυρίου μοριακές βλάβες ημερησίως!!!).

Ορισμένοι ιοί όπως ο HIV διαθέτουν μηχανισμούς επιβράδυνσης της απόπτωσης αυτών ώστε το κύτταρο ξενιστής με σκοπό να μην πεθάνει αυτό πριν γίνει αναπαραγωγή των απογόνων του ιού.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΙΩΝ

Το έτος 1884 άρχισαν ορισμένοι ερευνητές ως αναφέρουν ότι μολύνσεις προκαλούνται όχι μόνο από τα μέχρι τότε γνωστά μικρόβια αλλά και από άλλους διαφορετικούς παράγοντες.

Το έτος 1889 ο Ολλανδός Μικροβιολόγος Martinus Beizerick παρατήρησε ότι οι παράγοντες αυτοί πολλαπλασιάζουν μόνο σε διαιρούμενα κύτταρα και ονόμασε αυτούς σαν contagious virus fluidal (ζωντανό μολυσματικό υλικό).

Στις αρχές του 20ου αιώνα ο Άγγλος Βακτηριολόγος Frederick Tweet ανακάλυψε τους ιούς που προσβάλλουν βακτήρια και ο Γάλλο-Καναδός Μικροβιολόγος Felix d’ Herelle περιγράφει τους ιούς οι οποίοι όταν προστεθούν σε βακτήρια που καλλιεργούνται σε άγαρ σχηματίζουν αποικίες από νεκρά βακτήρια.

Οι πρώτες εικόνες των ιών ήρθαν το έτος 1931 μετά την εφεύρεση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.

Το 1935 ο Αμερικάνος Χημικός, Βιολόγος Wendell Meredith Stanley μελέτησε τον ιό του μωσαϊκού καπνού και εντόπισε την πρωτεΐνη αυτού.

Αργότερα ο ιός αυτός διαχωρίστηκε σε πρωτεΐνες και RNA.

ΠΑΘΟΛΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ

Οι ιοί και η ζωή τους εξαρτώνται απόλυτα από το κύτταρο που προσβάλλουν αυτοί.

Το κύτταρο που προσβάλλεται από τον ιό (ξενιστή) περνά από τον έλεγχο των γενετικών πληροφοριών του ιού.

Κατά την κατάληψη του κυττάρου από τον ιό παράγονται τα απαραίτητα υλικά για αναπαραγωγή και σύνθεση πρωτεϊνών του ιού.

Τα νέα τμήματα των ιών που παράγονται απελευθερώνονται τελικά από το κύτταρο ξενιστή και είναι έτοιμα να μολύνουν άλλα κύτταρα.

Αν το γενετικό υλικό του ιού είναι δίκλωνο DNA, η αντιγραφή του γίνεται από τους μηχανισμούς του κυττάρου, ξενιστή.

Όταν όμως ο ιός διαθέτει σαν γενετικό υλικό μονόκλωνο κυκλικό DNA ένα κυτταρικό ένζυμο συνθέτει μία συμπληρωματική αλυσίδα.

Με τον τρόπο αυτό ο μονόκλωνος κυκλικός ιός γίνεται δίκλωνος και αρχίζει η αναπαραγωγή του με την μορφή αυτής.

Μετά από σύντομη πάροδο χρόνου σημειώνεται παραγωγή μονόκλωνων κύκλων που εξελίσσονται σε πλήρης ιούς.

Έτσι, εξασφαλίζεται η ίδια μονόκλωνη αλυσίδα στους απόγονους του ιού.

Σαν παραδείγματα αναφέρονται οι RNA ιοί. Το κύτταρο δεν διαθέτει μηχανισμούς σύνθεσης RNA ιοί. Το κύτταρο δεν διαθέτει μηχανισμούς σύνθεσης RNA από RΝΑ και DNA από RNA.

Στην περίπτωση αυτή διατίθεται κατάλληλο ένζυμο από τους ιούς για τον διπλασιασμό του γενετικού τους υλικού.

Παράδειγμα Ο ιός της πολιομυελίτιδας λειτουργεί ως εξής: όταν ο ιός μολύνει ένα κύτταρο το RNA του λειτουργεί σαν μήνυμα για την σύνθεση του ενζύμου ΔΙΠΛΑΣΙΑΣΗ που αντιγράφει το RNA του ιού συνθέτοντας αρχικά μία συμπληρωματική αλυσίδα RNA και μετά καινούργιες αλυσίδες RNA ιού.

Κατά την διάρκεια της μόλυνσης οι ιοί προκαλούν καταστροφή και θάνατο κυττάρων με την απελευθέρωση υδρολυτικών ενζύμων από τα λυσοσώματα, ενώ τα κύτταρα που μολύνονται παράγουν τοξίνες.

ΛΥΣΟΣΩΜΑΤΑ: Οργανίδια του κυττάρου που περιέχουν πεπτικά ένζυμα τις ΥΔΡΟΛΑΣΕΣ που διασπούν οργανίδια, τμήματα τροφής, εγκυστώμενους ιούς, βακτήρια.

Οι βλάβες που τελικά προκαλούνται από τον ιό εξαρτώνται από την αναγεννητική ικανότητα του μολυσμένου ιστού ή οργάνου μέσω της κυτταρικής διαίρεσης.

Οι ιοί έχουν συσχετιστεί πριν από πολλά χρόνια με την αιτιολογία και ανάπτυξη καρκινογένεσης.

Οι ρετροϊοί αποτελούν την χαρακτηριστική αυτή κατηγορία (ιός ηπατίτιδας Β, C – Ιός Ebstein-Barr).

Επίσης, ο ρετροιός HTLV-1 προκαλεί σε ενήλικες την λευχαιμία τύπου Τ, ο ιός HIV προκαλεί το AIDS.

ΟΛΟΙ ΟΙ ΚΑΡΚΙΝΟΓΟΝΟΙ ΙΟΙ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΝΟΥΝ ΤΑ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΕ ΝΕΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΑ (ΚΑΡΚΙΝΙΚΑ) μέσω της επιτελούμενης ενσωμάτωσης του νουκλεϊκού οξέος τους στο DNA ΤΩΝ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΞΕΝΙΣΤΗ (μόνιμη αν συμβεί αυτή η ενσωμάτωση).

Η όλη αυτή διαδικασία των DNA ιών είναι άμεση.

Η μόνιμη ενσωμάτωση του DNA του ιού σε χρωμόσωμα του ξενιστή παρέχει το έναυσμα για την έκφραση ογκογονιδίων που υπάρχουν στο DNA του ιού αλλά και στα φυσιολογικά κύτταρα του ξενιστού.

Σε μερικές περιπτώσεις ο ογκογόνος ιός δεν διαθέτει ογκογονίδια αλλά μεταμορφώνει το κύτταρο σε καρκινικό προκαλώντας την έκφραση ή αυξάνοντας αυτών ενός ή περισσότερων.

Οι ρετροϊοί επίσης αποτελούν μία κατηγορία ιών RNA που προκαλούν καρκίνο – νεοπλασίες στα ζώα και τον άνθρωπο.

Εκτός από το μονοκλώνο του RNA ο ιός περιέχει ένα ειδικό ένζυμο την ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΜΕΤΑΤΡΕΠΤΑΣΗ που μπορεί να συνθέσει DNA με μικρά RNA.

Μαζί με το RNA ενός τέτοιου ιού εισέρχεται στο κύτταρο-ξενιστή και το ένζυμο.

Το ένζυμο συνθέτει μία αλυσίδα DNA συμπληρωματική με το RNA δημιουργώντας υβρίδιο RNA-DNA.

Επακολουθεί η παραγωγή και δεύτερης αλυσίδας DNA και με τον τρόπο αυτό το κύτταρο εμφανίζεται με ιό δίκλωνο DNA, που ενώνεται με τα DNA των χρωμοσωμάτων του κυττάρου προκαλώντας εκτροπή του φυσιολογικού κυττάρου προς καρκινικό κύτταρο.

Μερικοί ιοί που έχουν γενετικό του υλικό διπλή αλυσίδα DNA π.χ. ιός έρπητα (μεγάλη οικογένεια ιών με πάνω από 150 μέλη) αναπαράγονται μέσα στον πυρήνα του κυττάρου-ξενιστής χρησιμοποιώντας συνδυασμό ενζύμων ιογενούς και κυτταρικής προέλευσης για τον διπλασιασμό και μεταγραφή του DNA.

Ο μεμβρανοειδής φάκελλος του ιού αυτού έχει από την πυρηνική δομή και όχι από την πλασματική μεμβράνη προϊόντα και μπορεί να παραμένει σε λανθάνουσα κατάσταση.

Όσο καιρό το DNA του ιού βρίσκεται εντός του πυρήνα μπορεί να ενσωματωθεί σε κάποιο χρωμόσωμα του ξενιστή και να παραμείνει σε λανθάνουσα κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Με την ευκαιρία φυσικής, σωματικής, καταπόνησης (εγκαύματος – stress) μπορεί να ενεργοποιηθεί προκαλώντας έναρξη αναπαραγωγικού κύκλου και εμφάνισης λοίμωξης κυτταρικών ογκονιδίων.

Σε ορισμένες περιπτώσεις π.χ. στον ιό Ebstein-Barr το κύτταρο-ξενιστής για την αντιμετώπιση του ιού προκαλεί την ενεργοποίηση του ογκονιδίου που εστιάζεται στο 13ο χρωμόσωμα, το οποίο χρωμόσωμα πριν από την μετάθεσή του ήταν ανενεργό μεταβάλλοντας έτσι το φυσιολογικό κύτταρο σε καρκινικό.

 

ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΙΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΠΥΡΗΝΑ

ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΠΥΡΗΝΑ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

RNA

DNA

Λύσσας-ιός, ρετροϊός

Ερπετοϊός-ιός, ανωμελογίας

ΜΟΝΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ

ΔΙΠΛΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ

Λύσσας-ιός, ρετροϊός

Ερπετοϊός-ιός, ανευμελογιάς

ΓΡΑΜΜΙΚΟ

ΚΥΚΛΟΤΕΡΕΣ

Λύσσας-ιός, ρετροϊός, Ερπετοϊός-ιός, ανευμελογιάς ιός

Παπ λημος ιός, Βακτηροϊός

ΣΥΜΠΑΓΗΣ (μη κατακερματισμένος Πυρήνας με μονή έναρξη τμήματος γενετικού υλικού)

Κυκλοτερές γονιδίωμα με πολλαπλά τμήματα

Ιοί Παραινοφλοεντζάς

Φλουνεζτά ιός

ΚΑΤΑΤΑΞΗ BALTIMORE

ΟΜΑΔΑ

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ mRNA

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

Ι

Διπλής ελίκωσης DNA

mRNA καταγράφεται κατευθείαν από πρότυπο = 2 DNA.

Απλούς έρπης (ερπιτοϊός)

ΙΙ

Μονής ελίκωσης DNA

DNA μετατρέπεται σε διπλή κατασκευή πριν καταγραφή RNA.

Carine παρβοϊός (Παρβοϊός)

ΙΙΙ

Διπλής ελίκωσης RNA

mRNA καταγράφεται από γονιδίωμα RNA.

Γαστρεντερίτις virus (ροταϊός)

IV

Μονής ελίκωσης RNA (-)

Γονιδίωμα λειτουργεί στο mRNA.

Κοινό κρυολόγημα (pirnovirus)

V

Μονής ελίκωσης RNA (+)

Το RNA μεταγράφεται στο RNA γονιδίωμα.

Λύσσα (rhatodovirus)

VI

Μονής ελίκωσης RNA με αντίστροφη τρανσκριπτάση

Αντιστροφή τρανσκριπτάσης ποιεί DNA από RNA γονιδίωμα. DNA τότε ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του ξενιστή mRA «μεταγράφεται» από ενσωματομένο DNA.

H.I.V.

VII

Διπλής ελίκωσης DNA και αντίστροφη τρανσκριπτάση

Γονιδίωμα ιού είναι διπλής ελίκωσης DNA, αλλά το DNA αναδιπλώνεται μέσω διάμεσου RNA, ΤΟ ……. RNA χρησιμοποιείται άμεσα σαν mRNA ή σαν πρότυπο = κατασκευή mRNA.

Ιός ηπατ. Β (Hepadra virus)

 

Το σύστημα αυτό κατάταξης σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως. Ανακαλύφτηκε από τον Βιολόγο David Baltimore στις αρχές του έτους 1970. Η κατάταξη των ιών γίνεται σύμφωνα με την παραγωγή mRNA (messenger RNA) κατά την φάση αναδίπλωση του ιού συγκριτικά επίσης με τις διαφορές μορφολογίας και γενετικού υποστρώματος.

  • ΟΜΑΔΑ Ι

ΔΙΠΛΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ DNA ΙΟΙ

Οι ιοί αυτής της κατηγορίας εισέρχονται στον πυρήνα του κυττάρου ξενιστή πριν από την αναδίπλωση τους.

Βέβαια οι ιοί αυτοί χρειάζονται τις πολυμεράσες του ξενιστή για να αναδιπλώσουν το γονιδίωμά τους.

Έτσι, οι ιοί αυτοί εξαρτώνται απόλυτα από τον μεταβολικό κύκλο του κυττάρου ξενιστή.

Ο ιός μπορεί να «αναγκάσει» να «επιταχύνει» την διαίρεση του κυττάρου που έχει πολυνθεί και αυτό οδηγεί στον «μετασχηματισμό» του κυττάρου με τελική κατάληξη ανάπτυξη νεοπλασίας.

Παράδειγμα: Herpesviridae, Adenoviridae, Papovaviridae.

Υπάρχει εξαίρεση στα παραπάνω που αφορά τους ιούς της οικογένειας Poxvirus [υψηλής παθογένειας ιοί που προσβάλλουν σπονδυλωτούς οργανισμούς (ιός ευλογίας)].

Το mRNA αντιγράφεται πριν συντεθεί το DNA του ιού με την συμμετοχή της RNA πολυμεράσης ΙΙ του ξενιστή. Από την αντίδραση αυτή προκύπτουν 2 τύποι mRNAS:

α) πρόωρο mRNA που αντιγράφηκε πριν από την σύνθεση του DNA του ιού.

β) όψιμο mRNA που αντιγράφηκε από προγονικό DNA.

  • ΟΜΑΔΑ ΙΙ

ΜΟΝΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ DNA ΙΟΙ

Στην κατηγορία αυτή υπάγονται οι Anelloviridae, Circoviridae, Parvoviridae που (προσβάλλουν σπονδυλωτούς οργανισμούς.

Οι Geminoviridae, Nanoviridae (φυτικό βασίλειο) Microviridae που προσβάλουν προκαρυωτικούς οργανισμούς.

Οι περισσότεροι από αυτούς διαθέτουν κυκλικής μορφής γονιδίωμα (μέσω κυλιόμενου κυκλικού μηχανισμού) και σχηματίζουν διπλής ελίκωσης DNA.

Επίσης ο ιός Anellovirus που είναι ιός μεταδιδόμενος με μεταγγίσεις ανήκει στην κατηγορία αυτή. Η παρουσία του δεν προκαλεί συμπτώματα και υπάγεται στην μικροβιοκοιώτητα του οργανισμού του ανθρώπου.

  • ΟΜΑΔΑ ΙΙΙ

ΔΙΠΛΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ RNA ΙΟΣ

Όπως συμβαίνει και με τους περισσότερους RNA ιούς αυτή η ομάδα αναπαράγεται στο πυρήνα – καψίδιο του κυττοπλάσματος χωρίς την συμμετοχή και ενεργοποίηση της πολυμεράσης του ξενιστή.

Η ομάδα αυτή προλαμβάνει τους – Reoviridae – Birnaviridae.

Η αναπαραγωγή της ομάδας αυτής είναι μονοκυπρονική δηλαδή έχουν την ικανότητα οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί να κωδικοποιούν ένα γονίδιο από ένα mRNA σε αντίθεση με προκαρυωτικές διεργασίες που έχουν δυνατότητες πολλαπλής κωδικοποίησης.

Με τον τρόπο αυτό παράγονται τεμάχια γονιδιωμάτων, και κάθε γονίδιο κωδικοποιεί μόνον μία πρωτεΐνη.

  • ΟΜΑΔΑ ΙV
  • ΟΜΑΔΑ V

ΜΟΝΗΣ ΕΛΙΚΩΣΗΣ RNA ΙΟΙ

Ανήκουν οι ιοί αυτοί στην ομάδα αυτή και διακρίνονται από την πολικότητα (θετική-αρνητική) και από την παρουσία μονής ελίκωσης RNA.

Ο πολλαπλασιασμός του ιού γίνεται στο κυττόπλασμα ή τον πυρήνα (V ομάδα ιών).

Η ομάδα αυτή δεν εξαρτάται όπως η DNA ιοί από τον κύκλο του ξενιστή.

Στην ομάδα αυτή ανήκουν:

  • Astroviridae
  • Coronaviridae
  • Caliciviridae
  • Plaviviridae
  • Aderiviridae
  • Pirconoviridae
  • Togaviridae.

Dr. ΝΙΚΟΣ ΚΑΛΛΙΑΚΜΑΝΗΣ

Ref.: - Βικιπαιδεια

  • Merck Man 19th
  • Taber’s λεξικό