Samenvatting Virologie
HOOFDSTUK 1
Virus = parasitair stukje DNA/RNA omgeven door een capside met eventueel een extra enveloppe
• obligatoir intracellulair
• Virussen kunnen interageren met het menselijke DNA
• Enveloppe = dubbele fosfolipide laag dat afkomstig is van de gastheer wanneer het virus de cel verlaat
OPM: het menselijk lichaam bevat een virale flora (delen uit het menselijk DNA zijn ook afkomstig van
virussen)
Een virus kan in twee ‘fasen’ voorkomen
Virion = de inactieve vorm van het virus wanneer het zich buiten de gastheer bevindt
• Vertoont GEEN metabolsime (niet levende deeltjes)
• Bevat 1 molecule DNA/RNA
• NIET in staat om onafhankelijk van levende cellen te reproduceren
Actief virus = het virion werd door de gastheercel opgenomen door endocytose. Het virus wordt terug actief
en zal zijn genetisch materiaal vrijstellen om zichzelf te vermenigvuldigen.
Structuur
Naakte virussen:
• Erfelijk materiaal + eiwitmantel (capside)
• Hardnekkiger dan een virus met enveloppe
Enveloppe virussen: (komt het meeste voor bij de mens)
• Enveloppe = fosfolipide dubbellaag afkomstig van
de gastheer
OPM: de enveloppe maakt het virus meer kwetsbaar
omdat het membraan sneller beschadigd kan worden
Capside = een eiwitmantel rond het genetisch materiaal (opgebouwd uit capsomeren in een specifiek patroon)
• beschermen viraal genetisch materiaal tegen de omgeving
o stabiliseert het virus
o specifieke herkenning en verpakking van het genetisch materiaal
o interactie met het celmembraan van de gastheercel om een enveloppe te vormen
• helpen bij transfer tussen de gastheercellen
o binden op celreceptoren op de gastheercel
o fuseren met het celmembraan
OPM: viruspartikels zijn METASTABLE = buiten de cel moeten ze het erfelijk materiaal kunnen beschermen,
binnen de cel moeten ze het erfelijk materiaal kunnen loslaten voor infectie
• stabiele structuur: identieke eiwitten zijn symmetrisch gerangschikt zodat er een maximaal contact
ontstaat
o doordat de eiwitten identiek aan elkaar zijn en zichzelf stabiliseren door te binden met elkaar
zijn ze makkelijk te maken in het labo
o de capside proteïnen kunnen zichzelf assembleren tot virus like particles (VLPs)
▪ HBV en HPV vaccin is gebmaakt uit VLPs uit gist. Er worden lege virussen geassembleerd
waardoor het lichaam antistoffen zal produceren
• onstabiel: de structuur van het capside bestaat NIET uit covalente bindingen waardoor kleine
beschadigingen er snel voor zorgen dat de mantel breekt
1
, Helicle symmetry (meest voorkomend bij de mens)
• eiwitsub-units geschikt rond RNA
nucleocapside = eiwitsub-units liggen direct tegen het RNA omdat
dit een instabiel stuk is dat beschermd moet worden
Icosahedrale capside
• Kubische symmetrie: basisstructuur is een icosaëder
(regelmatig 20 vlak)
• Meest voorkomend in de natuur
Complexe symmetrie (bv bacteriofagen)
Virale enveloppen en enzymen
• Veel virussen bevatten een uitwendig flexibel membraan = enveloppe
o Fosfolipide dubbellaag afkomstig van de gastheercel
• Eukaryote virussen bevatten spikes
o Hechten aan de glycoproteïnen op het membraan
o Eiwitten gecodeerd door het virus zelf
o Nodig om op de juiste celreceptoren te kunnen binden (vaak antistoffen aanmaken tegen de
spikes)
OPM: er ontstaan snel mutaties in de genen die coderen voor de spikes. Dit komt doordat RNA snel muteert
omdat het RNA polymerase niet aan proof-reading doet en RNA is enkelstrengs
• Sommige virussen bevatten RNA-afhankelijk polymerase omdat het polymerase van de gastheercel niet
bruikbaar is
• Reverse transcriptase (retro-transcriptase) = om omzetten van mRNA terug naar DNA
Virale nucleïnezuren
• DNA of RNA virussen
