ViRÜslerin morfolojiK Özellikleri Kİmyasal özellikleri genel özellikleri Prof. Dr.Ömer poyraz



Yüklə 446 b.
səhifə1/6
tarix17.01.2018
ölçüsü446 b.
  1   2   3   4   5   6


VİRÜSLERİN MORFOLOJİK ÖZELLİKLERİ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ GENEL ÖZELLİKLERİ

  • Prof.Dr.Ömer POYRAZ


VİRÜSLER HAKKINDA GENEL BİLGİ

  • Virüsler organizmada hastalık yapabilen en küçük canlı enfeksiyon etkenidirler.

  • Büyüklükleri 20-400 nm arasında değişmektedir.

  • Morfolojik yapıları ve genel özellikleri yönünden diğer mikroorganizma-lardan büyük farklılıklar gösterirler.

  • Bakteri, protozoa ve mantarlarda olduğu gibi tam bir hücre yapısı göstermezler.

  • Yalnız başlarına yaşamak için gerekli olan enerjiyi ve makromolekülleri sentez edemezler.

  • Bu nedenle virüsler tamamen enfekte ettikleri hücrelerin metabolik sistemlerinden yararlanırlar.

  • Yani zorunlu hücre içi paraziti olarak yaşamlarını devam ettirirler.

  • Canlı hücrelerin dışında yaşamlarını sürdürmeleri mümkün değildir.

  • Canlı hücre dışında metabolik aktivite gösteremezler.

  • Ancak hücre içine girdikten sonra hem kendi, hem de hücrenin metabolik yollarını kullanırlar.

  • Bu nedenle virüsler hücre dışında metabolik olarak inaktif, hücre içinde ise canlı olarak kabul edilirler.



Bakteri Hücresi ve Çeşitli Virüslerin Şematik Görünümleri



VİRÜSLERİ BAKTERİLERDEN VE DİĞER MİKROORGANİZMALARDAN AYIRAN ÖZELLİKLER

  • Büyüklük

  • Genomik yapı

  • Metabolik aktivite

  • Çoğalma

  • Üreme ortamı

  • Filtrelerden geçme

  • Hücre organelleri

  • Antibiyotiklere duyarlılık

  • İnterferona duyarlılık

  • Antijenik özellik

  • Mikroskobik özellik



Büyüklük

  • Virüsler bakterilerden ve diğer mikroorganizmalardan daha küçüktürler.

  • Bakteriler ve diğer mikroorganimalar mikrometre (um) ile ölçülürken, virüsler nanometre (nm) ile ölçülürler.

  • Virüslerin büyüklüğü yaklaşık 20 - 400 nm arasında değişirken, bakteriler ortalama 1000 nm, yani 1 mikron büyüklüğündedir.

  • Virüslerin en büyüğü dahi, en küçük bakteriden daha küçük veya aynı boyuttadır.

  • 1 mm=1000 mikron, 1 mikron =1000 nanometredir.

  • Yani 1 nm , 1 mm'nin milyonda biri büyüklüktedir.

  • En küçük bakteri olarak 300 nm büyüklüğündeki klamidya elemanter cisimciği, en büyük virüs olan poksvirus boyutundadır.



Genomik Yapı

  • Virüslerde tek bir nükleik asit bulunmak-ta olup, ya DNA ya da RNA'dan oluşur.

  • Bakterilerde ve diğer mikroorganizma-larda ise hem DNA, hem de RNA birlikte bulunmaktadır.



Metabolik Aktivite

  • Virüsler metabolik aktivite bakımından inert partiküllerdir.

  • Yani tek başlarına metabolik aktivitelerini sürdürecek enzimleri bulunmamaktadır.

  • Bu yüzden yaşamlarını sürdürebilmeleri için mutlaka canlı bir hücreye ihtiyaçları bulunur.

  • Hayatlarını devam ettirebilmeleri için canlı hücrelerin metabolik sistemlerinden faydalanırlar.

  • Bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların ise metabolik faaliyetlerini sürdürebilecekleri enzimleri bulunur.

  • Bu yüzden bakteriler ve diğer mikroorganizmalar hücre dışında da canlı kalabilmektedirler.



