Virologie Evelien Floor
HC2-3 de virale levenscyclus
Alle virussen verpakken hun genoom in een deeltje die de transmissie van gastheer tot gastheer
begeleidt. Het virale genoom bevat de informatie voor het initiëren en afronden van een infectiecyclus
binnen een host cel.
De virale levenscyclus bestaat uit zes stappen:
1. Aanhechting aan de geschikte gastheercel
2. Penetratie, vaak door endocytose
3. Uncoating/ontmanteling
4. Replicatie (transcriptie, translatie en genoomproductie)
5. Assemblage
6. Release
Entry
Aanhechting, penetratie en ontmanteling horen allemaal bij het proces van entry. Aanhechting vindt
plaats door interactie tussen oppervlakte eiwitten van het virus met specifieke receptoren. Deze
receptoren zijn vaak eiwitten maar het kunnen ook suikers zijn: glycolipiden/glycoproteïnen.
Entry verreist doorkruising van het plasmamembraan om het virale genoom in het cytoplasma te
introduceren. Om dit voor elkaar te krijgen bevatten virussen metastabiele eiwitten. Virussen met een
envelop maken gebruik van fusie eiwitten, ze binden aan eiwitten op het plasmamembraan. Sterk
hydrofobe eiwitten liggen normaal bedenkt, maar op het moment van een trigger komen deze bloot
te liggen en zullen deze eiwitten dus zo snel mogelijk aan de host cel binden.
Naakte virussen hebben echter geen membraan dus fusie is niet mogelijk. Deze virussen hebben
eiwitten die in staat zijn poriën te boren in het plasmamembraan. Membraan fusie en porie formatie
vereisen conformatie veranderingen van virion eiwitten. Deze worden getriggerde door een bepaald
signaal. Zodra er een signaal is zonder host cel dan zal het virion uiteenvallen.
Een probleem met de bovenstaande mechanismen is dat er onder het plasmamembraan zich een
plasmamembraan geassocieerd cytoskelet bevindt. Dit is een netwerk van actine filamenten voor
mechanische sterkte en cel beweging. Dit maakt het voor virussen lastig om de cel binnen te dringen.
Om dit te ontwijken laten virussen zich opnemen in een endosoom. Deze endosomen bewegen zich
langs microtubuli diep de cel in richting de perinucleaire regio. Echter zal op een bepaalt moment een
pH verlaging in het endosoom optreden, bij deze pH worden endosomale enzymen actief. Dit is nadelig
voor het virus en is dan ook het signaal voor het virus om eruit te treden. Als het virus er dan niet uit
zou gaan zou hij afgebroken worden door enzymen.
Niet alle virussen worden getransporteerd via de endosomen. Herpesvirussen fuseren met het
plasmamembraan. Eenmaal in de cel rekruteren ze kinesine en dyneine voor transport over
microtubuli in de cel.
Replicatie
Replicatie omvat transcriptie, translatie en genoomproductie. De meeste DNA virussen repliceren in
de nucleus omdat hier alle systemen aanwezig zijn die nodig zijn voor DNA replicatie. Een uitzondering
hierop is het pokkenvirus, deze repliceert in het cytoplasma, ze moeten dan ook alle systemen zelf
meenemen. De meeste DNA virussen hebben een dubbelstrengs genoom. Een uitzondering hierop is
het parvovirus, deze hebben een enkelstrengs genoom.
De meeste RNA virussen repliceren in het cytoplasma. Dit doen ze omdat RNA virussen weinig te
zoeken hebben in de nucleus, er is daar toch geen machinerie voor virussen aanwezig. Een
uitzondering hierop is influenzavirus die wel in de kern repliceert. Deze maakt gebruik van de splicing
1
HC2-3 de virale levenscyclus
Alle virussen verpakken hun genoom in een deeltje die de transmissie van gastheer tot gastheer
begeleidt. Het virale genoom bevat de informatie voor het initiëren en afronden van een infectiecyclus
binnen een host cel.
De virale levenscyclus bestaat uit zes stappen:
1. Aanhechting aan de geschikte gastheercel
2. Penetratie, vaak door endocytose
3. Uncoating/ontmanteling
4. Replicatie (transcriptie, translatie en genoomproductie)
5. Assemblage
6. Release
Entry
Aanhechting, penetratie en ontmanteling horen allemaal bij het proces van entry. Aanhechting vindt
plaats door interactie tussen oppervlakte eiwitten van het virus met specifieke receptoren. Deze
receptoren zijn vaak eiwitten maar het kunnen ook suikers zijn: glycolipiden/glycoproteïnen.
Entry verreist doorkruising van het plasmamembraan om het virale genoom in het cytoplasma te
introduceren. Om dit voor elkaar te krijgen bevatten virussen metastabiele eiwitten. Virussen met een
envelop maken gebruik van fusie eiwitten, ze binden aan eiwitten op het plasmamembraan. Sterk
hydrofobe eiwitten liggen normaal bedenkt, maar op het moment van een trigger komen deze bloot
te liggen en zullen deze eiwitten dus zo snel mogelijk aan de host cel binden.
Naakte virussen hebben echter geen membraan dus fusie is niet mogelijk. Deze virussen hebben
eiwitten die in staat zijn poriën te boren in het plasmamembraan. Membraan fusie en porie formatie
vereisen conformatie veranderingen van virion eiwitten. Deze worden getriggerde door een bepaald
signaal. Zodra er een signaal is zonder host cel dan zal het virion uiteenvallen.
Een probleem met de bovenstaande mechanismen is dat er onder het plasmamembraan zich een
plasmamembraan geassocieerd cytoskelet bevindt. Dit is een netwerk van actine filamenten voor
mechanische sterkte en cel beweging. Dit maakt het voor virussen lastig om de cel binnen te dringen.
Om dit te ontwijken laten virussen zich opnemen in een endosoom. Deze endosomen bewegen zich
langs microtubuli diep de cel in richting de perinucleaire regio. Echter zal op een bepaalt moment een
pH verlaging in het endosoom optreden, bij deze pH worden endosomale enzymen actief. Dit is nadelig
voor het virus en is dan ook het signaal voor het virus om eruit te treden. Als het virus er dan niet uit
zou gaan zou hij afgebroken worden door enzymen.
Niet alle virussen worden getransporteerd via de endosomen. Herpesvirussen fuseren met het
plasmamembraan. Eenmaal in de cel rekruteren ze kinesine en dyneine voor transport over
microtubuli in de cel.
Replicatie
Replicatie omvat transcriptie, translatie en genoomproductie. De meeste DNA virussen repliceren in
de nucleus omdat hier alle systemen aanwezig zijn die nodig zijn voor DNA replicatie. Een uitzondering
hierop is het pokkenvirus, deze repliceert in het cytoplasma, ze moeten dan ook alle systemen zelf
meenemen. De meeste DNA virussen hebben een dubbelstrengs genoom. Een uitzondering hierop is
het parvovirus, deze hebben een enkelstrengs genoom.
De meeste RNA virussen repliceren in het cytoplasma. Dit doen ze omdat RNA virussen weinig te
zoeken hebben in de nucleus, er is daar toch geen machinerie voor virussen aanwezig. Een
uitzondering hierop is influenzavirus die wel in de kern repliceert. Deze maakt gebruik van de splicing
1