o Enkelstreng of dubbelstreng
o ssRNA wordt opgesplitst in twee groepen:
▪ +RNA heeft dezelfde oriëntatie als het mRNA en kan dus rechtstreeks wordt afgelezen
OPM: NIET alle +RNA is mRNA
▪ -RNA heeft complementaire oriëntatie en moet dus eerst omgezet worden naar +RNA
o Genomen zijn lineair (minder stabiel) of circulair (meer stabiel)
2
,7 taxonomische klassen op basis van erfelijk materiaal
Algemeen schema van virale reproductie
1) Het virus zal aanhechten aan het celmembraan van de gastheer
op specifieke receptoren (sleutel-slot principe)
Tropisme = enkel cellen met de juiste receptoren (glycoproteïnen op het
celmembraan zijn vatbaar voor het virus)
2) Overdracht van het erfelijk materiaal door:
- Fusie: de enveloppe en het celmembraan van de gastheer zullen
samensmelten
- Endocytose
3) Synthese van virale proteïnen en nucleïnezuren (alles wordt apart
aangemaakt en pas later samengevoegd)
- Vroege genen: coderen voor eiwitten die de gastheercel zullen
overnemen en synthetiseren DNA/RNA
4) Self-assambly (alles wordt samengevoegd)
5) Destructie van de gastheer
- De cel van de gastheer barst open waarbij alle nieuwe
virusdeeltjes vrij komen
- De virussen verlaten druppelsgewijs de gastheercel
Kweek van virussen
Dierlijke virussen:
• Kweek in proefdieren
• In eieren (kippen embryo’s) voor kweken van influenza virussen
• Celculturen (bv HeLa)
o Monolagen van dierlijke cellen: cytopathische effecten (CPE)
▪ Als het virus aanwezig is in de cellen zullen er degeneratieve symptomen optreden
▪ Elk virus heeft een eigen typische CPE
3
, Voorbeeld CPE:
• inclusion bodies = samenklitten van virale eiwitten
• Syncitia = door het samensmelten van naburige cellen worden reuzecellen gevormd met meerdere
kernen
• primaire culturen (A) vertrekken uit een biopt
o NADEEL: cellen kunnen niet oneindig blijven delen dus de cultuur moet altijd dopnieuw
opgestart worden
OPM: het soort cellen dat nodig is, is afhankelijk van het soort virus
• Continue cellijn
o HeLa (C) / muis fibroblasten (B)
o Kunnen oneindig blijven delen
Virussen van bacteriën
Bacteriofagen
• Opkweken in bacterieculturen
o In bouillon: door de bacteriofagen zullen de bacteriën sterven, hierdoor wordt de bouillon
terug helder. De dode cellen liggen op de bodem en de bacteriofagen kunnen opgezuiverd
worden
o Op agar: plaques (heldere zone) op de agar daar waar de bacteriën lyseren
Plantenvirussen
• Celculturen van plantencellen
• Protoplast culturen (plantencellen zonder celwand)
• Kweek op volledige planten
Detectie van virussen of virale componenten
4 detectietechnieken
Detectie van het virus
Onder de elektronenmicroscoop
NADEEL:
• Duur
• Beperkte gevoeligheid
•
Detectie van infectie
• Kweek in celcultuur (alleen infectueze
• Detectie van CPEs
(bij polio en herpes)
4
HOOFDSTUK 1
Virus = parasitair stukje DNA/RNA omgeven door een capside met eventueel een extra enveloppe
• obligatoir intracellulair
• Virussen kunnen interageren met het menselijke DNA
• Enveloppe = dubbele fosfolipide laag dat afkomstig is van de gastheer wanneer het virus de cel verlaat
OPM: het menselijk lichaam bevat een virale flora (delen uit het menselijk DNA zijn ook afkomstig van
virussen)
Een virus kan in twee ‘fasen’ voorkomen
Virion = de inactieve vorm van het virus wanneer het zich buiten de gastheer bevindt
• Vertoont GEEN metabolsime (niet levende deeltjes)
• Bevat 1 molecule DNA/RNA
• NIET in staat om onafhankelijk van levende cellen te reproduceren
Actief virus = het virion werd door de gastheercel opgenomen door endocytose. Het virus wordt terug actief
en zal zijn genetisch materiaal vrijstellen om zichzelf te vermenigvuldigen.
Structuur
Naakte virussen:
• Erfelijk materiaal + eiwitmantel (capside)
• Hardnekkiger dan een virus met enveloppe
Enveloppe virussen: (komt het meeste voor bij de mens)
• Enveloppe = fosfolipide dubbellaag afkomstig van
de gastheer
OPM: de enveloppe maakt het virus meer kwetsbaar
omdat het membraan sneller beschadigd kan worden
Capside = een eiwitmantel rond het genetisch materiaal (opgebouwd uit capsomeren in een specifiek patroon)
• beschermen viraal genetisch materiaal tegen de omgeving
o stabiliseert het virus
o specifieke herkenning en verpakking van het genetisch materiaal
o interactie met het celmembraan van de gastheercel om een enveloppe te vormen
• helpen bij transfer tussen de gastheercellen
o binden op celreceptoren op de gastheercel
o fuseren met het celmembraan
OPM: viruspartikels zijn METASTABLE = buiten de cel moeten ze het erfelijk materiaal kunnen beschermen,
binnen de cel moeten ze het erfelijk materiaal kunnen loslaten voor infectie
• stabiele structuur: identieke eiwitten zijn symmetrisch gerangschikt zodat er een maximaal contact
ontstaat
o doordat de eiwitten identiek aan elkaar zijn en zichzelf stabiliseren door te binden met elkaar
zijn ze makkelijk te maken in het labo
o de capside proteïnen kunnen zichzelf assembleren tot virus like particles (VLPs)
▪ HBV en HPV vaccin is gebmaakt uit VLPs uit gist. Er worden lege virussen geassembleerd
waardoor het lichaam antistoffen zal produceren
• onstabiel: de structuur van het capside bestaat NIET uit covalente bindingen waardoor kleine
beschadigingen er snel voor zorgen dat de mantel breekt
1
, Helicle symmetry (meest voorkomend bij de mens)
• eiwitsub-units geschikt rond RNA
nucleocapside = eiwitsub-units liggen direct tegen het RNA omdat
dit een instabiel stuk is dat beschermd moet worden
Icosahedrale capside
• Kubische symmetrie: basisstructuur is een icosaëder
(regelmatig 20 vlak)
• Meest voorkomend in de natuur
Complexe symmetrie (bv bacteriofagen)
Virale enveloppen en enzymen
• Veel virussen bevatten een uitwendig flexibel membraan = enveloppe
o Fosfolipide dubbellaag afkomstig van de gastheercel
• Eukaryote virussen bevatten spikes
o Hechten aan de glycoproteïnen op het membraan
o Eiwitten gecodeerd door het virus zelf
o Nodig om op de juiste celreceptoren te kunnen binden (vaak antistoffen aanmaken tegen de
spikes)
OPM: er ontstaan snel mutaties in de genen die coderen voor de spikes. Dit komt doordat RNA snel muteert
omdat het RNA polymerase niet aan proof-reading doet en RNA is enkelstrengs
• Sommige virussen bevatten RNA-afhankelijk polymerase omdat het polymerase van de gastheercel niet
bruikbaar is
• Reverse transcriptase (retro-transcriptase) = om omzetten van mRNA terug naar DNA
Virale nucleïnezuren
• DNA of RNA virussen
o Enkelstreng of dubbelstreng
o ssRNA wordt opgesplitst in twee groepen:
▪ +RNA heeft dezelfde oriëntatie als het mRNA en kan dus rechtstreeks wordt afgelezen
OPM: NIET alle +RNA is mRNA
▪ -RNA heeft complementaire oriëntatie en moet dus eerst omgezet worden naar +RNA
o Genomen zijn lineair (minder stabiel) of circulair (meer stabiel)
2
,7 taxonomische klassen op basis van erfelijk materiaal
Algemeen schema van virale reproductie
1) Het virus zal aanhechten aan het celmembraan van de gastheer
op specifieke receptoren (sleutel-slot principe)
Tropisme = enkel cellen met de juiste receptoren (glycoproteïnen op het
celmembraan zijn vatbaar voor het virus)
2) Overdracht van het erfelijk materiaal door:
- Fusie: de enveloppe en het celmembraan van de gastheer zullen
samensmelten
- Endocytose
3) Synthese van virale proteïnen en nucleïnezuren (alles wordt apart
aangemaakt en pas later samengevoegd)
- Vroege genen: coderen voor eiwitten die de gastheercel zullen
overnemen en synthetiseren DNA/RNA
4) Self-assambly (alles wordt samengevoegd)
5) Destructie van de gastheer
- De cel van de gastheer barst open waarbij alle nieuwe
virusdeeltjes vrij komen
- De virussen verlaten druppelsgewijs de gastheercel
Kweek van virussen
Dierlijke virussen:
• Kweek in proefdieren
• In eieren (kippen embryo’s) voor kweken van influenza virussen
• Celculturen (bv HeLa)
o Monolagen van dierlijke cellen: cytopathische effecten (CPE)
▪ Als het virus aanwezig is in de cellen zullen er degeneratieve symptomen optreden
▪ Elk virus heeft een eigen typische CPE
3
, Voorbeeld CPE:
• inclusion bodies = samenklitten van virale eiwitten
• Syncitia = door het samensmelten van naburige cellen worden reuzecellen gevormd met meerdere
kernen
• primaire culturen (A) vertrekken uit een biopt
o NADEEL: cellen kunnen niet oneindig blijven delen dus de cultuur moet altijd dopnieuw
opgestart worden
OPM: het soort cellen dat nodig is, is afhankelijk van het soort virus
• Continue cellijn
o HeLa (C) / muis fibroblasten (B)
o Kunnen oneindig blijven delen
Virussen van bacteriën
Bacteriofagen
• Opkweken in bacterieculturen
o In bouillon: door de bacteriofagen zullen de bacteriën sterven, hierdoor wordt de bouillon
terug helder. De dode cellen liggen op de bodem en de bacteriofagen kunnen opgezuiverd
worden
o Op agar: plaques (heldere zone) op de agar daar waar de bacteriën lyseren
Plantenvirussen
• Celculturen van plantencellen
• Protoplast culturen (plantencellen zonder celwand)
• Kweek op volledige planten
Detectie van virussen of virale componenten
4 detectietechnieken
Detectie van het virus
Onder de elektronenmicroscoop
NADEEL:
• Duur
• Beperkte gevoeligheid
•
Detectie van infectie
• Kweek in celcultuur (alleen infectueze
• Detectie van CPEs
(bij polio en herpes)
4