Çoğalma

  • Virüsler yalnızca canlı hücreler içerisin-de replikasyon denilen, nükleik asidin kopyasının çıkarılması şeklinde, yani eşleşme yoluyla çoğalırlar.

  • Diğer mikroorganizmalar ise ikiye bölü-nerek, ya da mitoz ve meyoz yoluyla çoğalırlar.



Üreme Ortamı

  • Virüsler yalnızca canlı hücrelerin bulunduğu hücre kültürlerinde ya da embriyonlu yumurtada üreyebilirler.

  • Buna karşılık bakteri ve diğer mikroorganizmaların büyük çoğunluğu cansız besleyici maddelerden hazırlanan yapay besiyerlerinde kolaylıkla üreye-bilirler.



Filtrelerden Geçme

  • Virüsler bakteriyolojide kullanılan filtrelerden küçük olmaları nedeniyle geçebilirler.

  • Bakteriler ve diğer mikroorganizmalar ise, büyük olmaları nedeniyle bu filtrelerden geçemezler.



Hücre Organelleri

  • Bakterilerde ve diğer mikroorganizma-larda ribozom, endoplazmik retikulum, mitokondri, golgi aygıtı gibi hücre organelleri bulunmasına karşılık, virüslerde bu organellerden hiçbirisi bulunmaz.



Antibiyotiklere Duyarlılık

  • Antibiyotikler bakteriler üzerine etkili olup, üremelerini durdurmakta ya da ölümüne yolaçmaktadır.

  • Virüsler ise antibiyotiklerin varlığından hiç etkilenmezler.

  • Yani antibiyotik varlığında yaşamlarını sürdürürler.



İnterferona Duyarlılık

  • Bakteriler genellikle interferonun olum-suz etkisinden etkilenmemesine rağmen, virüsler interferon varlığında üremele-rini sürdüremezler.



Antijenik Özellik

  • Virüsler daha iyi antijenik özellik göstermekte olup, organizmada daha kuvvetli ve daha kalıcı bir antikor yanıtı oluştururlar.

  • Bakteriler ise daha zayıf antijenik özellik göstermekte olup, daha kısa süreli antikor yanıtı meydana getirirler.



Mikroskobik Özellik

  • Virüsler çok küçük olmaları nedeniyle ışık mikroskobunda görülmeleri mümkün değildir.

  • Ancak en büyük virüsler hücreler içerisinde noktacıklar şeklinde farkedilebilirler.

  • Bu yüzden virüslerin incelenmesinde büyütme gücü daha fazla olan elektron mikroskobu kullanılır.

  • Bakteriler ve diğer mikroorganizmalar ise ışık mikroskobu ile görülebilirler.



Elektron Mikroskopunun Görünümü



VİRÜSLERİN MORFOLOJİK YAPILARI

  • Virüsler çok küçük olmalarına, ilk bakışta basit bir yapı içeriyormuş gibi görünmelerine rağmen, ayrıntılı şekilde incelendiklerinde çok iyi bir morfolojik organizasyona sahip oldukları görül-mektedir.



Tam bir virüs partikülüne virion adı verilmekte olup şu kısımlardan oluşmaktadır

      • Genomik Yapı
      • Kapsid
      • Zarf


Genomik Yapı

  • Virüsün en iç kısmında yani virüsün özünde bulunan, virüse ait genetik bilgiyi taşıyan nükleik asit kısmıdır.

  • Virüsün yapısal ve yapısal olmayan proteinleri için gerekli genetik şifreyi taşır.

  • Küçük virüslerde viral genom 3-4 gen taşırken, büyük virüslerde bu sayı 200-300'e ulaşır.

  • Nükleik asit virüsün cinsine göre ya DNA, ya da RNA'dan oluşmaktadır.

  • Nükleik asitler ya tek iplikcikli ya da birbiri üzerine katlanmış çift iplikcikli yapıda olabilir.

  • Nükleik asitler tek molekül halinde olabileceği gibi, parçacıklar halinde de bulunabilirler.

  • Görünüm olarak düz ya da çembersel şekilde kıvrılmış olabilirler.

  • Tüm bu özellikler virüsün cinsine ve türüne göre değişmektedir.



Genomik Yapı

  • Viral nükleik asitlerin genom büyüklükeri de virionlar arasında oldukça farklılık gösterir.

  • Hepatit B virüsünün genomu en küçük DNA genomu olmasına karşılık, herpes ve poks virüslerin genomları en büyük genomlar arasında yer alır.

  • Nükleik asitler tek ya da çift iplikçikli olabilir.

  • Çift iplikçikli nükleik asit yapısı DNA virüslerinde yaygındır.

  • Parvovirus hariç bütün DNA virüsleri çift iplikçiklidir.

  • Tek iplikçikli nükleik asit yapısı ise RNA virüslerinde yaygındır.

  • Reovirus hariç bütün RNA virüsleri tek iplikçiklidir.



Genomik Yapı

  • Bir çok virüs nükleik asidi virion içerisinde tek molekül halinde bulunmaktadır.

  • Bazı virüslerde ise genom parçacıklı olarak görülür.

  • DNA virüslerinde parçacıklı genom görülmez.

  • Parçacıklı nükleik asit yalnızca bazı RNA virüslerinde vardır.

  • Parçacıklı genom içeriği bu virüslerde yüksek sıklıkta rekombinasyon oluşmasına neden olur.

  • Buna bağlı olarak da yeni yeni antijenik tipler oprtaya çuıkmaktadır.

  • Virüslerde nükleik asit yapıları düzlemsel (linear) ya da çembersel yapıda olabilir.

  • Bütün RNA virüslerinin nükleik asitleri linear yapı gösterir.

  • DNA virüslerinde ise hem linear hem de çembersel nükleik asit yapısı görülür.

  • DNA virüslerinden Papovavirus ve Hepadnavirus grubu çembersel DNA yapısı içerir.



Çeşitli tipteki nükleik asitlerin şematik görünümleri



RNA Virüslerinde Polarite

  • Bir çok virüs grubu viron içerisinde özellikle nükleik asit sentezinde rol oynayan bazı enzimler içerirler.

  • Bu enzimlerin hepsinin sentezi viral genler tarafından yönetilir.

  • Bu enzimlerin bazıları normal hücrelerde bulunmaz.

  • Bazı RNA virüsleri parental RNA'yı replikasyonları sırasında direkt olarak mRNA olarak kullanır.

  • Bu nedenle virion içerisinde RNA polimeraz enzimi yoktur.

  • Parental RNA'sı mRNA ile aynı polaritede olan bu virüsler pozitif polariteli virüsler olarak adlandırılır.

  • Picornaviruslar, Caliciviruslar, Togaviruslar, Coronaviruslar, Retroviruslar pozitif polariteli RNA virüsleridir.

  • Diğer RNA virüsleri ise virion içerisinde RNA polimeraz enzimi içerir.

  • Bu virüsler parental RNA'ya komplamenter bir mRNA sentezlemek zorundadırlar.

  • Bunlar parental RNA'yı mRNA olarak kullanamazlar.

  • Bu virüslere negatif polariteli virüsler adı verilir.

  • Orthomyxoviruslar, Paramyxoviruslar, Rhabdoviruslar, Bunyaviruslar, Arenaviruslar negatif polariteli virüslerdir.



Kapsid

  • Viral genomu çevreleyen, protein yapısında kılıfa kapsid adı verilir.

  • Kapsidi oluşturan her bir yapısal üniteye, yani yapıtaşlarına kapsomer adı verilir.

  • Bu kapsomerler farklı virüslerde farklı şekilde dizilmiş olup, bu dizilimler virüslerin simetrik yapılarını oluştururlar.

  • Bu simetrik yapı ise virüslere şeklini vermektedir.



Virüsler kapsitlerinin oluşturduğu simetrik yapıya göre 3 önemli gruba ayrılırlar

  • .

  • 1 – İkozahedral Simetrili Virüsler

  • 2 – Helikal Simetrili Virüsler

  • 3 – Kompleks Simetrili Virüsler



İkozahedral Simetrili Virüsler

  • Kübik simetrili virüsler olarak da adlandırılırlar.

