2. 3. Virüs Taksonomisi

2. 3. Virüs Taksonomisi

 Hastalık,

 Lwoff 1962

 David Baltimore 1971; Konukçudaki viral mRNA 7 sınıf

 ICTV

1962 Lwof, R. W. Horne, and P.

Tournier

Lwoff, sınıflandırmada dört ana özellik kullandı.

1.Nucleic acid tipi (RNA or DNA) 2.Kapsit simetrisi

3.Kılıf varlığı

4.Virion ve kapsit boyutları

Order: Caudovirales 3 Families Order: Herpesvirales 3 Families Order: Ligamenvirales 2 Families Order:

Mononegavirales 5 Families Order: Nidovirales 4 Families Order: Picornavirales 5 Families Order: Tymovirales 4 Families Virus families not

assigned to an order 

77 Families

Year Release

Info Order

s Familie

s Subfam

. Genera Species 2013 EC 45,

Edinburgh, July 2013;

7 103 22 455 2827

2012 EC 44, Leuven, July 2012;

7 96 22 420 2617

2. 3. Virüs Taksonomisi

 familya: –viridae Poxviridae Herpesviridae

 alt familya: –virinae Chordopoxvirinae Alphaherpesvirinae

 cins: –virus Orthopoxvirus Simplexvirus

 tür: Vaccinia virus Herpes simplex 2 virus

2. 3. Virüs Taksonomisi

 Virion özellikleri:

 Genom özellikleri:

 Protein özellikleri:

 Replikasyonları:

 Fiziksel özellikleri:

 Biyolojik özellikleri:

2. 4. Virüslerin Evrimi

Günümüzde üç hipotez tartışılmaktadır.

Birincisi ilk hücrelerden önce virüsler oluşmuştur;

İkincisi ilk hücrelerden sonra, genom

replikasyonları ve hücre dışı partikül oluşturma özelliklerini

kazanmalarıyla virüsler oluşmuştur.

Sonuncusu da virüslerin hücre içi

parazitler olarak oluştuğu hipotezidir.

 Hücresel evolusyonda yaşam ağacının üç domeini teorisinde virüslerin yeri açıklanamamıştır.

 Günümüzde LUCA nın mevcut olduğunu gösteren fosil deliller yoktur. L önemlidir, ilk organizma değildir.

 Modern hücreyi oluşturan dallanmadan önceki son organizmadır genomu DNA’dır. Yaşamın orjinine en yakın organizmadır.

 LUCA dan önce canlı organizma yoktur.

The last universal common ancestor

(LUCA)

 LUCA’dan önce ilk genomun RNA olduğu kabul edilmektedir.

 RNA’dan DNA genomuna geçiş önce virüslerde olmuştur.

 İlk olarak virüslerde hücresel nükleazlardan korunmak amacıyla DNA oluşmuştur.

 DNA virüslerinin RNA genomu içeren

hücreleri enfekte etmesi sonucu viral DNA, hücrede plazmid gibi (E. coli’de P1 profajı) bulunmuştur.

 Virüslerde Urasil içeren DNA (nadir) ve sitozin yerine hidroksimetil sitozin içeren DNA vardır.

 Ters transkriptaz eski orjinli bir enzim

 Birinci hipotezi Nükleositoplazmik Büyük DNA virüslerinin desteklediği görüşü

hakimdir.

 Bu virüslerin genomları bazı parazit

bakterilerden daha büyük yaklaşık 2.5 Mbp’dir.

 Filogenetik çalışmalar bu grubun LUCA’dan önce evrimleştiğini

desteklemektedir. Bu grup bazı

araştırmacılar tarafından dördüncü

domain olarak önerilmektedir.

Hücresel DNA ya da RNA komponentlerinden

oluşma

 DNA virüslerinin orjini: hücrelerdeki plazmidler, insertion dizileri (IS

elementleri) ve transpozonlar olduğu,

 RNA virüslerinin orjini: hücrelerdeki

kendini replike edebilen mRNA ya da

diğer RNA’lar olduğu

DNA virüslerinin orjini

 Plazmidler (epizom)

 insertion dizileri (IS elementleri)

 transpozonlar

DNA virüslerinin orjini:

 Konukçu genomunda bağlandıkları bölgeden koparak, konukçu genomunda farklı bir

bölgeye inserte olurlar.

 Konukçu genomundan kopmadan bir

kopyalarını çıkararak, bu kopyayı genomdaki farklı bir gölgeye inserte ederler.

 Konukçu genomuna bağlı iken, kendilerinin bir RNA kopyasını yaparlar. Daha sonra bu RNA ters transkriptaz aktivitesi ile

retrovirüslere benzer şekilde DNA’ya çevrilir.

Yeni sentezlenen bu DNA, konukçu

genomunda yeni bir bölgeye bağlanır.

RNA virüslerinin orjini:

 Hücredeki RNA üç enzimatik aktivite gösterir.

1. Ribonükleaz aktivitesi,

2. Splicing (aradaki nükleotidlerin çıkarılması)

3. Primer sentez aktivitesi

Hücredeki RNA molekülleri  RNA

virüsleri

RNA virüslerinin orjini:

Viroidler, tek iplikli halkasal RNA molekülleridir.

Satellit RNA virüsleri yardımcı virüslerin şifrelediği bir protein kapsitle çevrilidir.

Viroidler çekirdekte DNA’ya bağlı RNA polimeraz enzimi ile, satellitler ise sitoplazmada RNA’ya bağlı RNA polimeraz enzimi ile replike olurlar.

RNA’ya bağlı RNA polimeraz enzimi, RNA

virüslerinin geliştiği tüm hayvan hücrelerinde bulunur. RNA virüsü bulunmayan hayvan hücrelerinde bu enzim bulunmaz. Ancak virüsle enfekte olmamış bitki hücrelerinde bu enzim bulunmaktadır.

Satellitlerin replikasyonunda görev alan bu

enzimlerin bitki hücresindeki miktarı, virüs

enfeksiyonu ile artmaktadır. Bitkilerde RNA

virüslerinin fosil izleri olduğu düşünülen bu

enzimin, virüsle enfekte olmamış bitki

hücrelerindeki görevleri bilinmemektedir

 RNA virüslerinin orjini  hücresel mRNA (DNA virüs mRNA)

 Eğer bir hücresel mesaj, DNA’ya bağlı RNA polimerazlarca şifrelenen bir

mRNA’dan çoğaltılabiliyorsa ve buna bir viral kapsit protein geni de ilave edilirse basit bir RNA virüsü

oluşacaktır.

Regressiv hipotez

 parazit bakteriler Rickettsia ve Chlamydia 

 mitokondri ve kloroplast (endosimbiont teori),



 DNA 

 Plazmid, virüs

Regressiv hipotez

 Genomiks bazı T7 genlerinin bakterilerle paylaşıldığını göstermiştir.

 Örneğin, evrimsel kökende ökaryotik

hücrelerin solunum organelleri olan

mitokondrilerdeki ve Bacteria’daki

DNA replikasyon genlerinin bir kaçı,

T7 virüslerinde de bulunmaktadır.

Regressiv hipotez

 Bu teori DNA virüslerinin orjininin hücresel organeller ya da parazit

bakteriler olduğunu

açıklamaktadır.

 RNA virüslerinin orjinini

açıklamamaktadır.

Virüs evrimi

 Genom dizileme tekniklerindeki gelişmeler, ilk virüslere ait

izlerin günümüzdeki canlı hücrelerin DNA’larında keşvedilmesini sağlamıştır. Virüslerin evriminde aşağıdakiler etkili olmuştur.

 Viral ve konukçu genleri arasındaki sürekli ilişkilerle viral evrim için en uygun seçim gerçekleşmiştir.

 Çevre şartlarına adaptasyon viral populasyonların çeşitliliğini sağlamıştır.

 Viral çeşitlilikte mutasyon, rekombinasyon ve viral genlerin yeniden düzenlenmesi etkili olmuştur.

 Viral populasyonlar çok sayıda üreyerek ve kaynaklar için daha iyi rekabet ederek sürekli mevcut olmayı başarmışlardır.

 Viral populasyonlar, interaktif replikonlarla (quasispecies) dinamik bir dağılım yaparak varolmaya devam etmişlerdir.

 Replikasyon hatalarını onaran sistemlerin olduğu DNA

virüslerine kıyasla, bu mekanizmaların olmadığı RNA virüsleriyle enfekte hücrede çok fazla mutant oluşmuştur.