Soru

Zorluk: Çok zorDNA Virüsleri

DNA virüslerinde genom replikasyonunun başlatılabilmesi için DNA polimeraz enziminin 3OH3'-OH ucu sağlayan bir 'primer' (astar) molekülüne gereksinimi vardır. Virüs aileleri bu biyokimyasal kısıtlamayı aşmak ve doğrusal genomların uçlarını replike edebilmek için özgün yapısal ve enzimatik stratejiler geliştirmişlerdir. Buna göre, aşağıdaki virüs-primer/başlangıç stratejisi eşleştirmelerinden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Adenoviridae: DNA sentezini başlatmak için viral kaynaklı 'Terminal Protein' (TP) kullanımı
  2. B
    Herpesviridae: Viral primaz-helikaz enzim kompleksi tarafından sentezlenen RNA primerleri
  3. C
    Parvoviridae: Genom uçlarındaki palindromik dizilerin katlanması (hairpin) ile oluşan 'kendi kendine primleme' (self-priming)
  4. D
    Polyomaviridae: Konak hücrenin DNA polimeraz α\alpha-primaz kompleksi tarafından sağlanan RNA primerleri
  5. Poxviridae: Konak hücre çekirdeğinden sitoplazmaya aktarılan RNA polimeraz II ve RNA primerleriCevap

Cevap

Poxviridae ailesi, replikasyonu tamamen sitoplazmada gerçekleştiren ve transkripsiyon ile replikasyon için gerekli tüm enzimleri (RNA polimeraz dahil) kendi kodlayıp virion içinde taşıyan bir gruptur; bu nedenle konak hücrenin nükleer RNA polimeraz II'sine veya nükleustan gelen primerlere bağımlı değildir.
Poxvirüsler (örneğin Variola, Vaccinia, Molluscum), tüm DNA virüsleri arasında konak hücre çekirdeğinden en bağımsız olan gruptur. Virion yapısında kendi DNA'ya bağımlı RNA polimerazını, capping enzimini ve poly-A polimerazını hazır olarak taşırlar. Replikasyon döngüsü tamamen sitoplazmada gerçekleşir. DNA sentezini başlatmak için konak hücrenin nükleer RNA polimeraz II enzimine veya nükleustan sağlanan RNA primerlerine ihtiyaç duymazlar. Bunun yerine, kovalent olarak kapalı olan doğrusal genom uçlarında viral bir nükleaz ile çentik (nick) oluşturarak, açılan 3'-OH ucunu primer olarak kullanırlar (kendi kendine primleme ve zincir yer değiştirme mekanizması).

Adım Adım Çözüm

1
DNA replikasyonunun biyokimyasal gereksinimini analiz etme.
DNA polimerazın senteze başlayabilmesi için her zaman serbest bir 3OH3'-OH ucuna (primer) ihtiyaç duyduğu belirlenir.
Bu temel kural, virüslerin genom uçlarını replike etmek için farklı stratejiler (protein primer, RNA primeri, DNA hairpin) geliştirmesinin nedenidir.
2
Virüs ailelerinin nükleusa bağımlılık düzeylerini karşılaştırma.
Poxvirüslerin nükleustan bağımsız, sitoplazmik replikasyon yaptığı, diğerlerinin ise nükleusta replike olduğu saptanır.
Konak hücre çekirdek enzimlerini (RNA polimeraz II gibi) kullanma kapasitesi, virüsün replikasyon yerine göre değişir.
3
Seçeneklerdeki özgün replikasyon mekanizmalarını doğrulama.
Adeno (protein), Herpes (viral RNA), Parvo (DNA hairpin) ve Polyoma (host RNA) eşleştirmelerinin literatürle uyumlu olduğu görülür.
Her DNA virüs ailesinin genom yapısına özgü (doğrusal vs dairesel) bir uç replikasyon çözümü vardır.
4
Poxviridae mekanizmasındaki hatayı saptama.
Poxvirüslerin 'strand displacement' ve 'self-priming' (çentiklenen DNA ucuyla başlama) mekanizması kullandığı, konak RNA polimeraz II'sini kullanmadığı saptanır.
Sitoplazmada replike olan bir virüsün, nükleusta bulunan ve nükleer porlardan çıkmayan RNA polimeraz II kompleksine bağımlı olması biyolojik olarak imkansızdır.

Anahtar Kavram

DNA virüslerinde primer stratejileri ve konak hücreden bağımsızlık (Poxviridae istisnası)
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla