Cursus virologie ~ Mark Van Ranst
Hoofdstuk I: Inleiding
- Virologie is een moderne wetenschap.
- Pionier in deze nieuwe discipline was Adolf E. Mayer.
- Deze ontdekte dat het sap van zieke (gele stippen op bladeren)
tabaksplanten de gezonde ging besmetten.
- Conclusie was dat tabaksmozaïek overdraagbaar was.
- Dmitri Ivanovski ging nog een stapje verder.
- Hij filterde het sap van een ziek vermalen blad
- En bracht dit filtraat aan op een gezond blad
- Dit nieuwe blad werd ook ziek.
- Conclusie was dat de ziekteverwekker nog steeds door de filter ging.
- Dit kon dus geen bacterie zijn.
- Martinus Beijerinck was de eerste die de term virus gebruikte in 1898.
- Belangrijke virusziekte doorheen de geschiedenis zijn
* pokken.
- Kwam al voor bij Ramses V in het oude Egypte.
- Laatste case was in 1977 in Somalië.
* Poliomyelitis = infantiele paralysis (verlamming van spieren beademing: stalen
longen)
- Dit kwam ook al voor in het oude Egypte.
- Komt nt meer voor, uitroeiing kwam door vaccinatie.
* HIV/AIDS
- Tussen 1993 en 1995 was dit zelfs de grootste doodsoorzaak.
Virale structuur
- Zijn van de grootteorde van 100 nm (is dus zeer klein) vb van 100 nm is herpesvirus.
- De grote virussen gaan tot 300 nm (pokken).
- De kleine tot 25 nm (picornavirus).
- Ze zijn ultrafiltreerbaar
- Zichtbaar met een EMS. Vb de titan Krios cryo-elektron microscope zika virus
- Verder beschikken virussen over een enveloppe, capside en een genoom.
- Sommige virussen zijn naakt, en hebben dus geen enveloppe.
- De enveloppe bestaat uit een lipiden dubbellaag.
- Bestaat uit de wand van de moedercel.
- Hierdoor kunnen ze makkelijk cellen invaderen want is niet statisch
- Maar dit is geen extra bescherming!
- Is soms zelfs eerder nadelig...
- Want ze is snel kapot te maken met detergenten.
- Bij verlies van de enveloppe, is ook het virus ook niet meer infectieus.
- Want in lipidenlaag zitten de celliganden.
-We kunnen de capsiden opdelen in 2 soorten en een rest
* helicaal
- Rond het DNA/RNA zit spiraalsgewijs een zelfde molecule.
, - Dit is een economische manier van bescherming.
- slechts 1 EW nodig.
- Vb is het tabaksmozaïekvirus, dat een zeer rigide kapsel heeft.
- Vb is ook het ebolavirus, dat dan weer zeer soepel is.
* icosahedraal
- Dit is een typische vorm voor virussen.
- Deze structuur is ook de meest stabiele structuur in de natuur.
- Hoe groter, hoe stabieler!
- Gemaakt door een opeenvolging van 5- en 6-hoeken door capsomeren.
- Typisch voor adenovirussen, herpes-virussen en papillomavirussen.
- Herpesvirussen hebben een enveloppe. Vandaar lijkt het op een spiegelei
* Complex
- Typisch voor bacteriofagen. (hoofd, nek en landingsgestel)
- Zijn virussen van bacteriën.
- Alle levende entiteiten hebben hun eigen virussen.
- Typisch voor bacteriofagen is het landingsgestel.
- Eens geland gaat de faag zijn (weinig) genetisch materiaal inspuiten
vanuit het hoofdje
- Virussen moeten dus niet in de cel zitten.
- Ook pokkenvirus heeft een zeer karakteristieke vorm.
- Genoom
- Virussen hebben ofwel DNA ofwel RNA.
- Dit is dan ofwel ds ofwel ss.
- En dan ofwel lineair ofwel circulair.
- En dan ofwel uit 1 stuk ofwel segmentair.
- Meestal zijn virussen linair ssRNA.
*DNA-virussen
- De meesten zijn dsDNA (bv herpesvirus), behalve Parvovirus B19.
- Dit is ssDNA.
- Parvovirussen zorgen voor stoppen van de foetale circulatie door
de ontwikkeling van de RBC plat te leggen, als de zwangere
vrouw hier voor eerst in contact mee komt.
- Nood aan een intra-uteriene bloedtransfusie.
* RNA-virussen
- Meesten zijn ssRNA
- Bekendste zijn het dsRNA Rotavirus en het ssRNA mazelenvirus.
* circulair genoomvirussen
- ssRNA plant viroïden.
- Normaal wordt ssRNA snel afgebroken,
- maar deze zijn enorm stabiel door circulair zijn
- Ze hebben ook geen eiwitmantel nodig.
- Ze zijn niet menspathogeen.
- dsDNA papillomavirussen = wratten en baarmoederkanker
- Hepatitis B (HBV)
- Dit is 2/3 dubbelstrengig en 1/3 enkelstrengig.Cave: bij vermenigvuldiging is hij
wel volledig dubbelstrengig.
, * segmentaire virussen
- Hebben meerdere virale chromosoompjes
- Staan in voor de genetische variabiliteit.
- bv Hantavirus dat via gedroogde urine van knaagdieren via ademhaling bv houthakkers
ziek maakt. Bestaat uit S-M-L segmenten die coderen vr 3 verschillende eiwitten.
- Als dezelfde cel geinfecteerd w dr 2 virussen, dan wisselen ze deeltjes genetisch materiaal
met elkaar uit nieuwe virussen k deeltjes hebben van beide.
= reassortment. Dit geeft het virus een voordeel en vernieuwingskuur.
Voorbeeld: Influenza waarbij het varken zorgt voor reassortment. Nieuwe soorten kunnen
soms overdraagbaar zijn naar mensen.
- Nieuwe partikels kunnen dan een andere samenstelling hebben.
- Maar dit is uiterst zeldzaam.
- De meeste partikels verdwijnen wegens een fout aantal
- Soms echter nieuwe varianten uitgeselecteerd
- reassortment heeft een groot potentieel.
- Zeer snel genetische varaibiliteit.
- Maar dus meestal een verslechtering.
- Enkele voorbeelden zijn rotavirussen en griepvirussen
-
Taxonomie
Indeling obv:
Eigenschappen van het virion
(grootte, vorm, envelop, capsidestructuur,…)
Fysicochemische eigenschappen
(MW, genoomeigenschappen, G+C ratio, nt sequentie,…)
Virale eiwitten
(aantal, grootte, functie, AZ sequentie,…)
, Viraal genoom en life cycle
(genoomorganizatie en-replicatie, plaats van virion
assemblage, maturatie, release,…)
Biologische eigenschappen
(natuurlijke gastheer, weefseltropisme, (histo-)pathologie,
transmissie, geografische distributie,…)
Herken: orde -virales
Familie- viridae
Subfamilie – virinae
Genus – virus
Replicatie
- Virussen zijn obligaat cellulaire parasieten.
- ze kidnappen de cel.
- Dit om genetisch materiaal te vermenigvuldigen.
- Ze hebben dus dezelfde oerbetrachting
- en dus per definitie levende wezens.
- Virale replicatie gebeurt via een aantal stappen:
* Binden aan cellulaire receptor
* Binnendringen in doelwitcel
* Ontmanteling vh virus (= genetisch materiaal komt vrij)
* Synthese ‘vroege’ eiwitten
* Replicatie van viraal DNA/RNA
* Synthese ‘late’ eiwitten
* Assemblage nieuwe virions
* Vrijzetting van deze nieuwe virions
1) Binding aan cellulaire receptoren.
- Men vermoedt dat dit werkt via een sleutelslotmechanisme.
- Tropisme gaat dus bepalen welke cellen worden geïnvadeerd.
- Maar is niet zo dat 1 virus maar 1 doelwitcel heeft en maar 1 symptoom geeft.
- Virussen kunnen binden aan meerdere celsoorten.
- Het is ook niet zo dat receptoren speciaal ontworpen zijn.
- Virussen misbruiken de receptoren.
- Oppervlakte-EW op enveloppe of capside binden de celreceptor.
2) Binnendringen in de doelwitcel.
- Hiervoor zijn er 4 manieren.
1) Fusie van geënveloppeerd virus met plasma membraan
Virus hangt eraan en enveloppe vervloeit met PM vd cel
plasmide zit in de plasma cel
2) Endocytose van nt-geënveloppeerd virus
Iets hangt via R a/d celwand: cel heeft de neiging om het ding ad opp
via endosoom binnen te nemen. Endosoom versmelt met het
membraan vh golgi apparaat.