Zhrnutie na Základy Virológie, Imunológie a Cytológie

## Úvod V tomto materiáli sa oboznámite so základmi virológie: definíciou vírusov, ich stavbou, životným cyklom, reprodukčnými stratégiami, genetikou (drift a shift), klasifikáciou a príkladmi medicínsky významných vírusov. Materiál je rozdelený do jasných častí s definíciami, tabuľkami, praktickými príkladmi a stručným zhrnutím. > Vírus je častica tvorená nukleovou kyselinou (DNA alebo RNA) vloženou do proteínového obalu (kapsidu), ktorá sa môže množiť len v živých bunkách hostiteľa. ## 1. Základná stavba vírusu ### Komponenty viriónu - **Genóm**: DNA alebo RNA, jednovláknový alebo dvojvláknový, segmentovaný alebo nesegmentovaný. - **Kapsid**: proteínový obal zložený z kapsomér. - **Obal (envelope)**: lipidová dvojvrstva s glykoproteínmi (prítomný u obalených vírusov). - Doplňkové štruktúry: výbežky, stopky, tŕne u niektorých vírusov. > Kapsid je proteínový obal viriónu tvorený opakovanými jednotkami (kapsomérami), ktorý chráni nukleovú kyselinu. ### Morfológia a variabilita - Tvar: ikosaedrický, helikálny, komplexný. - Veľkosť sa pohybuje od niekoľkých nanometrov až po stovky nanometrov. Fun fact: Niektoré najväčšie vírusy (napr. mimivírusy) sú tak veľké, že ich priemer sa blíži k veľkosti niektorých baktérií a dokážu obsahovať stovky génov. ## 2. Životný cyklus vírusov (stupne morfogenézy) 1. Adsorpcia (prichytenie na bunku) 2. Penetrácia (vstup do bunky) 3. Odbalenie (uncoating) a uvoľnenie genómu 4. Replikácia genómu 5. Skladanie a maturácia nových častíc 6. Uvoľňovanie vírusov z bunky > Adsorpcia je fáza, pri ktorej sa vírus viaže na špecifický bunkový receptor prostredníctvom svojich povrchových štruktúr. ### Adsorpcia a bunkový tropizmus - Obalené vírusy sa viažu pomocou transmembránových glykoproteínov. - Neobalené vírusy sa viažu kapsidovými proteínmi. - Prítomnosť alebo absencia receptora určuje, či je bunka pre daný vírus citlivá (tropizmus). ### Penetrácia - Môže prebiehať priamou fúziou obalu s plazmatickou membránou (u niektorých obalených vírusov) alebo najčastejšie receptorom sprostredkovanou endocytózou. - Po vstupe do endozómu môže dôjsť k acidifikácii, ktorá spúšťa prestavbu fúznych peptidov a uvoľnenie obsahu viriónu do cytoplazmy. ### Odbalenie a transport genómu - Acidifikácia endozómu (pH ≈ 5) často odhalí hydrofóbne miesta fúzneho proteínu a umožní vylúčenie genómu. - Transport vnútri bunky využíva cytoskelet (mikrotubuly, motorové proteíny) na dopravu genómu k miestu replikácie (cytoplazma alebo jadro). ## 3. Replikácia a expresia vírusových génov - Vírusy využívajú hostiteľské transkripčné a translačné mechanizmy, prípadne vlastné enzýmy (napr. RNA-dependentná RNA polymeráza, reverzná transkriptáza). - Niektoré vírusy (napr. DNA vírusy replikujúce sa v jadre) skladajú kapsidy v jadre, čo umožňuje rýchlu inkorporáciu novo syntetizovanej vírusovej DNA. - RNA vírusy, ortomyxovírusy, poxvírusy a hepadnavírusy často skladajú častice v cytoplazme. > Early (včasné) gény kódujú regulačné a replikačné proteíny, late (neskóre) gény kódujú kapsidové proteíny. Príklad (štruktúra genómového usporiadania u niektorých DNA vírusov): - E1 = proteín pre replikáciu DNA - E2 = regulačný faktor - E3 = proteíny vedúce k degradácii p53 - E7 = inaktivácia RB1 - L1, L2 = kapsidové proteíny (neskóre gény) ## 4. Skladanie, maturácia a uvoľňovanie - Skladanie prebieha odlišne u obalených a neobalených vírusov. - U DNA vírusov replikujúcich sa v jadre prebieha skladanie v jadre. - Uvoľňovanie môže byť lyzogénne (lytické) alebo bud-láciu prostredníctvom pučívania/kladenia viriónov cez membránu (u obalených vírusov). ### Reprodukčné stratégie - **Lytický cyklus**: masívna produkcia nových viriónov vedie k lýze a smrti bunky; typické pre mnohé bakteriofágy. - Alternatívne stratégie: pretrvávajúce alebo latentné infekcie, integrácia do hostiteľského genómu (napr. niektoré retrovírusy, HPV integruje do hostiteľského genómu pri malignizácii). Did you know that genetická rekombinácia medzi vírusmi rôznych hostiteľov môž