  • Bu tür simetri yapısı 20 eşkenar üçgen şeklinde dizilen kapsomerlerin birleşmesiyle oluşan, 12 köşesi bulunan bir simetri yapısıdır.



İkozahedral Simetri Yapısının Görünümü



Helikal Simetrili Virüsler

  • Helezon yapılı virüsler olarak da adlandırılırlar.

  • Bu tür simetride kapsomerler nukleusun etrafında bir eksen boyunca üst üste kıvrılarak boru şeklinde dizilmişlerdir.

  • Yani bir nevi yay ya da helezon oluşturmuşlardır.

  • Helikal simetri içeren virüslerin kapsomerleri tek bir polipeptidden oluşmuştur.

  • Helikal simetrili kapsidler yalnızca RNA virüslerinde bulunmaktadır.

  • İnsanda hastalık oluşturan bütün helikal simetrili virüsler zarflıdır.



Kompleks (karmaşık) Yapılı Virüsler

  • Bazı virüsler belirgin bir simetri yapısı göstermezler.

  • Bunların daha karmaşık ve daha farklı bir kapsid yapıları vardır.

  • En büyük virüs olan Poxvirüsler ve Filoviruslar bu gruptadır.

  • Poksvirusların dış kılıfı lipid ve proteinden yapılmış ünitelerden oluşmuştur.

  • Bu yüzden diğer viral zarflardan farklı görülürler.

  • İç kısımlarında ise çok iyi yapılanmış bir genom ile birlikte kompleks proteinler ve enzimler yer alır.

  • Filoviruslar ise helikal yapı benzeri bir nükleokapsid içeren çok uzun, kıvrık ve ipliksi formda, zarflı partiküller şeklinde görülürler.



Çeşitli virüslerin elektron mikroskopundaki görünümleri



Çeşitli Virüslerin Elektron Mikroskopundaki Görünümleri



VİRAL KAPSİDİN GÖREVLERİ

  • Virüs partikülüne morfolojik karakterini verir.

  • Viral nükleik asidi çepeçevre sararak dış etkilerden ve nükleazlardan korur.

  • Viral nükleik asidin paketlenmesi için uygun bir klıf oluşturur.

  • Virüse antijenik özelliğini verir.

  • Virüsün konak hücreye olan özgüllüğünü verir



Nükleokapsid

  • Viral nükleik asit ve kapsidten oluşan viral yapıya nukleokapsid adı verilir.

  • Basit bir virüs yalnızca nukleokapsid şeklindedir.

  • Bu tür virüslere aynı zamanda çıplak virüsler adı da verilmektedir.

  • Çıplak virüslerde zarf bulunmaz.

  • Bu virüsler içinde bulundukları hücrenin parçalanarak otoliz olması sonucu hücreden ayrılırlar.



Zarf

  • Bazı virüslerde nukleokapsidin çevresini lipit yapısında bir zarf çevreler.

  • Bu tür virüslere zarflı virüsler adı verilir. Bu virüsler içinde üredikleri hücreden tomurcuklanma ile ayrılırlar.

  • Zarflarını tomurcuklanma sırasında hücre membranından ya da nukleus membranından alırlar.

  • Zarflı virüsler lipit içermeleri nedeniyle eter ve kloroform gibi lipit eriticilere duyarlıdırlar.

  • Viral zarf konak hücre membranından köken aldığı için, viral zarfta da hücre membranında olduğu gibi bir lipit tabaka ve virüse özgül fonksiyonları olan proteinler bulunur.



  • Viral zarf üzerinde bulunan proteinler

  • başlıca iki grup altında

  • incelenirler.

  • A – Glikoproteinler

  • B – Matriks proteinleri



Glikoproteinler

  • Zarf üzerinde bulunan dikensi çıkıntılar olup, peplomer olarak da adlandırılırlar.

  • Transmembran proteinleridir.

  • Bunların çok çeşitli görevleri vardır.

  • Virüsün konak hücreye adsorbsiyonunu ve penetrasyonunu sağlar.

  • Yani virüsün konak hücreye tutunmasında ve hücreyi delerek içeri girmesinde önemli rol oynarlar.

  • Kuduz virüsünde beyin hücrelerinde asetil kolin reseptörlerine bağlanarak nörotoksik etki gösterir.

  • Bazı virüslerde eritrositlere bağlanarak virüse hemaglutinasyon yapma yeteneğini kazandırır.

  • Bu tür glikoproteinler hemaglutinin olarak adlandırılır.

  • Bazı virüslere füzyon yapma ve hemoliz yapma yeteneği kazandırır.

  • Influenza virüsünde ise nöroaminidaz etkisi gösteren glikoproeinler mevcuttur.

  • Virüs bu sayede üst solunum yolunda bulunan musin tabakasını eriterek hücrelerin yüzeyini açığa çıkarır.

  • Böylece yüzeyi açığa çıkmış hücrelere virüs daha kolay adsorbe olur.



Matriks Proteinleri

  • M proteinleri olarak da adlandırılan matriks proteinleri, glikoprotein çıkıntı-ların taban kısmında, virüsü çevreleyen proteinlerdir.

  • Bu proteinler bir çok hidrofobik bağlarla zarfın lipit tabakasına bağlanırlar.

  • Matriks proteinleri virüslerin hücre membranından tomurcuklanmasında önemli rol oynarlar.



Virion İçi Enzimler

  • Virüsler viral replikasyonda rol oynayan bazı enzimler içerirler.

  • Bunlar viral genler tarafından kodlanırlar.

  • Bu enzimler şunlardır :

      • RNA polimeraz enzimi
      • DNA polimeraz enzimi
      • Revers transkriptaz enzimi


Virion İçi Enzimler

  • RNA Polimeraz Enzimi :

    • Viral RNA'yı mRNA şekline transkribe ederler.
    • Bu enzim yalnızca negatif polariteli virüslerde bulunur.
    • Bu enzim insan ya da hayvan hücresinde bulunmaz.
  • DNA Polimeraz Enzimi :

    • DNA'dan DNA sentez eden bir enzimdir.
    • DNA virüslerinde bulunur.
  • Revers Transkriptaz Enzimi :

    • RNA'dan DNA sentezini yöneten bir enzimdir.
    • Bu enzim sayesinde hücre içerisne giren virüs RNA'dan çift iplikçikli DNA oluşturarak, yeni oluşan bu DNA'nın hücre kromozomu ile entegre hale gelmesini sağlar.
    • Retrovirüslerde bulunan bir enzimdir.


Virüslerin Kimyasal Yapıları

      • Viral proteinler
      • Viral nükleik asit
      • Viral lipidler
      • Viral karbonhidratlar


Viral Proteinler

  • Viral nükleik asidi çevreleyen kapsid yapısı, kapsomer adı verilen yapı taşlarından oluşur.

  • Kapsomerler ise protein yapısında olan temel yapıtaşlarıdır.

  • Bu protein tabakasının virüsün hayatiyetini devam ettirebilmesi, için oldukça önemli görevleri vardır.

  • Bunlar viral nükleik asidin bir hücreden diğer hücreye aktarılmasında önemli görev alırlar.

  • Nükleik asitleri çepeçevre kuşatarak vücut içerisinde nukleaz enzimlerine karşı korurular.

  • Virüs partikülüne simetrik yapısını verirler.

  • Ayrıca virüse antijenik bir yapı kazandırırlar.

  • Bu özelliklerinden yaralanılarak aşı hazılanmasında ve viral hastalıkların tanısında bu proteinlerden yararlanılır.

  • Bazı virüsler virion içerisinde protein yapısında olan enzimler içerirler.

  • Bu enzimler oldukça küçük miktarlarda bulunurlar.

  • Virionun konak hücreye girmesinin ardından viral replikasyonun başlatılmasında çok önemli rolleri vardır.



Viral Nükleik Asit

  • Nükleik asitlerin tipi ve moleküler ağırlığı her virüs grubu için spesifik özelliktedir.

  • Örneğin viral genomun moleküler ağırlığı DNA virüslerinde 1.5 x 10 6 - 200 x 10 6 arasında, RNA virüslerinde ise 2 x 10 6 - 15 x 10 6 arasındadır.

  • Pozitif polariteli virüsler konak hücre için doğrudan infeksiyozdur.

  • Negatif polariteli virüslerin viral RNA'ları enfeksiyoz değildir.

  • Bu virüsler ancak içerdikleri RNA polimeraz aracılığı ile RNA genomlarının her biri ayrı ayrı mRNA işlevi gören moleküllerin transkripsiyonunu sağladıktan sonra enfeksiyoz hale gelebilirler.

  • Viral nükleik asitlerin guanin sitozin gibi nukleotidlerinin dizilişi ve yapıları her nükleik asit için özeldir.



Viral Lipidler

  • Viral lipidler nükleokapsidin hücre membranından tomurcuklanması sırasında oluşur.

  • Bir viryona ait fosfolipidlerin yapı ve özgüllükleri virüsün çoğaldığı hücre membranı ile yakından ilgilidir.

  • Yapısında lipid içeren virüsler etere duyarlıdırlar.

  • Bazı virüsler stoplazmik membrandan, bazıları ise nüklear membrandan köken alırlar.



Viral Karbonhidratlar

  • Virüslerin yapısında karbonhidratlar da yer alır. Özellikle zarf kısmında bulunur.

  • Glikoprotein yapısındadırlar.

  • Bu glikoproteinler glikozamin, galaktoz, mannoz gibi monosakkaritlerden oluşurlar.

  • Bunlar viral genomun antijenik özellikleri yönünden de önemlidirler.

  • Sentezleri virüs tarafından kodlanır. Glikoproteinler zarflı virüslerin hedef hücre reseptörleri ile birleşmelerini sağladıklrı gibi, aynı zamanda önemli viral antijenlerdir.

  • Viryonların dış yüzeylerinde bulunmalarına bağlı olarak viral partikül, nötralizan antikor etkileşiminde sıklıkla rol oynar.

  • Influenza virüslerinin dış yüzeylerindeki hemaglutinin ve nöroaminidaz yapıları buna örnektir.



VİRÜSLERİN BÜYÜKLÜKLERİNİN ÖLÇÜLMESİ

  • Virüsler çok küçük olmaları ve ışık mikros-kobunda görülememeleri nedeniyle, büyüklük-lerinin ölçümü diğer mikroorganizmalardan farklı şekilde olmaktadır.

  • 1 – Elektron mikroskobu ile direkt inceleme

  • 2 – Kollodyon filtrelerden süzerek inceleme

  • 3 – Ultrasantrifüj ile çöktürme

  • 4 – Kıyaslamalı ölçümler

  • 5 – İyonize edici radyasyonla ölçüm



Elektron Mikroskobu ile Direkt İnceleme

  • Virüs ile enfekte hücrelerin elektron mikroskobu ile incelenmesi sonucu, virüslerin büyüklükleri ölçülebilmektedir.

  • Elektron mikroskobunda elektron dalgaları ve elektromanyetik mercekler bulunmaktadır.

  • Bu sayede elektron mikroskobunda incelenen objeler yaklaşık 20.000 defa büyütülürler.

  • Elktron mikroskobunun metrik ölçü sistemi kullanılarak virüslerin büyüklükleri ölçülebilir.



Kollodyon Filtrelerden Süzerek İnceleme

  • Virüs ihtiva eden süspansiyon, üzerinde büyükten küçüğe doğru gittikçe azalan çapta delikleri bulunan kollodyon membranlardan virüslü materyal süzülür.

  • Virüslü süspansiyon büyüklüklerine bağlı olarak, virüsten daha küçük por ihtiva eden filtrelerden geçemezler.

  • Yani virüs hangi çaptaki pordan geçemezse, virüsün boyutu o pordan daha büyüktür.

  • Böylece virüsü geçirebilen en son porun çapı 0,64 sabit sayısı ile çarpılarak, virüs partikülünün büyüklüğü saptanabilir.



Ultrasantrifüj ile Çöktürme

  1   2   3   4   5   6


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə