vietsciences - virus

7/26/2019 Vietsciences - Virus

http://slidepdf.com/reader/full/vietsciences-virus 1/54

5/4/2016 Vietsciences ; ; ; ;science, khoa hoc, khoahoc, tin hoc, inform atique;computer; vat ly; physics, physique, chimie, chemistry, hoa hoc, sinh vat, biologie, bio

http://vi etsci ences.fr ee.fr /gi aokhoa/bi ol ogy/nguyenl andung/vi si nhvathoc/m oi quanhevi rus- tn- ch19.htm

P

Vietsciences- N

Những bài cùng tác giả

Chương 19.MỐI QUAN HỆ GIỮA VIRUS

VÀ TẾ BÀO

Biên soạn: Phạm Văn Ty, Nguyễn Lân Dũng

19.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

19.1.1.Mối quan hệ giữa virus và tế bàoVirus không có khả năng trao đổi chất và trao đổi năng lượng nên chúng phụ thuộc

hoàn toàn vào bộ máy tổng hợp chủa tế bào. Vì vậy ở virus người ta dùng thuật ngữ

nhân lên thay cho sinh sản.(1) Tế bào cho phép

Muốn nhân lên virus phải xâm nhập được vào tế bào cho phép (permissive cells),đó là các tế bào có đủ điều kiện cho virus nhân lên, bao gồm:

- Có thụ thể phù hợp với protein bề mặt virus.

- Có các yếu tố cần thiết như yếu tố phiên mã, enzyme của tế bào.

- Một số virus có phạm vi tế bào cho phép hẹp, ví dụ HBV chỉ có thể nhân lên trong tế bào gan.

- Một số virus có phạm vi tế bào cho phép rộng, có thể nhân lên cả ở ĐVCXS, ĐVKXS vàở cả thực vật.

- Một số chỉ nhân lên khi tế bào đang ở pha nhất định của chu kỳ phân chia tế bào. Ví dụvirus retro cần tế bào ở pha M (mitosis), khi đó màng nhân bị vỡ, genome virus mới vàođược trong nhân để cài xen vào nhiễm sắc thể của tế bào. Virus parvo sử dụng enzymeDNA polymerase của tế bào chủ nên khi nhân lên chúng cần tế bào ở pha S, là lúc cómặt enzyme này.

(2) Chu trình tan (lytic cycle):Chu trình nhân lên, kết thúc bằng sự làm tan và giết chết tế bào gọi là chu trình tan.




http://vi etsci ences.fr ee.fr /gi aokhoa/bi ol ogy/nguyenl andung/vi si nhvathoc/m oi quanhevi rus- tn- ch19.htm 2

Virus chỉ nhân lên theo chu trình tan gọi là virus độc.

(3) Chu trình tiềm tan (lysogenic cycle): Chu trình lây nhiễm không tạo ra virus mới hay không giết chết tế bào, mà gắn xengenome của mình vào nhiễm sắc thể của tế bào, được gọi là chu trình tiềm tan. DNA củavirus ở trạng thái tiềm tan gọi là provirus (nếu ở phage thì gọi là prophage), còn bảnthân virus có khả năng tiến hành cả 2 quá trình tan và tiềm tan được gọi là virus ôn hoà(ví dụ phage ). Dưới tác động của yếu tố ngoại cảnh (bức xạ, hoá chất) genome virus

thoát khỏi nhiễm sắc thể để tiến hành chu trình tan.19.1.2. Tác động của virus lên tế bào

Virus có thể tác động lên tế bào theo 4 cách:

(1) Gây chết tế bào. Virus nhân lên gây huỷ hoại tế bào, gọi là hiệu ứng gây huỷ hoại tế bào CPE (cytopathic effect) dẫn đến làm tan tế bào.

(2) Chuyển dạng (transformation). Virus gây nhiễm nhưng không gây chết tế bào màchuyển dạng tế nào từ trạng thái bình thường sang trạng thái biến đổi mang đặc điểmcủa tế bào u ác tính.

(3) Nhiễm tiềm ẩn (latent infection). Virus xâm nhập và tồn tại trong tế bào ở dạng tiềm

ẩn, không có tác động rõ rệt nào đến chức năng của tế bào. Những người nhiễm virustiềm ẩn không biểu hiện triệu chứng.

(4) Hấp phụ hồng cầu (haemadsorption). Một số virus có protein trên bề mặt(haemagglutinin) có khả năng kết dính hồng cầu để gây ngưng kết. Trong tế bào nuôicấy mô, các virus này tạo ra chất ngưng kết (haemagglutinin) trên bề mặt tế bào nhiễm,nên cho hồng cầu vào chúng sẽ bị kết dính.

19.1.3. Tổng quan về quá trình nhân lên của virusQuá trình nhân lên của virus trong tế bào bao gồm 7 bước:

1- Hấp phụ (adsorption)

2- Xâm nhập và cởi vỏ (penetration và uncoating)

3- Phiên mã (transcription) tạo mRNA của virus

4- Dịch mã (translation) mRNA để tạo protein virus

5- Sao chép (replication) genome

6- Tự lắp ráp (maturation) protein với genome để tạo virion

7- Giải phóng (release) ra khỏi tế bào

Nếu các bước 3, 4, 5 nhập vào một bước gọi là bước tổng hợp các thành phần(biosynthesis) thì quá trình nhân lên còn 5 bước.

Ở một số virus, quá trình nhân lên không treo trình tự như trên mà xảy ra đồngthời. Ví dụ cùng lúc đều tiến hành phiên mã, dịch mã, sao chép, lắp ráp và chui ra khỏi tế bào.

19.1.3.1. Virus động vật

19.1.3.1.1. Sự hấp phụVirus gắn vào thụ thể (receptor) đặc hiệu nằm trên màng sinh chất của tế bào

chủ, theo nguyên tắc khoá – chìa. Một số virus còn gắn thêm vào các đồng thụ thể (co-

receptor). Sự hấp phụ xảy ra tốt nhất ở 37oC.





Virus gắn được vào các thụ thể là nhờ các liên kêt hoá học như liên kết hydro, ion,Vander Waals, nhưng không có liên kết đồng hoá trị.

Vị trí gắn:

Virus có các vị trí khác nhau chứa protein gắn vào thụ thể của tế bào.

Virus trần có vị trí gắn nằm trên bề mặt capsid, đôi khi nằm sau bên trong (ví dụvirus polio) hoặc đôi khi là đỉnh của khối đa diện (virus lở mồm long móng). Ở virusadeno, vị trí gắn là đầu mút của các sợi mọc ra từ đỉnh capsid khối đa diện. Đối với virus

có vỏ ngoài, vị trí gắn là các gai glycoprotein bề mặt.19.1.3.1.2. Xâm nhập và cởi vỏ

Sau khi gắn vào thụ thể, virus phải vượt qua màng sinh chất để xâm nhập vào tế bào theo một trong 2 cơ chế nhập bào hoặc dung hợp.

1. Nhập bào: Cả virus trần và virus có vỏ ngoài đều có thể xâm nhập theo lối nhập bào.

Cơ chế chung bao gồm việc virion gắn vào màng sinh chất nơi mặt trong được baophủ bởi lớp clathrin (protein dạng sợi tạo thành mạng lưới với các mắt hình đa giác).Virion ấn sâu vào màng tạo hốc rồi khép lại tạo thành túi nội bào hay endosome được lớp

clathrin bao phía ngoài. Kênh proton của màng endosome vận chuyển H+ vào trong làm

cho pH trong endosome giảm xuống ( pH 4.5 - 5). Endosome sẽ dung hợp với lysosom.Trước khi dung hợp, lớp clathrin bị loại bỏ. pH thấp hoạt hoá enzyme phân giải capsid.Cũng như màng endosome ở một số virus, pH thấp trong endosome dẫn đến việc dunghợp vỏ capsid với màng endosome, làm vỡ vỏ capsid và giải phóng genome.

2. Dung hợp: Khác với virus trần, chỉ có xâm nhập vào tế bào theo lối nhập bào, cácvirus có vỏ ngoài có thể vào tế bào theo cả 2 cách.

Virus có vỏ ngoài có thể vào tế bào theo cách dung hợp vỏ ngoài virus với màngsinh chất vì chúng có cùng bản chất. Khi 2 màng hoà nhập sẽ đứt ra, nucleocapsid sẽđược chuyển vào tế bào chất. Sự dung hợp này xảy ra với sự tham gia của protein dung

hợp (protein F).Như trên đã nói, virus có vỏ ngoài cũng có thể xâm nhập vào tế bào theo lối nhậpbào. Vỏ ngoài virus bám vào thụ thể sau đó ấn lõm tạo endosome. Khi pH trongendosome giảm gai protein F sẽ chồi lên cắm vào màng endosome như chiếc neo, kéovỏ ngoài virus sát với màng endosome và tiến hành dung hợp.

Hình 19.1: Sự nhập bào theo kiểu thực bào, tạo endosome

Bơm proton làm giảm pH trong endosome, hoạt hoá sự dung hợp giữa vỏ ngoài





virus với màng endosome (1b), hoặc hoạt hoá enzyme làm tan màng endosome (2).Dung hợp xảy ra trên bề mặt tế bào giữa vỏ ngoài virus với màng sinh chất.

19.1.3.1.3. Sự vận chuyển genome virus vào nhânHầu hết virus RNA ở eukaryota tiến hành sao chép trong tế bào chất, vì chúng có

thể mã hoá cho tất cả các enzyme cần cho sao chép genome mà không cần đến cácenzyme của tế bào nằm trong nhân. Virus cúm A là ngoại lệ, chúng cần bộ máy cắt nốicủa tế bào nên genome của chúng phải được đưa vào nhân.

Virus retro cũng là virus RNA, nhưng tiến hành sao chép trong nhân. Thoạt đầuchúng nhờ enzyme phiên mã ngược tổng hợp DNA trên khuôn RNA trong tế bào chất, sauđó nằm đợi cho đến khi tế bào bắt đầu phân chia (giai đoạn M), màng nhân tạm thời bịvỡ, DNA cùng với protein liên kết lúc đó mới vào được trong nhân. Do đó virus này chỉnhân lên được ở giai đoạn tế bào đang phân chia.

Hầu hết virus DNA tiến hành sao chép trong nhân, ngoại trừ virus pox và irido cóthể sao chép trong tế bào chất. Đối với virus sao chép trong nhân, protein cấu trúc củachúng có trình tự bám được vào vi ống (microtubule). Vi ống là các ống rỗng, đường kính25 nm, là thành phần của bộ khung tế bào, có chức năng nâng đỡ và neo giữ nhiều thànhphần của tế bào và được ví như đường ray để vận chuyển vật chất hoặc bào quan tớimột vị trí nhất định trong tế bào. Một đầu vi ống được ký hiệu là (+) và một đầu ký hiệulà (-). Đầu (+) nằm gần màng sinh chất, còn đầu (-) nằm gần nhân. Một protein gọi làproetin vận chuyển (motor protein) tự nó di chuyển và chở các chất cũng như bào quandọc theo vi ống từ vùng ngoại vi của tế bào tới vùng gần nhân. Các virus herpes, adeno,parvo, retro sử dụng hệ thống này để chở nucleocapsid vào sát màng nhân.

Màng nhân được cấu tạo từ 2 lớp lipid kép, ở đó có lỗ nhân. Hầu hết nucleocapsidcó kích thước quá lớn để có thể lọt qua lỗ nhân. Các phân tử muốn qua lỗ phải tạo phứcvới các protein chuyên biệt của tế bào có chức năng mang gọi là importin để mang vàohoặc exportin để mang ra khỏi nhân. Kênh có thể mở để cho phép các hạt có kích thướcđến 25 nm thậm chí lớn hơn đi qua, ví dụ virus nhỏ như parvo, nhưng với virus lớn hơnthì phải cởi vỏ ở lỗ nhân.

19.1.3.1.4. Cởi vỏ cho genome

Cởi toàn bộ hoặc một phần vỏ để giải phóng genome ra khỏi vỏ capsid. Tuỳ loạivirus mà quá trình có thể diễn ra tại các vị thí khác nhau:

Trên bề mặt tế bào, capsid rỗng nằm lại bên ngoài tế bào.

Cởi vỏ bên trong tế bào chất.

Cởi vỏ tại lỗ nhân.

Cởi vỏ bên trong nhân.

Cần nhớ rằng virus xâm nhập thành công vào tế bào không có nghĩa là chúng luônluôn nhân lên được. Tế bào cũng có cơ chế bảo vệ chống lại virus, ví dụ enzyme từ lysosom có thể làm bất hoạt virus trước và sau cởi vỏ; interferon cảm ứng tạo proteinđộc ức chế sự nhân lên của virus. Một số virus nhiễm ở dạng tiềm ẩn, chúng không nhânlên, nhưng genome vẫn còn nguyên vẹn và vẫn có tiềm năng nhân lên.

19.1.3.1.5. Tổng hợp các thành phầnSau khi xâm nhận vào tế bào, pha đầu tiên của chu trình nhân lên gọi là pha ẩn. Ở

giai đoạn này không phát hiện được bất kỳ virus nào. Đây là đặc điểm chỉ thấy có ởvirus. Sự biểu hiện của genome được bắt đầu rất sớm, ngay sau khi virus xâm nhập vào





tế bào. Có 4 quá trình xảy ra trước khi hạt virus được lắp ráp:

(1) Phiên mã tạo mRNA

(2) Dịch mã sớm tạo protein phi cấu trúc – đó là các enzyme dùng cho sao chép

(3) Sao chép tạo genome

(4) Dịch mã muộn tạo protein cấu trúc để cấu tạo capsid và vỏ ngoài

(1) -Phiên mã tạo mRNA

a- Phiên mã genome virusThông thường phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền từ DNA sang RNA

nhờ enzyme RNA polymerase (chính xác hơn là RNA polymerase phụ thuộc DNA), tuynhiên genome của virus có thể là RNA, cho nên ở virus phiên mã đơn giản chỉ là quá trìnhtruyền thông tin di truyền từ genome sang mRNA. Có 3 loại RNA polymerase: RNApolymerase I phiên mã rRNA, RNA polymerase II phiên mã các gen mã hoá protein vàRNA polymerase III phiên mã rRNA 5S, tRNA và các RNA nhỏ bé khác.

Dựa vào quá trình phiên mã, tạo ra mRNA mà David Baltimore đã phân loại tất cảvirus thành 7 nhóm như đã nêu ở phần phân loại: (1) Virus DNA kép, (2) virus DNA đơn(+/-), (3) virus RNA kép, (4) Virus RNA (+), (5) virus RNA (-), (6) virus RNA phiên mãngược và (7) virus DNA phiên mã ngược.

Acid nucleic sợi đơn (DNA hoặc RNA) có trình tự nucleotide giống với trình tự nucleotide của mRNA quy ước là sợi (+), ngược lại có trình tự tương bù với mRNA đượcquy ước là sợi (-).

Nhóm I. Virus DNA kép hầu hết tiến hành phiên mã trong nhân, sử dụng RNApolymerase phụ thuộc DNA (tức là RNA polymerase II) của tế bào. Đối với virus DNAkép thì không phân biệt sợi (+) và sợi (-) mà gọi là sợi trái (L) và sợi phải (R), bởi vìgenome của hầu hết các virus này có khung đọc mở (ORF) theo cả 2 hướng. Một số virus DNA phiên mã trong tế bào chất (ví dụ virus pox), sử dụng RNA polymerase phụ

thuộc DNA do virus mã hoá.Nhóm II. Virus DNA đơn (+) hoặc (-), tất cả đều phiên mã trong nhân và sử dụng

RNA polymerase II của tế bào. Cả virus DNA (+) và DNA (-) khi phiên mã tạo mRNA đềuphải qua giai đoạn trung gian DNA kép, dạng sao chép, viết tắt là RF (replicative form).

Nhóm III. Virus RNA kép, tất cả đều phiên mã trong tế bào chất, sử dụng enzymeRNA polymerase phụ thuộc RNA do virus mã hoá để tạo mRNA.

Nhóm IV. Virus RNA (+) có chức năng của mRNA trước khi phiên mã phải dich mãđể tạo RNA polymerase phụ thuộc RNA của riêng mình sau đó mới phiên mã tạo mRNA.

Nhóm V. Virus RNA (-) không phân đoạn phiên mã trong tế bào chất, sử dụng RNA

polymerase phụ thuộc RNA do chúng mang theo. Virus RNA (-) phân đoạn (ví dụ viruscúm) tuy phiên mã trong nhân nhưng chúng sử dụng RNA polymerase thụ thuộc RNAmang theo, vì tế bào không có enzyme này.

Nhóm VI. Virus retro phiên mã ngược, gồm 2 giai đoạn: Lúc đầu phiên mã genomeRNA (+) thành cDNA (-) tiến hành trong tế bào chất nhờ enzyme phiên mã ngược củavirus, sau đó DNA vào nhân tích hợp với nhiễm sắc thể của tế bào và tiến hành phiên mãtạo mRNA nhờ enzyme RNA polymerase phụ thuộc DNA của tế bào.

Nhóm VII. Virus DNA kép phiên mã ngược, ví dụ HBV, tiến hành phiên mã trongnhân dùng enzyme RNA polymerase phụ thuộc DNA của tế bào để tạo RNA (+) tiềngenome, sau đó ra khỏi nhân, dùng enzyme phiên mã ngược của virus để phiên mã RNA





tiền genome thành DNA (-) rồi sau đó tạo genome DNA kép.

Tất cả các virus có genome RNA đều phiên mã trong tế bào chất trừ virus cúm.Tất cả các virus có genome RNA (-) đều phải mang theo RNA polymerase phụ thuộc RNAđể phiên mã.

b- Cải biên lý thuyết trung tâmNăm 1958 Francis Crick đưa ra lý thuyết Trung tâm (Central Dogma), theo đó

dòng thông tin di truyền luôn đi từ DNA mRNA Protein.

Những kiến thức về virus đã đưa đến sự cải biến lý thuyết trung tâm. Nhiều virus

có genome RNA được sao thành RNA và một số có genome RNA được phiên mã ngượcthành DNA.

c- Promoter và enhancer Trong promoter của nhiều tế bào eukaryota và virus có trình tự chung (consensus)sau: TATAA/TAA/TA/G. Không phải promoter nào cũng có trình tự giống hệt nhau mà cóthể sai lệch, nên gọi là trình tự chung. Trình tự TATAA còn gọi là hộp TATA hay hộpPridnow nằm ở phía trước điểm khởi đầu phiên mã, khoảng 25-30bp. Hộp TATA chịutrách nhiệm cho phép RNA polymerase gắn vào vùng khởi động phiên mã. Ví dụ: HộpTATA có trong promotor duy nhất của HIV-1, nhưng trong số 4 promoter của HBV thì chỉcó 1 promoter chứa hộp này.

Enhancer (đoạn tăng cường) có trình tự bám vào yếu tố phiên mã. Sự tương tácnày làm tăng tốc độ phiên mã bởi RNA polymerase II.





Hình 19.2: Phiên mã từ DNA kép của eukaryota

d- Yếu tố phiên mãYếu tố phiên mã là các protein gắn đặc hiệu vào promoter và enhancer để kiểm

soát sự biểu hiện gen. Một số virus tạo ra yếu tố phiên mã của riêng mình, ví dụ VP/6của virus herpes simplex, nó là một thành phần của virion và protein Tax của virus HTLV

(virus gây ung thư tế bào T ở người) được tạo ra trong tế bào nhiễm.Một số yếu tố phiên mã của tế bào cũng tham gia hoạt hoá hoặc kiềm chế sự

phiên mã của các gen virus. Các yếu tố phiên mã đặc hiệu mô (tissue – specifictranscription factors) cần cho một số virus mang tính đặc hiệu mô nghiêm ngặt, nghĩa làchúng chỉ nhân lên trong một số mô nhất định.

Một số yếu tố phiên mã của tế bào có tên là yếu tố phiên mã chung (generaltranscription factor) tham gia vào sự kiểm soát biển hiện gen của nhiều loại tế bào vàvirus. Ví dụ yếu tố phiên mã TFIID bám vào hộp TATA (hình 19.3).





Hình19.3: Sự bám của các yếu tố phiên mã và RNA pol II vào hộp TATA

TFIID là một phức hợp gồm 13 polypeptide, một trong số đó là protein bám hộpTATA. Sau khi TFIID bám vào hộp TATA là đến lượt các yếu tố phiên mã chung khác(TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFÌI, TFIIH) và RNA pol II bám vào.

Trong số các yếu tố phiên mã của tế bào bám vào enhancer, có:

- AP1 và AP2 (activator protein 1 và 2) là các protein hoạt hoá.

- SP1 (stimulator protein) là protein kích thích.

- NF-kB (nuclear factor kB) là yếu tố nhân kB.Hầu hết các yếu tố phiên mã này tham gia vào quá trình phiên mã của HIV-1.

Cũng như hoạt hoá sự biểu hiện gen, các yếu tố phiên mã cũng tham gia vào sự kiềmchế biểu hiện gen.

Mọi cơ thể đều có khả năng tự điều hoà các gen của mình. Ví dụ côn trùng có cácgen khác nhau và sự biểu hiện các gen này tuỳ thuộc việc chúng đang ở giai đoạn nào:ấu trùng, sâu non, sâu trưởng thành hay bướm. Ở virus cũng vậy, chúng có các gen khácnhau, biểu hiện ở các thời điểm khác nhau. Gen sớm mã hoá cho các protein sớm, đó làcác protein không cấu trúc, thường là các enzyme và gen muộn mã hoá cho các proteinmuộn, đó là các protein cấu trúc, tham gia vào tạo capsid hoặc vỏ ngoài.

e- Gắn mũ vào RNANgay sau khi tổng hợp RNA và trong lúc quá trình phiên mã còn đang tiếp tục thì

hầu hết các bản phiên mã (RNA) đã được gắn mũ ở đầu 5’. Mũ là guanosine triphosphatenối với một nucleotide ở đầu 5’ nhờ liên kết 5’-5’, thay vì liên kết 5’-3’ như bình thường.

Hầu hết mRNA ở tế bào eukaryota và ở virus đều có mũ ở đầu 5’.

Mã có chức năng:

Giúp mRNA vận chuyển từ nhân ra tế bào chất.

Bảo vệ mRNA khỏi sự thuỷ phân của enzyme exonuclease.





Cần cho khởi đầu cho dịch mã.

Enzyme thực hiện gắn mũ của tế bào là guanylyl transferase (thêm guauosin 5’-triphosphate) và metyl transferase (thêm nhóm metyl). Các enzyme này nằm trongnhân, nên hầu hết các virus phiên mã trong nhân đều sử dụng. Tuy nhiên các virus phiênmã trong tế bào chất sẽ mã hoá cho enzyme gắn mũ và enzyme metyl hoá của riêngmình.

Virus có genome RNA (-) phân đoạn (cúm A) cần có một cơ chế riêng để đoạt lấy

mũ từ mRNA của tế bào. Phức hợp protein của virus giúp RNA polymerase của nó gắnvào đầu 5’ của mRNA đã gắn mũ của tế bào, sau đó nhờ hoạt tính endonuclease củaphức hợp sẽ cắt một đoạn khoảng 10-20 nucleotide (chứa cả mũ) ra khỏi đầu 5’ củamRNA. Đoạn này sẽ được dùng làm mồi để khởi đầu phiên mã cho virus.

Không phải tất cả mRNA virus đều có gắn mũ, mRNA của virus picorna (bại liệt)không có mũ. Đây là virus phiên mã trong tế bào chất, nên không phải vận chuyển rakhỏi nhân. Chúng có thể tiến hành dịch mã theo cơ chế không phụ thuộc mũ, mà nhờđoạn IRES.

f- Gắn đuôi poly (A)

Các bản phiên mã đầu tiên của eukaryota và virus được ngắn thêm một loạt gốcadenosin ở đầu 3’ để tạo đuôi poly (A). Sự polyadenin hoá ở đầu 3’ làm tăng tính bền củamRNA tránh sự phân giải của exonuclease và có vai trò nhất định trong khởi đầu dịchmã.

Tuy nhiên mRNA của một số virus không gắn đuôi (ví dụ virus reo) nên chức năngkể trên sẽ được thực hiện theo cách khác.

Trước vị trí gắn đuôi có một đoạn tín hiệu gắn đuôi dài 20-30bp. Đoạn này ở SV40là AATAAA, ở HBV là TATAAA (giống như hộp TATA). Khi phiên mã RNA polymerase tiếptục chạy dọc khuôn, vượt qua tín hiệu gắn đuôi và vị trí gắn đuôi. Sợi RNA mới tổng hợpđược cắt tại vị trí gắn đuôi và các gốc adenosin được lần lượt thêm vào nhờ phức hợp

protein, trong đó có enzyme gắn đuôi (poly (A) -polymerase).g- Cắt nối

Một số bản phiên mã có chức năng của mRNA nhưng hầu hết còn cần phải chế biến, cắtbỏ intron để tạo mRNA. Hơn nữa từ mRNA, bằng phương thức cắt nối (ghép đoạn này vớiđoạn kia), có thể tạo ra nhiều loại mRNA khác nhau. Ví dụ bằng phương pháp cắt nối,HIV-1 có thể tạo ra 30 loại mRNA khác nhau.

(2) -Dịch mãTham gia vào dịch mã gồm mRNA, tRNA, acid amin và riboxom. Quá trình gồm 3

giai đoạn: Khởi đầu, kéo dài và kết thúc.

Ở eukaryota, mRNA là đơn gen (monocistron) có nghĩa là chỉ có một khung đọc,mã hoá cho 1 protein, còn ở prokaryota, mRNA thường là đa gen (polycistron) có nhiềukhung đọc và mã hoá cho nhiều protein.

Có các vùng không mã hoá, còn gọi là vùng không dịch mã, nằm ở phía đầu 5’ (5’-UTR) và đầu 3’ (3’-UTR).

Một khung đọc lớn có thể mã hoá cho một polyprotein lớn sau đó được enzymephân cắt thành các protein nhỏ với chức năng khác nhau.




http://vietsciences.free.fr/giaokhoa/biology/nguyenlandung/visinhvathoc/moiquanhevirus-tn-ch19.htm 10

Hình 19.4: Dịch mã từ mRNA-monocistron

Một khung đọc mở bắt đầu từ codon khởi đầu AUG ở đầu 5’ của mRNA và kết thúctại codon kết thúc (UGA, UAA, UAG). Dịch mã theo hướng 5’ 3’. Đầu N của proteinđược tổng hợp trước.

a- Khởi đầu dịch mãNhư đã nói trên, hầu hết mRNA của eukaryota và virus được gắn mũ và đuôi. Các

cấu trúc này có vai trò quan trọng trong dịch mã.

- Mũ là nơi bám của các yếu tố khởi đầu dịch mã, eIF (e = eukaryota), tRNA gắn với acidamin (Met-tRNAiMet) và tiểu phần riboxom 40S (hình 6.)

- Một protein gọi là protein bám poly (A) bám vào đuôi poly (A). Các protein bám vàođầu sợi RNA có khả năng tương tác và người ta cho rằng sự tương tác này làm chomRNA truyền tin dẫn đến sự kích thích dịch mã.

Các mRNA không có mũ hoặc đuôi có thể truyền tin theo cách khác.

Tiểu phần riboxom 40S di chuyển dọc theo RNA theo hướng 5’ 3’ và quétcho đến khi gặp codon khởi đầu AUG ở đầu 5’. Tuy nhiên, một số virus có codon khởi đầukhác. Ví dụ virus Sendai dùng codon khởi đầu là ACG cho một số gen.





Hình 19.5: Khởi đầu dịch mã trên mRNA có gắn mũ

a – Các yếu tố khởi đầu eIF, tiểu phần riboxom 40S và tRNA-methionine bám vào đầu 5’ của mRNA, b - Phức hợp quét từ đầu 5’ theo hướng 3’ của mRNA, c – khi tới codon khởi đầu AUG sẽ được anticodon UAC trên tRNA nhận diện, tiểu phần 60S bám vào và các yếu tố eIF sẽ rời ra.

Một số mRNA không có mũ thì sự dịch mã xảy ra theo cơ chế khác. Các eIF

thay vì gắn vào mũ, chúng gắn vào vị trí IRES (internal ribosome entry site) gọi là bếnđỗ riboxom, đó là đoạn mRNA có cấu trúc bậc 2 ở mức độ cao nằm trước khung đọc,cũng là vị trí gắn của tiểu đơn vị riboxom 40S. Đoạn IRES có ở một số virus RNA, như virus viêm gan C, picorna, đồng thời cũng thấy có ở mRNA của tế bào và mRNA của mộtsố virus khác (ví dụ virus herpes simplex, Sarcoma Rous).

Hình 19.6: Khởi đầu dịch mã trên mRNA không gắn mũ.





Tiểu phần roboxom 40S, các eIF bám vào vị trí IRES (bến đỗ riboxom) nằm phíatrước khung đọc.

b- Dịch mã từ mRNA hai khung đọc Hầu hết mRNA của tế bào và của nhiều virus chỉ có 1 khung đọc mở (ORF), nhưng

một số mRNA của virus có 2 hoặc nhiều khung đọc, trong số các mRNA bicistron hoặcpolycistron này có một số có chức năng là monocistron, nhưng một số mRNA có cấu trúclà bicistron thì cũng có chức năng là bicistron. Sự khác nhau về tỷ lệ dịch mã của hai

khung đọc quy định cơ chế biểu hiện 2 gen ở mức độ khác nhau. Ở nhiều mRNA bicistroncó khung đọc chồng lớp. Ở trường hợp khác, khung đọc này nằm gọn trong khung đọckia.

- Một cơ chế dùng để đọc khung thứ 2 gồm sự quét bỏ sót (leaky): Tiểu đơn vị riboxom40S có thể quét bỏ qua codon khởi đầu của khung đọc thứ nhất và bắt đầu dịch mã tạiđiểm khởi đầu của khung đọc thứ 2. Các khung đọc cho hai protein là khác nhau nên haiprotein do chúng mã hoá là khác nhau.

Hình 19.7: Sự dịch mã của mRNA bicistron.

a – Riboxom có thể dịch mã tại điểm khởi đầu của ORF-1 hoặc có thể quét qua codonkhởi đầu của ORF-2. b – Hai codon khởi đầu là của 2 khung đọc khác nhau và proteinđược tổng hợp là khác nhau.c – Khung đọc 2 được dịch mã là nhờ sự dịch khung

riboxom, tạo ra một dạng kéo dài của protein 1.- Một cơ chế khác để đọc khung đọc thứ hai của mRNA là sự dịch khung (frameshifting)của riboxom: Riboxom nhảy sang khung đọc khác nằm trước điểm kết thúc của khungđọc thứ 1. Do đó nó không bị codon kết thúc của khung đọc thứ nhất nhận ra, mà tiếptục chạy dọc mRNA để đọc khung đọc thứ nhất kéo dài (hình 19.7c). Sự dịch khung xảyra khi riboxom di chuyển dọc theo RNA bắt gặp tín hiệu dịch khung (1 trình tự chuyênbiệt) có cấu trúc bậc 2, và thường là một pseudoknot (nút giả).

c-Cải biến trong và sau dịch mã

Trong hoặc sau quá trình dịch mã, protein có thể phải qua một hoặc nhiều lần cải





biến, bao gồm glycosyl hoá, acyl hoá hoặc phosphoryl hoá.

-Glycosyl hoá

Glycosyl hoá là sự gắn thêm nhóm oligosaccarit vào chuỗi polypeptide. Khi mộtoligosaccarit được gắn vào nhóm –OH của serin hoặc treonin thì gọi là O-glycosyl hoá,còn nếu gắn vào nhóm -NH2 của asparagin thì gọi là N-glycosyl hoá. Protein được tổng

hợp trong mạng lưới nội chất hạt, nơi bắt đầu N-glycosyl hoá, sau đó chúng được chuyểntới bộ máy Golgi, nơi hoàn thiện N-glycosuyl hoá nhờ enzyme α-mannosidase I và II, và

galactosyl transferase. O-glycosyl hoá được thực hiện trong bộ máy Golgi.Có những virus chỉ cần một loại glycosyl hoá, ví dụ HIV-1 tiến hành N-glycosyl hoá

gp120 nhưng cũng có những virus cần cả 2 loại N- và O-glycosyl hoá, ví dụ gC và gDcủa herpes simplex. Các glycoprotein này được gắn vào vị trí chuyên biệt trên màng sinhchất của tế bào và sẽ là các gai bề mặt sau này của vỏ ngoài. Virus rota không có vỏngoài nhưng cũng có glycoprotein. Protein bề mặt VP7 là glycoprotein. Một số glycoprotein của virus là protein không cấu trúc, ví dụ protein NSP4 của virus rota.

-Acyl hoá

Acyl hoá là sự gắn thêm nhóm acyl (R-CO-) vào phân tử protein. Nhóm acyl

thường được gắn là myristyl, trong đó R là CH3-(CH2)12- nhóm myristyl được gắn vàoglycin tại đầu N của protein. Hầu như virus không có enzyme N-myristyl transferase đểgắn nhóm myristyl, chúng phải sử dụng của tế bào.

Protein myristyl hoá gắn vào màng sinh chất, ví dụ protein Gag của hầu hết virus retro.Nếu không được myristyl hoá thì chúng không gắn được vào màng sinh chất và sự lắpráp virus sẽ không xảy ra.

-Phosphoryl hoá

Phosphoryl hoá là sự chuyển nhóm phosphate từ một nucleotide, thường là ATP,cho oxy ở nhóm –OH của serin, treonin hoặc tyrosin. Sự chuyển nhóm phosphate nhờ

enzyme kinase của tế bào hoặc của virus.Sự phosphoryl hoá có thể làm thay đổi cấu hình, hoạt tính, vị trí và độ bền của protein.Nhiều quá trình của virus đòi hỏi protein phải được phosphoryl hoá.

c- Sự vận chuyển các phân tử trong tế bào eukaryota

Các phân tử của virus được vận chuyển tới các vị trí nhất định trong tế bào.Genome của virus được đưa vào nhân nhờ trượt theo vi ống và qua lỗ nhân, mRNA virusđược vận chuyển từ nhân ra tế bào chất và các protein virus sau khi được tổng hợp cóthể được vận chuyển vào các vị trí khác nhau, kể cả vào nhân (Các virus lắp ráp trongnhân).

Nhiều protein có một trình tự acid amin giống như mã số vùng của bưu điện, nóquy định điểm đến của protein. Protein đến gắn vào màng có một trình tự tín hiệu – đó làdãy các gốc acid amin kỵ nước. Sự tổng hợp protein bắt đầu tại các riboxom tự do,nhưng khi trình tự tín hiệu được tổng hợp thì nó sẽ hướng dẫn phức hợp polypeptide-riboxom đi vào mạng lưới nội chất và tiếp tục tổng hợp protein tại đó. Vùng mạng lướinội chất có chứa riboxom vì thế gọi là mạng lưới nội chất sần.

Mỗi một loại protein gắn vào màng có một hoặc nhiều trình tự gắn vào màng, gọilà trình tự neo màng (membrane anchor sequences) giàu gốc acid amin kỵ nước. Một số protein loại này có trình tự tín hiệu hoạt động như cái mỏ neo cắm vào màng. Các





protein gắn vào màng khác, ví dụ protein vỏ ngoài của HIV-1 sẽ được chuyển qua màngcho đến khi chạm tới trình tự neo và sau đó trình tự tín hiệu sẽ bị enzyme của tế bào loạibỏ.

Nhiều protein được tổng hợp trong mạng lưới nội chất hạt sẽ được tạo bọng để tớibộ máy Golgi. Hầu hết protein gắn màng được glycosyl hoá trong các khoang màng này,sau đó được chuyển tới các màng tế bào chất hoặc màng nhân và có thể nẩy chồi quacác màng này.

Các tế bào biểu mô có mặt đỉnh (ở phía ngoài) và mặt đáy (ở phía trong),được cấu tạo từ lipid và protein. Khi nhiễm virus có vỏ ngoài vào tế bào biểu mô chúngsẽ nảy chồi qua màng sinh chất một cách giới hạn hoặc qua mặt đỉnh hoặc qua mặt đáy.Ví dụ nếu là VSV (virus chốc mép), chúng sẽ nẩy chồi từ mặt đáy, còn virus cúm A sẽnảy chồi từ mặt đỉnh. Điều này giải thích vì sao virus cúm nhiễm vào động vật có vú đềukhu trú ở đường hô hấp.

Nếu virus nhân lên ở trong nhân thì hầu hết (nhưng không phải tất cả) các proteinvirus phải được đưa vào nhân. Cơ chế vận chuyển liên quan đến sự nhận diện của tínhiệu định vị nhân (NLS-nuclear localization signal) nằm trên protein của tế bào, gọi làimportin, sau đó gắn vào các sợi (fibril) mọc ra từ phức hợp lỗ nhân để vận chuyển qua

lỗ nhân.(3) - Sao chép genome của virus

Đây là bước thứ 5 của chu trình nhân lên. Nhìn chung virus DNA và virus RNA saochép trực tiếp genome của mình thành RNA. Tuy nhiên một số virus DNA khi sao chépcần qua trung gian RNA và một số virus RNA cần qua trung gian DNA.

Các virus DNA tiến hành sao chép trong nhân (trừ virus pox). Các virus có genomenhỏ (virus papilloma) sử dụng DNA polymerase của tế bào, còn virus có genome lớn (ví dụ herpes) thì mã hoá cho enzyme của mình.

Các virus RNA tiến hành sao chép trong tế bào chất (trừ virus cúm và retro), sử

dụng enzyme do chúng mã hoá. Trong hầu hết trường hợp, sao chép và phiên mã là một.Enzyme dùng cho sao chép cũng là enzyme dùng cho phiên mã.

(1) Virus DNA kép sao chép trong nhân theo cơ chế bán bảo tồn như ở tế bào, sử dụng enzyme DNA polymerase phụ thuộc DNA của tế bào. Tuy nhiên virus pox là virusDNA kép, sao chép trong tế bào chất sử dụng enzyme DNA polymerase do chúng mãhoá.

(2) Virus DNA đơn (+ hoặc -) tất cả đều sao chép trong nhân, sử dụng DNApolymerase của tế bào và phải qua giai đoạn trung gian tạo sợi DNA kép, gọi là dạng saochép (RF-replicative form). Tư RF sao chép tạo genome.

(3)

Virus RNA kép (ví dụ virus rota) luôn có genome phân đoạn, sao chép trongtế bào chất và sử dụng enzyme RNA polymerase phụ thuộc RNA do chúng mã hoá.

(4) Virus RNA đơn, (+) khi sao chép phải qua bước tạo RNA (-) trung gian làmkhuôn để tổng hợp genome RNA (+). Genome ban đầu được dùng làm mRNA để tổnghợp RNA polymerase.

(5) Virus RNA đơn, (-) sao chép trong tế bào chất, sử dụng enzyme RNApolymerase phụ thuộc RNA (RNA-replicase) do chúng mang theo để tổng hợp sợi RNA(+) trung gian làm khuôn tổng hợp genome (-).

Virus RNA (-) phân đoạn (ví dụ virus cúm) sao chép trong nhân, sử dụng RNApolymerase phụ thuộc RNA do chúng mang theo.





(6) Virus RNA (+) phiên mã ngược (ví dụ HIV), trước hết dùng enzyme phiên mãngược của virus (DNA polymerase phụ thuộc RNA) để tạo DNA kép trong tế bào chất,sau đó vào nhân gắn vào nhiễm sắc thể của tế bào rồi từ đó sao chép tạo genome RNAnhờ enzyme RNA polymerase phụ thuộc DNA của tế bào.

(7) Virus DNA kép phiên mã ngược (ví dụ HBV). muốn sao chép phải qua bướctrung gian tạo RNA tiền genome trong nhân, dùng enzyme RNA polymerase phụ thuộcDNA của tế bào. RNA mới sinh ra khỏi nhân làm khuôn để tổng hợp sợi DNA (-) (sợi L)

nhờ enzyme phiên mã ngược của virus. Từ sợi DNA (-) làm khuôn tổng hợp sợi DNA (+)tương bù do enzyme của virus mã hoá.

a- Khởi đầu sao chépMỗi genome virus có một trình tự đặc biệt, tại đó bắt đầu sao chép acid nucleic

của virus. Khi sao chép cần gắn mồi. Đó là phản ứng đầu tiên của một nucleotide vớinhóm –OH tại vị trí khởi đầu sự sao chép genome của nhiều virus (ví dụ rota, rhabdo)bắt đầu khi nucleotide đầu tiên của sợi mới bắt cặp với 1 nucleotide trong RNA của virus.Nucleotide đầu tiên hoạt động có hiệu quả như một mồi để sao chép RNA, khi nhóm 3’-OH của nó gắn với nucleotide thứ 2.

Một số virus DNA đơn (ví dụ virus parvo) sử dụng cách tự tạo mồi. Đầu 3’ củaDNA có các trình tự tương bù, nên có thể gập lại, bắt cặp với nhau tạo đầu 3’-OH thaycho mồi.

Để khởi đầu sao chép, nhiều genome DNA và một số genome RNA của virus dùngmột phân tử RNA hoặc protein làm mồi.

b- RNA mồi và protein mồi Sự tổng hợp DNA của tế bào được bắt đầu sau khi một vùng xoắn kép được mở

xoắn tạo bong bóng nhờ enzyme helicase và sau khi enzyme primase tổng hợp mộtđoạn RNA ngắn làm mồi. Cần một mồi cho sợi dẫn đầu và nhiều mồi cho tổng hợp cácđoạn Okaseki của sợi muộn (sợi sau). Nucleotide đầu tiên của DNA mới gắn vào 3’-OH

của RNA mồi.Một số virus DNA dùng mồi RNA để sao chép genome. Một số (ví dụ virus

polymase) dùng primase của tế bào để tổng hợp mồi. Số khác (ví dụ virus herpes vàphage T7) lại mã hoá cho primase của riêng mình. Virus retro dùng tRNA của tế bào làmmồi khi ở ngoài tế bào chất, nhưng khi cài xen genome của mình vào nhiễm sắc thể củatế bào nên để sao chép, chúng dùng mồi do primase của tế bào tổng hợp.

Một số virus động vật sử dụng protein làm mồi, trong đó có virus DNA như virusadeno và virus RNA như picorna. Nhóm 3’-OH của serin hoặc tyrosin trong protein sẽ gắnvới nucleotide sợi mới.

Virus hepDNAa (ví dụ HBV) là virus DNA kép, dùng mồi là protein để khởi đầu tổnghợp sợi DNA (-) và mồi RNA để khởi đầu tổng hợp DNA (+). Mồi protein và mồi RNA củavirus hepDNAa không bị cắt bỏ sau khi vai trò của chúng đã hoàn tất mà vẫn được dínhvào đầu 5’ của genome.

c- Sao chép DNAMỗi DNA virus có ít nhất một trình tự chuyên biệt để bắt đầu sao chép gọi là trình

tự khởi đầu (Ori). Các protein khởi đầu sao chép DNA bám vào vị trí này bao gồm:

- Helicase bám vào vị trí để tháo xoắn.

- Một số protein bám sợi DNA đơn, giữ cho 2 sợi không bắt cặp lại với nhau.





- Một DNA polymerase.

Về cơ bản quá trình sao chép DNA của virus giống như của tế bào. Ở vi khuẩn, số enzyme tham gia ít hơn so với ở eukaryota. Ví dụ helicase-primase của phage T7 (ởE.coli ) chỉ là 1 phân tử, trong khi của virus herpes simplex (ở tế bào động vật) là mộtphức hợp gồm 3 loại protein.

Sự tổng hợp DNA diễn ra gần chạc sao chép. Một trong 2 sợi là sợi dẫn đầu, sợicòn lại là sợi muộn, được tổng hợp thành các đoạn Okaseki sau đó nối lại với nhau nhờ

DNA-ligase. Sợi DNA kép mới tạo thành có chứa một mạch của sợi mẹ. Cách sao chépnày gọi là bán bảo tồn. Ngược lại với nó là sao chép bảo tồn xảy ra ở một số virus.

Một số genome DNA là phân tử dạng thẳng trong khi một số khác lại là dạng khépvòng. Một số phân tử dạng thẳng khi sao chép lại được khép vòng, cho nên nhiềugenome virus được sao chép như là một phân tử vòng tròn. Từ đây có 2 phương thứcsao chép.

- Sao chép theo cơ chế theta hay dạng mắt. Từ vị trí Ori tạo ra 2 chạc ba sao chép. Saochép cùng lúc theo 2 chiều thuận nghịch kim đồng hồ.

- Sao chép theo cơ chế xích ma (). Phân tử DNA kép dạng vòng gồm sợi ngoài (+) vàsợi trong (-). Sợi ngoài bị cắt đứt ở liên kết photphodiete tạo ra đầu 3’-OH tự do (gọi làđiểm sinh trưởng) Sợi trong xoay được dùng làm khuôn. Các nucleotide nối vào đầu 3’-OH để tạo ra 1 sợi DNA mới. Từ sợi DNA mới này lại được gắn mồi tổng hợp mạch bổsung tạo DNA kép.

Một số virus lúc mới nhiễm sao chép theo cơ chế theta nhưng ở giai đoạn sau lạitheo cơ chế xích ma (ví dụ phage x174).

Một số virus DNA như virus herpes và phage T4, kết quả sao chép tạo ra phân tử DNA rất lớn gọi là phân tử trùng lặp (concateme). Mỗi concateme cấu tạo gồm nhiều bảnsao genome nối với nhau. Trước khi lắp ráp vào virion concateme sẽ được phân cắtthành các phân tử có kích thước và trình tự của genome.

(4) -Lắp rápLắp ráp là sự tự kết nối các thành phần virus để tạo ra virion hoàn chỉnh đòi hỏi

phải có cấu trúc bền vững, tồn tại được trong môi trường như là một thực thể có khảnăng gây nhiễm, tuy nhiên cũng đòi hỏi khi vào trong tế bào cấu trúc này phải không bềnvững thì mới có thể giải phóng dễ dàng genome vào tế bào chất. Do vậy virion phải cócơ chế đóng mở kiểu “công-tắc” để có thể biến đổi từ trạng thái bền vững sang trạngthái không bền vững. Công tắc này liên quan đến việc gắn vào receptor hoặc sự thay đổipH trong endosome.

Khi số lượng genome và protein cấu trúc được tích luỹ đến ngưỡng thì chúng sẽtiến hành lắp ráp tạo nucleocapsid.

1. Virus có cấu trúc dạng xoắn: Đối với virus RNA đơn có cấu trúc dạngxoắn, lúc đầu một số phân tử protein cấu trúc sẽ bám theo chiều xoắn của genome RNA,sau đó các phân tử khác lần lượt bám theo cho đến khi phủ hết RNA.

2. Virus có cấu trúc dạng khối đa diện: Trước hết cần phải lắp ráp một cấutrúc rỗng hình cầu gọi là procapsid. Genome virus chui vào procapsid, sau đó cải biến từ cấu trúc hình cầu sang hình khối đa diện; ví dụ các virus adeno, picorna thực hiện cảibiến bằng cách cắt bớt 1 hoặc nhiều protein cấu trúc.

Genome chui vào trong procapsid qua kênh nằm ở vị trí mà sau này sẽ là đỉnh củakhối đa diện. Bất kỳ enzyme nào tham gia vào đóng gói genome cũng nằm ở vị trí này.





Ở tế bào thực khuẩn cũng như vậy, trước hết cũng phải tạo một “tiền đầu” (prohead)sau đó genome chui qua 1 cái cổng nằm ở một đỉnh. Vị trí này cũng có chức năng nối vớiđuôi.

a- Đóng gói genomeTrong tế bào có rất nhiều acid nucleic, của cả virus và tế bào. Vậy làm thế nào để

genome của virus lại được lựa chon và lắp ráp chứ không phải của tế bào? Sở dĩ như vậyvì virus có một protein chuyên biệt, nhận diện tín hiệu đóng gói, nằm ở vùng có cấu trúc

bậc hai của genome. Hầu hết virus có genome sợi đơn có thể đóng gói hoặc sợi dươnghoặc sợi âm, nên tín hiệu đóng gói phải có duy nhất ở sợi cần được đóng gói. Genomeđược nén trong thể tích nhỏ. Virus DNA kép có kích thước lớn như virus herpes, đóng góigenome chặt đến nỗi tạo áp suất lớn gấp 10 lần so với áp suất trong chai rượu sâm –banh.

b- Cơ chế lắp ráp

Trước đây Fraenkel-Conrat đã tách genome ra khỏi capsid của virus đốm thuốc lá,sau đó lại lắp ráp chúng với nhau trong điều kiện pH và sự có mặt của một số ion nhấtđịnh, để tạo virus hoàn chỉnh. Với các virus đơn giản, chỉ chứa 1 acid nucleic và một số ítloại protein thì có thể tự lắp ráp một cách đơn giản như trên. Nhưng với các virus phứctạp, như virus herpes và phage có đuôi, thì không thể tái lắp ráp như vậy. Chúng cầnphải được lắp ráp trực tiếp trong môi trường của tế bào nhiễm. Khi lắp ráp cần phải cómặt tạm thời 1 protein dùng làm giàn giáo. Các protein cấu trúc theo đó mà lắp vào đểtạo capsid. Khi công việc hoàn tất, protein giàn giáo bị loại bỏ khỏi virion hoặc bằngenzyme phân giải hoặc giữ lại để tái sử dụng.

c- Sự tạo màng virion

Vỏ ngoài virus có thể được tạo thành theo 1 trong 2 cơ chế: Cải biến màng sinhchất của tế bào rồi nảy chồi ra ngoài hoặc tự tổng hợp màng mới bao quanhnucleocapsid.

-Cải biến màng sinh chất Vỏ ngoài của virus thường có nguồn gốc từ màng sinh chất, được cuốn theo khi

virus nảy chồi. Vùng màng mà virus sẽ nảy chồi được đính trước 1 hoặc nhiều loạiprotein đặc hiệu của virus, thường là glycoprotein, các protein này ngâm trong lớp lipidkép. Protein M của virus (các phân tử protein này gắn với nhau tạo thành màng đệm –M) tập trung nhiều ở vùng màng, có ái lực với nhau và đẩy protein tế bào ra khỏi màng.Đôi khi protein tế bào không bị đẩy ra hết nên chúng có thể tham gia vào thành phần vỏngoài. Ví dụ vỏ ngoài của virus HIV-1 có chứa protein MHC-II (phức hợp hoà hợp môchính) của tế bào. Trước khi nảy chồi, protein M tới gắn vào phần đuôi nằm trong tế bàochất của glycoprotein xuyên màng, sau đó nucleocapsid tiến đến bám vào màng M.

Nucleocapsid khi nảy chồi sẽ cuốn theo màng tế bào chất và màng M để tạo vỏ ngoài.Không phải tất cả các virus đều có màng M. Ví dụ ở trường hợp virus sốt vàng thì bề mặtnucleocapsid sẽ gắn trực tiếp vào đuôi glycoprotein trong màng.

-Tổng hợp mới màng virus

Chỉ có một số ít virus tạo màng lipid muộn trong quá trình nhân lên. Màng này cóthể tham gia hình thành vỏ ngoài (ví dụ virus pox) hoặc nằm trong nhân tạo 1 lớp phíamặt dưới của capsid (ví dụ virus irido).

Khi nhân lên virus baculo tạo ra 2 loại virion có vỏ ngoài: Loại thứ nhất có chứcnăng lây nhiễm sang tế bào khác trong vật chủ. Loại này có được vỏ ngoài là do nảy chồi





qua màng sinh chất. Loại virion thứ hai có chức năng gây nhiễm vào vật chủ mới, vỏngoài của nó bao quanh nucleocapsid nằm trong nhân dẫn đến các virion hợp nhất vớinhau trong một bọc gọi là thể bọc (occlusion body). Thể bọc giúp virus tránh tác độngcủa môi trường bên ngoài, nên virus có thể duy trì rất lâu ngoài tế bào sống.

(5) -Giải phóng virus khỏi tế bào

Đây là giai đoạn cuối cùng của chu trình nhân lên. Nhiều virus được giải phóng khitế bào bị nổ tung, do thành tế bào bị phân giải, cộng với áp lực lớn trong tế bào. Ví dụ

nhiều phage, peptidoglycan bị phân giã dẫn đến làm vỡ tế bào. Số khác lại có khả năngtổng hợp protein ức chế enzyme tham gia vào tổng hợp thành tế bào, làm cho thành tế bào yếu đi nên dễ bị vỡ.

Số lượng virus được tạo thành qua mỗi mẻ là rất lớn. Trong tế bào E.coli có kíchthước nhỏ bé, phage T4 có kích thước lớn tạo ra được 200 virion. Virus picorna có kíchthước rất nhỏ khi nhiễm vào tế bào động vật có kích thước lớn đã tạo ra đến 100.000virion.

Một số virus không làm tan tế bào mà chỉ chui ra từ từ theo lối nảy chồi, số khácchui ra thông qua việc tạo thành túi hay bọng từ màng lưới nội chất hoặc bộ máy Golgi.Màng bọng dung hợp với màng tế bào chất và đẩy virus ra ngoài. Ở các trường hợp này,

tế bào vẫn còn sống thêm một thời gian nữa.19.1.3.2.Phiên mã và dịch mã ở Prokaryota

19.1.3.2.1. Phiên mã ở Prokaryota

Sự phiên mã ở các tế bào prokaryota có những đặc điểm sau:

- Chỉ cần một loại RNA polymerase để tổng hợp tất cả các loại RNA.

- mRNA là đa gen (polycistron) có nhiều khung đọc, tất cả các khung đọc đều cóthể được dịch mã cùng một lúc.

- mRNA không gắn mũ và đuôi poly (A).

- Phiên mã được thực hiện khi RNA-polymerase bám vào promoter. Sự tổng hợpbắt đầu từ điểm xuất phát, thường là TAC, nằm sau điểm bám 7-8 base nằm phía đầu 3’ của khuôn.

- Phiên mã tiếp tục cho đến khi đọc qua trình tự kết thúc. Khi kết thúc, RNApolymerase và mRNA rời khỏi mạch khuôn.

- Quá trình phiên mã và dịch mã xảy ra đồng thời.

RNA-polymerase của E.coli là một phức hợp gồm 5 tiểu đơn vị là αα’ và .

(xích ma) có thể tách ra khỏi enzyme lõi. αα’ (enzyme lõi) là yếu tố xác định tính đặchiêu của promoter.

Promoter là vùng khởi động. Nếu ký hiệu base đầu tiên phiên mã thành mRNA(thường là adenin) là +1 thì các base nằm phía trước theo hướng ngược chiều phiên mãsẽ ký hiệu là (-). Promoter gồm 2 trình tự một trình tự là TATAAT cách điểm khởi đầu 5-8 base và có base trung tâm là -10. Trình tự này gọi là hộp TATA hay Pridnow và mộttrình tự nữa là TTGACA, có base trung tâm là -35 (nằm trước điểm khởi đầu 35 bp).Vùng -35 tham gia vào việc gắn RNA polymerase





Cụ thể là ngay trước vùng -35 của một số promoter còn có thêm yếu tố UP để chotiểu đơn vị của RNA polymerase nhận diện và tăng cường sự bám của enzyme. Khikhởi đầu phiên mã hoàn thành, yếu tố sẽ rời ra để tái sử dụng.

Phiên mã kết thúc sau khi một trình tự kết thúc được phiên mã. Sự kết thúc cóthể theo cơ chế phụ thuộc hay không phụ thuộc yếu tố (rho).

- Kết thúc phiên mã không phụ thuộc rho được đặc trưng bởi trình tự giàu G-C trênDNA. Trình tự này đối xứng 2 bên, có thêm 5 hoặc 6 adenin kèm theo. RNA được phiên

mã từ trình tự này có thể tạo ra cấu trúc nút vòng có cuống (stem loop) và cấu trúc nốiA-U hình thành trong sợi lai DNA-RNA (DNA khuôn và RNA mới sinh). Đoạn lặp lại oligo Avới oligo U bắt cặp không bền vững nên RNA có thể tách khỏi DNA khuôn. Sau đó sợiDNA kép được hình thành trong “bong bóng phiên mã”. Lõi của enzyme RNA polymerasecó ái lực thấp với DNA kép nên được tách ra.

Hình 19.8: Cấu trúc bậc 2 ở đầu 3’ của RNA ở operon E.coli.

- Kết thúc phiên mã phụ thuộc yếu tố rho cần phải có yếu tố rho. Đó là proteingồm có 6 tiểu đơn vị có ái lực cao với RNA đơn, có hoạt tính helicase và ATP-ase để tháoxoắn sợi lai DNA-RNA. Khi bám vào RNA, yếu tố rho sẽ phân giải ATP. Năng lượng đượcgiải phóng giúp nó chuyển dọc sợi RNA mới sinh tới bong bóng phiên mã, sau đó yếu tố rho tách đôi DNA-RNA và giải phóng RNA.

Gen của virus và vi khuẩn ít khi có intron. Một số phage dùng RNA pol phụ thuộcDNA của tế bào vật chủ để phiên mã, trong khi số khác lại tự tổng hợp enzyme này choriêng mình.

Hình 19.9: Mô hình kết thúc phiên mã phụ thuộc yếu tố Rho ở E. Coli

19.1.3.2.2. Dịch mã ở prokaryota

Dịch mã ở vi khuẩn có các đặc điểm sau:

- Dịch mã có thể được bắt đầu trước khi kết thúc phiên mã. Do không có nhân nênphiên mã và dịch mã xảy ra đồng thời.

- Riboxom 70S gồm 2 tiểu phần là 50S và 30S.





- mRNA không có mũ nhưng có trình tự SD (Shine DalgRNAo) nằm trước vị trí khởiđầu dịch mã AUG và bắt cặp với đoạn 3’RNA riboxom 16S trong tiểu phần 30S.

- Methionine của tRNA đầu tiên thường được metyl hoá (fMet-tRNAiMet).

- Chỉ cần một lượng rất ít các yếu tố khởi đầu.

- mRNA có nhiều khung đọc (polycistron). Tất cả các khung đọc đều được dịch mãcùng lúc.

Hình 19.10: Quá trình nhân lên của virus trong tế bào vật chủ

Hình 19.11: Sự xâm nhập của thực khuẩn thể vào tế bào vi khuẩn

19.2. GIỚI THIỆU TÓM TẮT QUÁ TRÌNH NHÂN LÊN CỦA MỘT SỐ VIRUS ĐIỂNHÌNH

19.2.1. Virus DNA

4 họ đại diện là: Adenoviridae, Herpesviridae, Papovaviridae và Parvoviridae.

19.2.1.1. Adenoviridae

Họ này gồm các chi:

- Mastadenovirus, gồm 49 serotyp gây bệnh cho người như viêm phổi, viêm mũihọng, viêm kết mạc, một số gây ung thư ở chuột.

- Aviadenovirus, nhiễm ở chim, gia cầm.





- Virus chứa genome DNA kép.

- Virion dạng khối đa diện, trên mỗi đỉnh có sợi lông dài.

- Không có vỏ ngoài.

a-Cấu trúc

- Đường kính trung bình của virion 70-100nm

- Capsid chứa 7 protein:

Protein II nằm trên vỏ capsid.Protein III hay protein penton, nằm ở đỉnh khối đa diện.

Protein IIIa nằm trên vỏ capsid.

Protein IV sợi đỉnh.

Protein VI nằm ở gần đỉnh.

Protein VIII nằm trên cạnh tam giác của khống đa diện.

Protein IX nằm gần đỉnh.

- Lõi chứa các protein.

Protein V nối DNA với protein II (penton).Protein VII bao quanh sợi DNA.

Protein X nằm trên bề mặt tam giác của capsid.

Protein 55 kDa gắn ở đầu chuỗi gọi tắt là protein đầu chuỗi (TP).

- Ở đầu chuỗi DNA có các trình tự lặp lại đảo chiều.

b- Hấp phụ và xâm nhập

- Sợi đỉnh của virus gắn vào thụ thể (CAR) dành cho kháng thể của virus coxsackia và

adeno.- Intergrin gắn vào trình tự RGD trong protein III (penton) để giúp virus xâm nhập vàotế bào theo lối nhập bào, tạo endosome.

- Virus thoát khỏi endosome nhờ pH trong endosome thay đổi, bị vỡ ra giải phóngnucleocapsid.

- Vi ống gắn với hexon và vận chuyển virion vào gần lỗ nhân. Vỏ capsid bị phân giải, DNAđược giải phóng và vào nhân qua lỗ nhân. Protein 55 kDa ở đầu 5’ bám vào màng matrixcủa nhân.

c- Phiên mã và dịch mã sớm





Genome được tách thành sợi R và L (phải và trái) không gọi là sợi (+) và sợi (-)vì cả 2 sợi đều có khung đọc.

Cả 2 sợi đều phiên mã tạo mRNA.

Sợi R có các gen E1A, E1B, các gen cấu trúc, gen E3.

Sợi L có các gen E2A, E2B và E4.

- RNA polymerase II phiên mã tạo mRNA của virus có mũ ở đầu 5’ và đuôi poly (A) ởđầu 3’.

mRNA E1 dịch mã tạo protein E1.

Các gen sớm trung gian E1A tham gia vào hoạt hoá trans các gen virus.

- Protein E1 gắn vào protein điều hoà của vật chủ, gắn vào hộp TATA, điều hoà ngượcpha S, hoạt hoá protein p53.

Protein E1B ức chế sự chết theo lập trình (apoptosis) của tế bào.

E1 gắn pRB (protein ung thư võng mạc).

- Phiên mã sợi L để tạo mRNA cho E4 sau đó dịch mã để tạo protein E4.

E4 điều hoà ngược các gen virus, tham gia vào vận chuyển mRNA và vào

tổng hợp DNA.- Phiên mã mRNA E2, tổng hợp 3 protein quan trọng cần cho tổng hợp DNA.

- Phiên mã mRNA E3, dịch mã tạo ra protein E3 để cải biến đáp ứng miễn dịch của vậtchủ ức chế apoptosis.

d-Sao chép

Sao chép DNA tiến hành khi tế bào bước vào pha S và khi E2 được tích luỹ.

- Các đoạn lặp đảo chiều ở 2 đầu dùng làm điểm khởi đầu sao chép.

- Có một protein 80 kDa (protein đầu chuỗi) và một DNA polymerase. Từ vùng E2 tạo 1heterodimer để bắt đầu sao chép.

Cả 2 sợi của genome đều có thể bị thế chỗ do virus thực hiện sao chép theo

cơ chế bán bảo thủ.

Sợi mẹ có cấu trúc cán chảo (panhandle) do có các đoạn đầu lặp đảo chiềuvà tiến hành phiên mã.

Protein đầu chuỗi 80 kDa bị cắt bớt để tạo thành protein 55 kDa.

e- Phiên mã và dịch mã muộn

- Sau sao chép, sự vận chuyển mRNA của vật chủ bị ức chế.

Phức hợp E4.E1B ngăn cản sự vận chuyển mRNA của vật chủ và tăng cường

sự vận chuyển mRNA của virus ra khỏi nhân. Sản phẩm của gen sớm sau hoạt hoá trans các gen muộn.

- Sự cắt nối mRNA và vị trí gắn đuôi poly (A) khác nhau tạo nên các mRNA khác nhau.

f- Lắp ráp và giải phóng

- Penton và hexon đầu tiên được lắp ráp trong tế bào chất, sau đó tập hợp trong nhân đểlắp ráp thành capsid.

- DNA chui vào capsid nhờ phân tử protein đóng gói. Nếu DNA không chui được càocapsid, nó sẽ tách ra ở ngoài. Virion hoàn chỉnh ra khỏi nhân rồi toát ra ngoài.

19.2.1.2. Herpesviridae





Họ này gồm 3 chi:

(1) Alpha herpesvirus

- HHV-1 (human herpesvirus-1) gây chốc mép.

- HHV-2, còn gọi là herpes sinh dục gây bệnh đường sinh dục.

- HHV-3 gây bệnh thuỷ đậu, zona.

- Simian herpesB gây bệnh ở khí.

(2)

Beta herpesvirus- HHV-4 virus Epstein-Barr gây ung thư vòm họng.

- HHV-5 virus cự bào (CMV-cytomegalovirus).

- HHV-6 gây bệnh ban (ban đào).

- HHV-7 không biểu hiện triệu chứng.

- HHV-8 Sarcoma Kaposi ở người.

(3) Gamma herpesvirus

a- Cấu trúc

- Virus có vỏ ngoài, trên bề mặt có các glycoprotein, glycoprotein bề mặt gC, gD, gB, gE,gH, gI, gK, gL, gM. Vỏ ngoài chứa lipid đường kính 150-200nm.

- Phía trong vỏ ngoài là lớp protein vô định hình (tegument) – vùng hạt chứa proteindạng cầu.

- Capsid có kích thước trung bình (100nm), dạng khối đa diện với 162 capsome.

- Lõi là DNA kép, dạng thẳng là một trong những genome lớn nhất của virus (240 kb).


- Protein bề mặt gC của virus bám vào thụ thể bề mặt của tế bào.

+ Một số chất trung gian xâm nhập (HVEM-herpesvirus entry mediators) giúp virus gắndặc hiệu vào glycoprotein gD.

+ Khi dung hợp với màng tế bào cần có thêm sự tham gia của các glycoprotein bề mặtkhác gB, gD, gE và gI.

- Virus vào tế bào theo lối nhập bào.

- Virus tiếp cận nhân, chỉ có DNA và protein tegument mới qua lỗ nhân.






- Genome virus khép vòng nhưng không liên kết với protein chromatin.

- Một phần protein tegument của virus herpes simplex vẫn còn giữ lại ở tế bào chất sẽngăn cản sự tổng hợp protein của tế bào chủ nhờ phân huỷ polyriboxom và RNA của tế bào.

+ Protein tugument, trong đó có -TIF (yếu tố cảm ứng trans của gen ) tiến hành hoạthoá trans và tăng cường tổng hợp mRNA sớm ngay.

+ 5 gen sớm ngay (khoảng 10%) không đòi hỏi tổng hợp protein mà là nguồn dự trữ cho sản phẩm gen .

- RNA pol II phiên mã các gen còn lại tạo mRNA để tổng hợp protein tham gia vào sự điều hoà biểu hiện gen của virus herpes.

- Các gen (gen sớm sau) được phiên mã ở mức độ thấp nếu không có sản phẩm củagen .

- Gen 1 cần sản phẩm của gen và được phiên mã trước tiên, tạo mRNA để tổng hợpICP-6 (16) là ribonucleotide reductase. ICP-18 (18) là protein bám DNA.

- 2 là gen sớm sau phụ thuộc vào gen 4 và được phiên mã sau gen 1.

- Một số protein 2 ngăn cản sự tổng hợp protein .Các sản phẩm của gen đạt cao nhất sau 5-7 giờ nhiễm.

d- Sao chép genome

- Trước khi tổng hợp DNA đã có một số protein cấu trúc 1.

- Virus sử dụng nhiều enzyme như helicase, primase và polymerase để tiến hành saochép genome theo cơ chế vòng tròn xoay.

- Sao chép bắt đầu tại 3 điểm khởi đầu và nhiều đoạn RNA không được loại bỏ. Khi DNAsao chép tại nhiều điểm khởi đầu sao chép, lúc đầu được sợi đơn rất dài, sau đó tổng hợpsợi bổ sung. Đây là sợi trùng lặp (concateme) gồm nhiều genome nối với nhau. Enzyme

sẽ cắt để được phân tử có kích thước và trình tự của genome.e- Phiên mã và dịch mã muộn

- Các protein hoạt hoá gen 1. Một số protein 1 được tạo thành trước khi tổng hợpDNA.

- Các gen mã hoá cho các protein muộn - tức protein cấu trúc, tích luỹ trong nhân và ởmàng nhân, ví dụ các capsome dạng ống, các protein bề mặt vỏ ngoài.

- Các protein ức chế sự tổng hợp sản phẩm gen .

Hình 19.12: Sự điều hoà biểu hiện gen của virus herpes.





Gen được hoạt hoá bởi protein -TIF do gen mã hoá. Protein tự điều hoàbiểu hiện của chính mình và hoạt hoá gen . Protein và hiệp đồng hoạt hoá gen ,proetin mà tham gia lắp ráp tạo virion vừa điều hoà hoạt động của gen .

Ghi chú: hoạt hoá; ức chế


Protein tạo capsid gắn với trình tự “” nằm trên DNA kép, cắt chúng ra khỏi sợitrùng lặp, tạo capsid, qua màng nhân. Màng nhân bọc capsid sau đó dung hợp với màngsinh chất để ra ngoài.

19.2.1.3. Papovaviridae

Gồm các chi: Papilomavirus gây bệnh mụn cóc, ung thư cổ tử cung.

Polymevirus gây viêm não.

Virus tạo bọt SV40.

a- Cấu trúc

Capsid hình khối đa: diện, đường kính 45-55nm, không có vỏ ngoài, được tạothành từ 72 capsome. Capsome được cấu tạo từ các protein VP1, VP2 và VP3.

VP1 là protein lớn của capsid.VP2 là protein nhỏ của capsid.

VP3 là protein capsid gắn DNA.

Lõi là DNA kép, khép vòng.


- Virus vào tế bào biểu mô theo cơ chế nhập bào. Sự hấp phụ thay đổi tuỳ loại virus,nhưng có thể cần phân tử MHC-I, yếu tố sinh trưởng hoặc acid sialic. thụ thể của HPV-6là integrin, của HPV-11 là heparin sulphat.

- Virus nằm trong endosome và cởi vỏ ở tế bào chất, sau đó genome DNA kép, khép





vòng vào nhân qua lỗ nhân.


Phiên mã nhờ RNA polymerase II của tế bào để được pre-mRNA (mRNA tiền chất).Pre-mRNA cắt nối tạo 2 mRNA, nhưng có cùng mũ ở đầu 5’ và đuôi poly (A) ở đầu 3’. Cótên gọi là kháng nguyên T lớn và kháng nguyên T nhỏ.

Virus SV40 có 2 kháng nguyên T trong khi virus polyoma có 3 kháng nguyên T(thêm kháng nguyên T trung bình).

d- Sao chép genome- Sự tích luỹ kháng nguyên T lớn có tác dụng chuyển tế bào vào pha S, bởi vì virus phụthuộc vào bộ máy sao chép của tế bào.

- DNA của virus chuyển thành một nhiễm sắc thể nhỏ (minichromosome).

- Kháng nguyên T lớn bám vào DNA và hoạt hoạt động như enzyme helicase và ngănchặn sự phiên mã sớm bằng cách phong bế điểm khởi đầu.

- Sự sao chép theo cơ chế theta tạo ra 2 genome giống hệt nhau.


- Sự chuyển vị trí khởi đầu sau sao chép DNA cho phép bắt đầu tổng hợp mRNA muộn.

- Nhờ phương thức cắt nối lựa chọn (alternative splicing) mà từ 1 bản phiên mã tạo rađược 3 mRNA có đoạn dẫn đầu không dịch mã giống nhau.

+ mRNA VP1 tổng hợp protein Vp1. Các riboxom đôi khi bắt đầu dịch mã tại điểm khởiđầu dịch mã thay đổi để tạo ra VP3.

+ mRNA Vp2/VP3 tổng hợp các protein VP2/VP3.


- VP2 và VP3 gắn vào VP1 và tín hiệu định vị nhân trên VP1 tạo thành phức hợp tích luỹtrong nhân.

- Các protein cấu trúc tự động lắp ráp với nhau tạo thành capsid rỗng. DNA loại bỏhiston-1 trước khi chui vào capsid.

- Nucleocapsid rời khỏi nhân, tạo bọng với màng lưới nội chất nhẵn để ra khỏi bề mặtđỉnh của tế bào biểu mô nhờ dung hợp với màng tế bào chất.19.2.1.4. Parvoviridae

Gồm các chi:

- Parvovirus gây bệnh ở động vật gậm nhấm, bệnh ở chó, lợn, bệnh mắt bạch tạng cầuhạt ở mèo,...

- Erytrovirus gây bệnh ban đỏ B19.

- Dependovirus khác với 2 chi trên là các virus tự lập (autonomous) có thể tự nhân lêntrong các tế bào chủ thích hợp. Dependovirus là virus khiếm khuyết, chúng chỉ có thểnhân lên khi có sự hỗ trợ của virus đồng nhiễm, ví dụ virus adeno.





Virus đi kèm adeno.

Virus đi kèm adeno ở chim.

Virus đi lèm adeno ở chó.

a- Cấu trúc

- Capsid có kích thước rất nhỏ (20nm), dạng khối đa diện, gồm 32 capsome với 60 tiểuđơn vị VP (viral protein) là VP1, VP2 (chiếm 90% tiểu đơn vị protein) và VP3.

- Lõi: DNA đơn, dạng thẳng. Hầu hết là DNA (-), ở hai đầu có đoạn palindrom (đoạn DNAmạch kép có trình tự nucleotide trên mỗi sợi giống nhau nhưng trái chiều nhau) tạothành các nút kẹp tóc, có một đầu 3’-OH thay cho mồi.

b- Xâm nhập và cởi vỏ

- Virus B19 gắn vào thụ thể là kháng nguyên P trên bề mặt hồng cầu. Các cá thể khôngcó thụ thể này sẽ không bị nhiễm. Cách xâm nhập và cởi vỏ còn chưa thật rõ.

- DNA đơn vận chuyển vào nhân.


- RNA polymerase của tế bào tổng hợp mRNA của đoạn nằm trước hộp TATA để tổng hợp

protein không cấu trúc, tức là protein điều hoà.- Cắt nối mRNA, tạo ra các bản sao RNA, gắn mũ và đuôi, được mRNA ra khỏi nhân đểtổng hợp protein điều hoà NS1.

- Tương tự như vậy, tiếp tục cắt nối trong nhân để tạo mRNA dùng cho tổng hợp proteinđiều hoà NS2.

- Các protein không cấu trúc NS1 và NS2 vận chuyển vào nhân để tham gia sao chépDNA.

d- Sao chép genome

- Sự sao chép genome chỉ được tiến hành khi tế bào chủ ở pha S của chu kỳ tế bào.

- Đối với virus phụ thuộc adeno (AAV) đòi hỏi phải đồng nhiễm với virus adeno để kích tế bào bước vào pha S.

- Để sao chép, cần có DNA polymerase và một số enzyme của tế bào. Sao chép dựatrên mô hình kẹp tóc lăn cải biến. Sao chép bắt đầu từ đầu 3’ của nút kẹp tóc, được dùngthay cho mồi, để tổng hợp sợi DNA (+) bổ sung, kéo dài đến khi đạt chiều dài genome.

- Protein NS1 cắt và liên kết cộng hoá trị với genome, tạo ra điểm đứt trong mạch banđầu cho phép nút kẹp tóc duỗi thẳng. Đoạn mới duỗi dùng làm khuôn để tổng hợp đoạnDNA (+) bổ sung.

- Chu kỳ tiếp tục lặp lại tạo phân tử DNA trùng lặp (concateme) rất lớn.





- Protein NS1 gắn vào mỗi trình tự genome để cắt, tạo genome hoàm chỉnh.


- Nhờ cắt nối lựa chọn phân tử mRNA, mà tạo được 2 phân tử mRNA cho tổng hợp 2protein cấu trúc khác nhau là VP1 và VP2.

- VP2 lại phân cắt trong capsid nhờ enzyme để tạo VP3.


- NS1 đóng gói DNA virus ở trong nhân.

- Các protein cấu trúc (VP) vào nhân qua lỗ nhân tạo capsid.

- Cơ chế chui ra của virus còn chưa rõ.

19.2.2. Virus RNA

Virus có genome RNA, bao gồm RNA đơn (+), RNA đơn (-) và RNA kép, có số lượng họ rất lớn. Sau đây xin giới thiệu các họ quan trọng nhất.

19.2.2.1. Virus RNA đơn, dương

Gồm một số họ đại diện:

- Coronaviridae.

- Flaviviridae.

- Picornaviridae.

- Retroviridae.

- Togaviridae.

19.2.2.1.1. Coronaviridae

Có 1 chi là chi coronavirus gây bệnh:

- Viêm đường hô hấp cấp nặng (SARS).

- Coronavirus ở người (HCoV) gây bệnh đường hô hấp.- Viêm phế quản ở chim (IBV).

- Viêm gan chuột (MHV).

- Bệnh mào xanh ở gà Tây.

a-Cấu trúc





Virus có kích thước trung bình (80-100nm)

Vỏ ngoài có các protein:

- Protein xuyên màng.

- Protein hemagglutinin esterase.

- Protein gai, hình dùi cui, gọi là teplome, nên tạo diềm quanh virus. Khi quan sát dướikính hiển vi, diềm có hình ảnh vầng hào quang (corona tiếng Latinh la hào quang).

Nucleocapsid dạng xoắn, mềm mại. Protein nucleocapsid liên kết với genome.

Lõi Genome là RNA đơn, (+).

b- Hấp phụ và xâm nhập- Protein gai giúp virus bám vào một loạt glycoprotein bề mặt của tế bào.

- Virus xâm nhập theo 2 cách: dụng hợp với màng sinh chất và nhập bào.

- Sự cởi vỏ và giải phóng RNA vào tế bào chất còn chưa rõ.

c- Dịch mã sớm

Genome RNA, (+) có chức năng mRNA, tiến hành dịch mã sớm tạo protein cònchưa rõ chức năng.

d- Phiên mã

- Phiên mã tạo sợi khuôn RNA (-), từ đó tổng hợp rất nhiều mRNA khác nhau.- Phiên mã tạo sợi RNA (-) không liên tục, rồi từ đó tổng hợp rất nhiều mRNA.

e- Tổng hợp protein

- Từ các mRNA tổng hợp nhiều loại protein khác nhau, như glycoprotein gai, proteinxuyên màng, protein heamagglutinin, protein cấu trúc.


- RNA genome cuộn lại, gắn với protein nucleocapsid.

- Các glycoprotein gắn vào màng bộ máy Golgi, nucleoprotein xâm nhập vào bộ máy

Golgi, nối và gắn protein bề mặt của virus, lắp ráp tạo virion, sau đó ra khỏi bộ máyGolgi, tạo dung hợp với màng sinh chất để ra khỏi tế bào.





19.2.2.1.2. Flaviviridae

Thuộc virus Arbo nhóm B gồm các chi:

- Flavivirus gồm các virus:

+ Virus sốt Dengi/ Sốt xuất huyết Dengi.

+ Virus viêm não Nhật Bản.

+ Virus viêm não do ve.+ Virus viêm não St. Louis.

- Pestivirus, gồm:

+ Virus gây tiêu chảy ở bò.

+ Virus gây tả lợn.

- Virus viêm gan C (HCV).

a- Cấu trúc

Hạt virus được bọc bởi vỏ ngoài đường kính 40-60 nm. Vỏ ngoài có các protein M,protein E.

- Capsid dạng khối đa diện, cấu tạo từ các protein C.

- Lõi là RNA đơn (+), đầu 5’ gắn mũ, đầu 3’ không gắn đuôi nhưng có trình tự không dịchmã.


- Virus gắn gai vào thụ thể glycoprotein bề mặt và xâm nhập theo kiểu dung hợp hoặcnhập bào tạo endosome.

- pH thấp trong endosome làm thay đổi cấu hình trong protein E dẫn đến dung hợp với vỏngoài với màng endosome đẩy nucleocapsid vào tế bào chất.

- Việc cở vỏ còn chưa rõ.

c- Tổng hợp protein

Bản đồ RNA genome gồm:5’.mũ-UTR-C-prM-E-NS1-NS2a-NS2b-NS3-NS4a-NS4b-NS5-3’UTR-đuôi

- NS1 có trong vỏ ngoài và trong lumen

- Phức hợp protein không cấu trúc NS2b-NS3 là protease dùng để cắt các protein khác.

- NS4a và NS3 có chức năng chưa rõ.

- Peptidase tín hiệu cắt các protein còn lại.

- NS5 là RNA polymerase phụ thuộc RNA.

d- Sao chép genome





- NS3 và NS5 hoạt động cùng nhau trong phiên mã.

- Cả RF và RI đều tham gia vào phiên mã rRNA. Ở đây RF - dạng sao chép là sợi đôitrung gian được tổng hợp từ sợi đơn; RI - dạng trung gian sao chép là một số RNA đượctổng hợp cùng lúc trên cùng 1 sợi khuôn genome.

- RNA virus (vRNA tức là genome) được tổng hợp nhiều gấp 10 lần c-RNA (RNA bổsung).

- vRNA là khuôn để tổng hợp c-RNA.

- mRNA gắn mũ và đuôi, để tổng hợp protein virus.- RNA cũng dùng làm genome.

e- Lắp ráp và giải phóng

- Tiến hành dịch mã tạo protein vỏ ngoài, gắn vào màng mạng lưới nội chất và tạoprotein cấu trúc.

- RNA (có mũ và đuôi) trước hết tổng hợp sợi RNA (-) tạo sợi RNA kép dùng để phiên mãtạo RNA genome.

- Genome cuộn lại, gắn với protein C tạo capsid vào màng lưới nội chất theo kiểu nhậpbào tại nơi đã gắn protein vỏ ngoài.- Protein pr.M tạo phức với protein E để ngăn cản dung hợp với màng trong.

- Protein pr.M gắn với protein C để bắt đầu nảy chồi vào màng lưới nội chất.

- Các hạt virus được bọc trong bọng ra khỏi mạng lưới nội chất rồi dung hợp với màng tế bào để ra ngoài.

- pr.M cắt thành M để virus có thể nhiễm vào tế bào mới.

19.2.2.1.3. PicornaviridaeGồm các chi:

- Enterovirus: + Polio gây bại liệt.

+ Coxsackia Avà B gây viêm màng não, viêm họng rộp, bệnh Bornholm.

+ Echo gây viêm màng não.

+ EV71 gây bệnh tay chân miệng.

- Cardiovirus (ECM) gây viêm não, cơ tim ở gặm nhấm.

- Rhinovirus gây bệnh đường hô hấp trên, cảm lạnh thường.





- Apthovirus gây bệnh lở mồm long móng ở động vật có móng chẽ.

- Hepatovirus gây viêm gan A (HAV).

- Parechovirus typ 1 và 2 gây bệnh ở người (HPEV 1 & 2).

a- Cấu trúc

Virion có kích thước nhỏ (20-30 nm).

Capsid dạng khối đa diện, không có vỏ ngoài, chứa các protein VP1, VP2, VP3 nằmtrên mặt virion, VP4 nằm bên trong liên kết với RNA.

Lõi chứa genome RNA đơn, (+) cuộn chặt trong capsid. Ở virus bại liệt đầu 5’ liên

kết với peptide Vpg (thay cho mũ), đầu 3’ gắn đuôi poly (A).Phần mã hoá của genome được chia làm 3 phần P1, P2 và P3. P1 mã hoá cho

protein cấu trúc VP1, VP2, VP3 và VP4. P2 mã hoá cho các protein 2 A, 2B và 2C. 2A làprotease ngăn cản dịch mã của tế bào chủ. 2B và 2C cần cho sự sao chép, trong đó 2Cgắn với RNA, có hoạt tính ATP-ase và GTP-ase.

Polymerase chính của virus là C3Dpro tham gia phân cắt polyprotein nhưng có

điểm cắt khác 2A.


- Virus gắn vào thụ thể CD155 trên bề mặt tế bào, vị trí bám là một “hẽm” (canyon)trên bề mặt capsid.

- Virus xâm nhập theo cơ chế thực bào, tạo endosome.

- Bơm proton trong endosome tạo pH khoảng 5, gây biến tính protein capsid, làm thayđổi cấu hình, lộ ra acid amin kỵ nước (không phân cực).

- Các acid amin này tương tác với lớp lipid của màng endosome, giải phóng RNA vào tế bào chất.

c- Phiên mã, sao chép và dịch mã

- Phiên mã và sao chép là cùng 1 quá trình và sử dụng enzyme như nhau.

- VPg có chức năng mồi trong sao chép.- RNA genome có chức năng mRNA, tham gia dịch mã tạo polyprotein. Polyprotein lạiđược protease phân cắt thành các phân tử đơn lẻ, có chức năng khác nhau.

- Protein 3Dpol là RNA polymerase tiến hành tổng hợp sợi DNA (-). Sợi này sau đó đượcdùng làm khuôn để tổng hợp genome.

- Nằm trước vùng mã hoá ở đầu 5’ là cấu trúc bậc 2 IRES là “bến đỗ của riboxom” nhờvậy mà quá trình dịch mã không cần mũ.

d- Lắp ráp và giải phóng

- Trước hết tạo protome 5S gồm VP0, VP1 và VP3.





- 5 protome tạo pentame 12-14S. 12 pentame tạp procapsid 73S, chứa 60 protome.

- RNA kết hợp với vỏ capsid tạo provirion 155S.

- Khi VP0 phân cắt thành VP2 và VP4 thì provirion sẽ trở thành virion hoàn chỉnh 155S.

- Virus được giải phóng do tan bào, đó là hệ quả của việc virus tạo enzyme ức chế cácquá trình phiên mã, dịch mã của tế bào. Virus được phóng thích tiếp tục lây nhiễm vàocác tế bào khác.

19.2.2.1.4. Retroviridae

Gồm các chi:(1) Avian-leukosis-sarcoma

- Virus sarcoma Rous (RSV) gây ung thư ở gia cầm.

- Virus gây bệnh nguyên hồng cầu ở chim (AEV – avian erythroblasttosis virus).

- Virus gây bệnh bạch cầu tuỷ bào (MC - myelocytomatosis).

(2) Mammalian type-C

- Virus gây ung thư bạch cầu chuột Moloney (Mo-MLV-Moloney murine leukema).

(3) Virus typ B

- Virus gây ung thư vú chuột (MMTV – Mouse mammary tumor virus).(4) Virus typ D

- Virus nhiễm ở khỉ Mason-Pfizer (MPMV – Mason – Pfizer Monkey virus).

(5) Virus gây ung thư bạch cầu tế bào T ở người (HTLV – Human T-cell leukemiavirus) hoặc ở bò (BLV – borine leukemia virus).

(6) Lentivirus

- Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV-1, HIV-2), Visna/Msedi.

(7) Spumavirus

- Virus tạo bọt ở người.a- Cấu trúc

- Vỏ ngoài có nguồn gốc từ màng sinh chất với các protein:

+ Protein gai gp 120.

+ Protein gai gp 41. Hai glycoprotein này gắn với nhau nhờ liên kết S – S để tạo gp 160.

+ Protein vỏ ngoài P17 – P18.

- Capsid dạng khối trụ, chứa protein capsid P24 – P25.

- Lõi: + Genome là 2 sợi RNA đơn. (+) giống nhau.

+ Chứa protein nucleocapsid P9 - P7 gắn quanh genome.





+ Chứa enzyme phiên mã ngược (RT), integrase, Protease.

b- Hấp phụ và xâm nhập của HIV

- Protein gai gp 120 gắn vào thụ thể dặc hiệu trên bề mặt tế bào, ví dụ CD4 của tế bàoT.

- Tiến hành dung hợp thông qua trung gian là vùng kị nước của protein màng TM.

- Tuỳ thuộc vào loại virus và tế bào chủ, sự dung hợp cũng xảy ra sau khi virus vào tế bào theo con đường nhập bào.

- Virus cởi vỏ và nucleocapsid vào tế bào chất.c- Phiên mã ngược

- Phiên mã ngược xảy ra bên trong nucleoprotein trong tế bào chất

- Sơ đồ RNA (+)

Mũ-R-U5-PBS-gag-pol-env-U3-R-AAAA

- mRNA có mũ và đuôi poly A.

- 1 phân tử tRNA của tế bào đặc hiệu cho mỗi loại virus gắn vào trình tự tương bù tại vịtrí gắn mồi (PBS) và tiến hành phiên mã ngược tạo cDNA.

- Enzyme RT hoạt động như một DNA polymerase phụ thuộc RNA và cũng có hoạt tínhribonuclease H.

+ Bước nhảy 1: Trình tự R của cDNA nhảy sang bắt cặp với trình tự R của RNA và tổnghợp cDNA.

+ Ribonuclease H phân huỷ toàn bộ genome RNA cũ chỉ còn để lại một mẫu ngắn (trình

tự P+) tại vùng env để làm mồi.

+ Enzyme RT bắt đầu tổng hợp sợi DNA (+) về phía U5 để tổng hợp U3 R U5.

+ Bước nhảy 2: đoạn U3-R-U5-PBS nhảy để PBS của DNA (+) bắt cặp với PBS của DNA(-).

+ Cả 2 sợi đều được kéo dài tạo phân tử DNA kép provirus với 2 đầu là 2 đoạn lặp đảochiều LTR (long terminal repeats) gồm U3-R-U5.

d- Gắn vào nhiễm sắc thể

- Protein nền matrix có vai trò vận chuyển DNA vào nhân.

- Provirus trong nhân khép vòng.

- Intergrase tạo điểm đứt sole trong DNA tế bào chủ tại trình tự nhận diện provirus (att).

- DNA virus được cài xen vào DNA vật chủ tạo phân tử lai.

- Các base không bắt cặp sẽ bị loại bỏ và một đoạn khuyết ngắn sẽ được lấp đầy nhờDNA polymerase. Kết quả là loại ra 4 cặp base khỏi DNA provirus.

e- Sao chép genome và dịch mã

- Một khi được cài xen, genome virus nằm dưới sự kiểm soát của tế bào chủ và đượcphiên mã nhờ RNA polymerase II của tế bào.

- Đoạn U3 chứa promoter và enhancer. Phiên mã (cũng là sao chép) bắt đầu từ vị trí +1của trình tự R tạo bản sao mRNA 35S giống với genome virus, được gắn mũ và đuôi poly(A), vừa dùng để dịch mã tạo protein dùng làm genome.

- Nhờ dịch khung (frameshift) mà tạo thành poly protein gag-pol.

- Protease của virus phân cắt polyprotein thành các protein cấu trúc và không cấu trúcriêng lẻ.





- Sự cắt nối tạo mRNA 24S, gắn mũ, đuôi để mã hoá cho protein env (protein vỏ ngoài).

- Gen gag được ưu tiên dịch mã nên protein cấu trúc vượt trội protein không cấu trúc.

Các protein tích luỹ trong tế bào chất trong đó 1 số bị cắt trong quá trình chế biến saulắp ráp.


- Các thành phần khác nhau của virus liên kết với nhau cả trước khi polyprotein bị cắtthành các protein riêng lẻ.

- Hai sợi RNA (+) liên kết cộng hoá trị với nhau tại đầu 5’ và gắn với nucleoprotein.- Protein capsid gắn với protein nền M và với nucleoprotein.

- Protein vỏ ngoài cài sẵn vào màng sinh chất. Nucleocapsid nảy chồi ra ngoài.

19.2.2.1.5. Togaviridae

Gồm các chi:

- Alphavirus có các virus viêm não ngựa Miền Tây, viêm não ngựa Miền Đông, viêm nãongựa Venezuela, virus rừng Semliki, virus Sindbis và gây nhiễm ở động vật không xươngsống.

- Rubivirus: virus Rubella (sởi Đức).- Pestivirus: virus gây tiêu chảy bò, tả lợn.

- Arterivirus: virus viêm động mạch ngựa.

a- Cấu trúc

- Virus có kích thước trung bình (50-70nm). Vỏ ngoài rất dày với các gai cấu tạo từ cácprotein E1, E2, E3.

+ Capsid: dạng khối đa diện cấu tạo từ các protein C. Đầu C hình thành giá đỡ cứng ởphía ngoài của capsid lõi.

+ Lõi: RNA đơn, (+) đầu 3’ và 5’ có các đoạn tương bù nên bắt cặp với nhau.






- Gai glycoprotein gắn vào protein thụ thể bề mặt của tế bào mà bản chất còn chưa rõ.Dùng kháng thể gắn E2 thì virus không vào tế bào được.

- Virus vào tế bào theo cách nhập bào, tạo endosome.

- Endosome dung hợp với lysosom. pH thấp trong endosome làm thay đổi cấu hìnhprotein E1 và E2 dẫn đến dung hợp màng, giúp virus thoát ra tế bào chất.

- Riboxom gắn trên protein C dẫn đến cởi vỏ.


- Dịch mã từ bộ 3 AUG tạo protein p1234, là do đọc mã vượt qua codon dừng.

- Enzyme cắt protein p1234 để được 4 protein:

+ NSp1 có hoạt tính polymerase cho cRNA và RNA mũ của virus.

+ NSP2 là protein dùng cắt polypeptide, có hoạt tính polymerase cRNA và tổng hợp RNA26S dưới genome.

+ NSP3 là protein được phosphoryl hoá, chưa rõ chức năng.

+ NSP4 là RNA polymerase phụ thuộc RNA, protein 123 cắt thành 3 protein, trong đóprotein thứ 2 là protease dùng để cắt polypeptide.

d- Sao chép genome

- Dịch mã tạo protein NS (không cấu trúc).

- Protein NS hình thành phức hợp với RNA polymerase để tạo RNA (-) từ sợi RNA képtrung gian, tiến hành phiên mã tạo vRNA và mRNA (gắn mũ và đuôi) để tổng hợpprotein.- Phiên mã mRNA 26S


- Từ v-RNA phiên mã tạo sợi RNA kép trung gian để phiên mã tạo mRNA, gắn mũ vàđuôi.

- Dịch mã tạo các protein E1, P62,E2 và3), gắn vào màng mạng lưới nội chất, E1, P62,E2 và E3 kết hợp với nhau tạo gai bề mặt dạng trime.

f- Lắp ráp và giải phóng:

- Protein cấu trúc (C) gắn với vRNA để tạo provirion, xâm nhập vào mạng lưới nội chất,theo kiểu thực bào, sau đó hoàn thiện tạo virion, ra khỏi mạng lưới nội chất tạo bọng rồira khỏi tế bào nhờ dung hợp màng bọng với màng sinh chất.

19.2.2.2. Virus RNA đơn, âm

Ba họ đại diện là Rhabdoviridae, Orthomyxoviridae và Paramyxoviridae.

19.2.2.2.1- Rhabdoviridae

Có 2 chi là:

(1) Vesiculovirus gây bệnh chốc mép và ở động vật không xương sống.

(2) Lyssavirus gây bệnh dại, ngoài ra virus này cũng gây bệnh ở thực vật.





a- Cấu trúc

Virus có hình viên đạn, kích thước 70x170nm.

- Vỏ ngoài là lipoprotein. Trên bề mặt có protein G, tạo gai glycoprotein. Bên trong vỏngoài là lớp protein nền (M).

- Nucleocapsid xoắn, gồm các protein: Protein nucleocapsid (N) gắn với genome,Photphoprotein (P), protein L.

- Lõi chứa RNA đơn, (-) với đầu lặp đảo chiều cho phép bắt cặp với nhau tạo cấu trúc cánchảo.

- RNA polymerase phụ thuộc RNA gắn vào cấu trúc lõi.


- Virus gắn protein G vào thụ thể bề mặt, chưa rõ bản chất, của tế bào, có thể làphotohatidyl serin.

- Khi gắn không cần năng lượng nhưng khi xâm nhập cần 37 oC. Nếu ở 10oC thì khôngxâm nhập được.

- Virus vào theo lối nhập bào tạo endosome. Endosome dung hợp với lysosom.

- pH thấp trong endosome cảm ứng để vỏ ngoài virus dung hợp với màng endosome vàgiải phóng nucleocapsid vào tế bào chất.

- Phiên mã và sao chép genome tiến hành trong cấu trúc nucleocapsid lõi.

c- Phiên mã mRNA

- Trong tế bào chất gRNA kháng enzyme ribonuclease khi tạo phức với protein N.

- Protein L cùng với protein P và các yếu tố của tế bào tạo phức hợp gắn vào đầu 3’ phứchợp tự phosphoryl hoá.

- Phiên mã bắt đầu từ đầu 3’ và kết thúc sau khi gắn đuôi poly (A) vào gen đầu tiên, tạora nhiều loại mRNA để tổng hợp protein N, P, M, G và L.

- Tổng hợp protein:

+ Từ các mRNA tương ứng tổng hợp các protein N, P, M, G, L.

+ Protein G cài vào màng mạng lưới nội chất, tạo bọng rồi mang ra gắn vào màng tế bàochất.

+ Protein M sắp xếp sát màng tế bào và gắn với protein G.





d- Sao chép genome

- Khi lượng protein N tăng lên sẽ phong bế vị trí khởi đầu phiên mã trên genome (vRNA).

- Sợi mRNA có chiều dài đủ (bằng genome) được tổng hợp nhờ phức hợp polymerase.

+ Các yếu tố của tế bào chủ có vai trò quan trọng trong sao chép genome virus.

+ Lượng protein P tăng lên là cần thiết đối với quá trình sao chép.

+ Hầu hết gRNA nhanh chóng tạo cấu trúc ribonucleoprotein. Một số gRNA dùng để phiênmã mRNA.


- Phức hợp ribonucleoprotein lỏng lẻo liên kết với protein M, ngăn cản sự sao chép vàphiên mã của virus.

- Khi có nhiều protein M hơn, nó sẽ gắn vào ribonucleoprotein xoắn chặt, ngăn cản sự phiên mã và đưa chúng tới màng sinh chất để nảy chồi ra ngoài.

19.2.2.2.2. Orthomyxoviridae

Gồm 1 chi Orthomyxovirrus với các virus cúm A, B, C, cúm gia cầm H5N1,...

a- Cấu trúc

Virus đa hình thái, đường kính 80-120nm- Vỏ ngoài có các protein sau:

+ Protein heamagglutinin (HA) hay gai H, gồm 2 tiểu đơn vị HA1 và HA2. Virus cúm A có16 gai H.

+ Protein neuraminidase (NA) hay gai N. Virus cúm A có 9 loại gai N.

+ Protein kênh ion M2.

+ Protein nền M1.

- Capsid dạng xoắn gồm phức hợp ribonucleoprotein (RNP), chứa các protein: Proteinnucleocapsid (NP), protein polymerase (PA), protein polymerase (PB1), protein

polymerase (PB2). Genome là RNA đơn, âm, phân đoạn. Cúm A và B gồm 8 đoạn, cúm Ccó 7 đoạn RNA.

b- Hấp thụ và xâm nhập

- Gai H bám vào thụ thể là acid sialic trên màng tế bào, rồi xâm nhập vào tế bào theo lốinhập bào, tạo endosome rồi dung hợp với lysosom.

- pH thấp trong endosome giúp protein dung hợp (protein F) nằm ẩn phía trong gai Hchồi lên, cắm vào màng endosome đẻ đẩy nucleocapsid vào tế bào chất. Enzyme từ lysosom cũng có thể phân giải màng endosome.

- Nucleocapsid vào nhân, tiến hành phiên mã và sao chép trong nhân.





c- Phiên mã

Phức hợp polymerase gồm PA, PB1 và PB2.

- RNA virus gắn vào các vị trí gắn đầu 3’ và 5’ trên PB1, RNA của tế bào gắn vào PB2.

- Virus chiếm đoạt mũ ở đầu 5’ của mRNA của tế bào để làm mồi cho mRNA của mìnhnhờ enzyme exonuclease, vì thế nên mới phải chui vào nhân.

- Tạo mRNA rồi ra khỏi nhân.

d- Tổng hợp protein

- Tiến hành tổng hợp các loại protein của virus ở ngoài tế bào chất sau đó chui vào nhânđể tạo nucleocapsid.

e- Sao chép genome

Khi protein NP tích luỹ nhiều, chúng sẽ bám và phong bế mũ ở đầu 5’ và các gốc4-7 A trên RNA của virus, ngăn chặn sự lặp lại của các gốc U của vRNA và tạo thànhcRNA (tức sợi RNA + bổ sung).

- cDNA được protein NP bao quanh dẫn đến việc phức hợp polymerase mất đi protein PAvà tiến hành sao chép vRNA từ khuôn cRNA mới tổng hợp.

- vRNA được bao bởi protein Np để tạo nucleocapsid.


- Phức hợp RNP hình thành trong nhân, cùng với protein M1 được khuếch tán thụ độngvào nhân đồng thời cũng có sự gắn protein bề mặt virus vào màng sinh chất của tế bào.

- M1 gắn với RNP dẫn đến vận chuyển ra khỏi nhân.

- Protein NA cắt gốc acid sialic để giúp virus nảy chồi thoát khỏi tế bào.

19.2.2.2.3. Paramyxovirida

Gồm các chi:

- Paramyxovirus gồm virus Sendai (á cúm typ 1 ở chuột), á cúm typ 1và 3 ở người.

- Rubelavirus gồm virus quai bị, Newcastle, á cúm typ 2, 4ª, 4b ở người. Có protein HN.- Morbillivirus gồm sởi, dịch sốt chó (canine distemper). Có gai H nhưng không có gai N.

- Pneumovirus, virus hợp bào hô hấp ở người (HRSV – Human respiratory syncytialvirus). Không có gai H và N.

a- Cấu trúc

Virus có kích thước 125-250 nm.

- Vỏ ngoài gồm các protein:





+ Protein F (dung hợp).

+ Protein heamagglutinin – neuraminidase (HN) có hoạt tính gắn và cắt acid nucleic.

+ Protein nền (M) nằm ngay dưới vỏ ngoài .

- Nucleocapsid dạng xoắn gồm:

+ Genome là một phân tử RNA đơn, (-).

+ Protein nucleocapsid (NP) bao quanh genome, liên kết với protein M và các protein Lvà P.

+ Protein lớn (L) có hoạt tính polymerase.

+ Photphoprotein (P).

b- Hấp thụ và xâm nhập

- Virus gắn gai HN vào thụ thể bề mặt là acid sialic của tế bào ở pH trung tính.

- Protein F được protease của tế bào chủ cắt và cho phép dung hợp với màng tế bào đểđưa nucleocapsid vào tế bào chất.

- Protein M gắn vào protein NP, ức chế tổng hợp mRNA và điều này phải được thực hiệntrước khi phiên mã sớm.

c- Phiên mã mRNA- Các gen trên gRNA tách biệt nhau nhờ trình tự gắn nằm giữa các gen gọi tắt là ICS(short intercistronic nucleotide sequences). Đây là RNA đa gen (polycistron).

- Các sản phẩm của các gen chồng lớp và tiếp đó là các sản phẩm của các gen P/C/V/Ddùng trong điều hoà chu trình nhân lên.

- Phiên mã tiến hành trong cấu trúc RNP lõi, bắt đầu tại đầu 3’ và kết thúc khi thêm đuôi

poly (A) vào gen đầu tiên.- Số lượng bản sao mRNA nhiều hay ít tuỳ thuộc vào sự tái khởi động phiên mã. Phiênmã hết gen này rồi đến gen khác rồi quay lại tái khởi đầu phiên mã để được các proteinNP, P, M, F, HN và L.

d- Tổng hợp protein

- Tiến hành tổng hợp protein từ mRNA trong tế bào chất.

- Protein F và Hn cài vào màng mạng lưới nội chất, hình thành bọng rồi chuyển đến gắnvào màng tế bào.

- Protein M liên kết với protein gai trong màng tế bào chất.

- Protein NP phong bế vị trí khỏi đầu và ICS cho phép bắt đầu phiên mã sợi cRNA (RNAtương bù).

e- Sao chép genome

- Từ sợi gRNA (-) làm khuôn tổng hợp sợi tương bù cRNA (+), rồi đến lượt cRNA mới sinhra làm khuôn để tổng hợp genome RNA.

- gRNA mới sinh lại làm khuôn để tổng hợp mRNA và thêm nhiều cRNA.

- gRNA liên kết với các protein NP, P và L để tạo cấu trúc lõi.






- Protein NP gắn vào vị trí đặc hiệu bao quanh RNA tạo nucleocapsid nảy chồi ra ngoài.

- Các protein heamagglutinin – neuraminidase (HN) cắt acid sialic nằm trên bề mặt tế bào cho phép virus thoát khỏi tế bào.

19.2.2.2.4- Reoviridae

Bao gồm các chi:

- Orthoreovirus. Virus reo typ 1 ở người.

- Rotavirus. Virus rota gây bệnh tiêu chảy ở trẻ em.

- Orbivirus. Virus gây bệnh lưỡi xanh ở gia súc, virus gây bẹnh sốt Colorado do ve

- Phytoreovirus. Virus bệnh lúa lùn, virus khối u ở thực vật.

a- Cấu trúc

Virus có đường kích trung bình (60-80nm) không có vỏ ngoài, capsid gồm 2 lớpvỏ:

- Vỏ capsid ngoài cấu tạo gồm các capsome và các tiểu đơi vị:

1 – protein hấp phụ.

1 và 16 – protein capsid ngoài.

3 – protein capsid ngoài.- Vỏ capsid trong chứa các protein:

1 – protein capsid trong (nằm ở bề mặt trong của capsid trong).

2 – protein capsid trong.

2 – protein lõi.

4 – protein không cấu trúc.

3 – protein không cấu trúc.

3 – RNA polymerase.

- Genome gồm 10-11 phân tử RNA kép:L1, L2 và L3: RNA kép dài.

M1, M2 và M3: RNA kép trung bình.

S1, S2, S3 và S4: RNA kép ngắn.


- Gai VP4 của virus bám vào thụ thể bề mặt glycophorin – A của tế bào lông ruột.

- Virus vào tế bào theo có chế nhập bào qua trung gian thụ thể, tạo endosome.

- Màng endosome dung hợp với màng lysosom. Enzyme lysosom phân giải vỏ capsidngoài, giữ lại vỏ capsid trong và tìm cách thoát vào tế bào chất.





c- Phiên mã và sao chép

- RNA polymerase phụ thuộc RNA do virus mang theo được hoạt hoá khi vỏ ngoài bị phânhuỷ bởi enzyme protease.

- RNA tiến hành phiên mã tạo mRNA trên khuôn sợi RNA (-). Quá trình thực hiện bêntrong vỏ capsid.

- mRNA có 2 chức năng: mRNA và RNA khuôn để tổng hợp sợi tương bù cho genome.

- mRNA được đẩy qua kênh nằm ở đỉnh capsid vào tế bào chất.

d- Dịch mã- mRNA tổng hợp trên riboxom các loại protein cấu trúc và không cấu trúc (enzyme).

- Protein cấu trúc lắp ráp tạo vỏ capsid trong, bao quanh 11 đoạn RNA (+). Tiếp đó sợiRNA (+) đuợc dùng làm khuôn tạo sợi RNA (-) tương bù để được genome RNA kép.


- Protein cấu trúc lắp ráp tạo vỏ capsid ngoài bao quanh capsid trong, tạo virion hoànchỉnh, phá vỡ tế bào ra ngoài. Tế bào lông ruột bị phá huỷ, gây tiêu chảy.

19.2.3. Bacteriophage

Bacteriophage (Bacterriophage), viết tắt phage (phage), là virus kí sinh ở vikhuẩn. Genome của chúng có thể là DNA hoặc RNA, với kích thước nằm trong khoảng từ 2,5 đến 150kb. Phage có thể có chu trình sống đơn giản – chu trình tan hoặc phức tạp –chu trình tiềm tan, ở đó genome của chúng được cài vào NST của tế bào hoặc hoạt độngtheo phương thức chuyển vị.

Phage được phát hiện từ đầu thế kỷ XX, một cách độc lập, bởi hai nhà khoa học làTwort (1915) và d’Herelle (1917). Phage được nghiên cứu rất sâu rộng như là một môhình về virus và như một công cụ để phát hiện những kiến thức cơ bản đầu tiên về DNA(DNA là vật chất di truyền, xác định mật mã di truyền, sự tồn tại của mRNA và nhiềukhía cạnh sinh học phân tử cơ bản khác).

Vì phage kí sinh ở prokaryota nên chúng thường có trình tự quan trọng giống nhưtế bào chủ. Do vậy, chúng còn được sử dụng như là mô hình đơn giản cho nhiều khíacạnh sinh học phân tử khác nhau của prokaryota. Phage được sử dụng phổ biến như làvectơ tách dòng, liệu pháp gen, sản xuất vacxin. Nhiều enzim do phage mã hóa đượcdùng trong kỹ thuật di truyền để nối các đoạn gen và biểu hiện gen trong tế bàoprokaryota…





Các quá tình nhân lên ở bacteriophage

Về cơ bản, các bước nhân lên của các bacteriophage trong tế bào vi khuẩn là giốngnhau. Tuy nhiên, cũng có những khác biệt ở từng loại. Một số nhân lên theo chu trình tan,số khác lại nhân lên theo chu trình tiềm tan.

a. Hấp phụ: Trong môi trường dịch thể, phage ở trạng thái chuyển động tự do. Dova chạm ngẫu nhiên, phân tử protein ở đầu mút sợi lông đuôi gắn đặc hiệu vào thụ thể -

phân tử polysaccharit, trên bề mặt màng ngoài của E.coli . Mỗi loại phage gắn vào mộtloại thụ thể, có thể là polysaccharit trên bề mặt tế bào Gram (-) hoặc acid teichoic củavi khuẩn Gram (+), số khác chỉ gắn được vào đầu mút của pili F.

b. Xâm nhập: Phage tiết lyzozim phá hủy peptidoglycan. Bao đuôi co lại, ống trụcđâm xuyên qua thành tế bào, đẩy acid nucleic vào trong tế bào.

c. Tổng hợp các thành phần: Sau khi acid nucleic vào tế bào là thời kỳ ẩn (eclipseperiod). Không có bất kỳ một virion nguyên vẹn nào được tạo thành. Genome của viruskiểm soát bộ máy tổng hợp của tế bào, ngăn chặn sự tổng hợp bình thường của tế bàođể chuyển sang tổng hợp các thành phần của phage bao gồm tổng hợp genome vàprotein (y như kẻ xâm lược trong một quốc gia không phòng thủ).

d. Lắp ráp: Các bộ phận đầu, đuôi, lông, v.v. được tạo thành ở các nơi khác nhaunhư trong phân xưởng, sau đó lắp ráp ngẫu nhiên với nhau. Genome DNA được tạo thànhnhờ DNA polymerase mới tổng hợp sau đó chui vào lõi để tạo virion hoàn chỉnh.

e. Phóng thích: Lyzozim do phage tổng hợp phá hủy peptidoglycan thành tế bào.Khi thành tế bào bị phá hủy, sự thẩm thấu sẽ làm cho tế bào trương lên và vỡ ra. Phagegiải phóng ra môi trường xung quanh để lặp lại chu trình nhân lên ở tế bào mới. Sau đâylà một số phage có tầm quan trọng trong thực tiễn.

(1) Phage M13

Phage có dạng sợi, chứa genome DNA (+) đơn, khép vòng, với kích thước 6,4Kb.M13 gắn đặc hiệu vào pili F (pili được mã hóa bởi plasmit, gọi là yếu tố F, chỉ có ở tế bào

“đực”) của E.coli thông qua protein phụ (g3p) nằm trên vỏ ở đầu sợi phage. Sự gắn nàycảm ứng làm thay đổi cấu trúc của protein chính tạo nên vỏ capsid khiến toàn hạt congắn lại tạo động lực bơm DNA vào tế bào chất. DNA polymease của tế bào tổng hợpmột sợi bổ sung tạo DNA kép dạng sao chép (RF). Genome gồm 10 gen nằm sát nhau,có một vùng xen nhỏ (intergenic region) ở đó chứa điểm khởi đầu sao chép (ori). Phiênmã xảy ra (vẫn nhờ enzyme của tế bào chủ) tại bất kỳ một trong số vài promoter, chođến khi gặp một trong hai điểm kết thúc (terminator). Quá trình này dẫn đến những gennằm gần điểm kết thúc được phiên mã nhiều hơn so với các gen nằm xa, và đây cũng làphương thức chủ yếu trong việc điều hòa sự biểu hiện gen của phage M13. Tất cả RF đều

được tổng hợp như tổng hợp DNA kép bình thường, nhưng sự khởi đầu sao chép cần phảicắt đứt sợi (+) nhờ enzyme endonuclease (sản phẩm của gen 2) để hở đầu 3’-OH, màkhông cần mồi. Từ mỗi RF liên tục tạo ra các sợi DNA (+) dành cho đóng gói tạo virion.Các sợi này không dùng được làm khuôn tạo sợi DNA (-) vì ngay sau khi được tổng hợp,chúng đã được bao bọc bởi protein, sản phẩm của gen 5. Cấu trúc này được chuyển ramàng tế bào, ở đó DNA bám vào protein chính của capsid trên màng tế bào rồi chui ratheo lối nảy chồi mà không phá vỡ tế bào.

Vi khuẩn nhiễm M13 vẫn tiếp tục sinh trưởng và phân chia, cho dù với tốc độ thấphơn, tạo ra thế hệ tế bào mới và giải phóng M13. Lượng DNA được chui là ra khác nhau,nên các hạt có kích thước khác nhau. Trong quần thể luôn có những hạt mang nhiều





genome và những hạt mang một phần genome.

Nhờ cách nhân lên kỳ lạ và cấu tạo genome đặc biệt mà M13 được sử dụng cóhiệu quả trong công nghệ sinh học:

- Genome là chuỗi đơn nên được dùng trong giải trình tự.

- Dạng trung gian RF (DNA kép khép vòng) như là một plasmit nên được dùng làm vectơtách dòng.

- Không có sự hạn chế về kích thước genome nên có thể gắn một đoạn DNA ngoại lai

lớn.- Do không làm tan tế bào, nên có thể duy trì và liên tục tách chiết một lượng lớn DNAtách dòng.

(2) Phage T7

Cũng như các phage khác, T7 cũng có đầu hình khối đa diện gắn với một đuôi ngắnvới 6 sợi lông đuôi.

Phage T7 có kích thước nhỏ, có genome là DNA kép (khoảng 40 Kb) dạng thẳng.

Trước hết đầu mút sợi lông đuôi gắn vào thụ thể LPS trên màng sinh chất. Khi xâmnhập, một đầu của genome (gọi là đầu trái) bao giờ cũng đi vào trước, do vậy bản đồ

genome được chia theo phần trăm tính từ đầu trái. Ngay sau khi genome vào tế bàochất, RNApolymease phụ thuộc DNA bình thường của E.coli nhận ra 3 promoter của cácgen sớm ngay, nằm giữa vị trí 1% và 2%, ở đầu 3’ của genome. Tất cả các sản phẩmcủa các gen sớm đều tham gia vào sự điều khiển làm dừng phiên mã của tế bào chủ,chuẩn bị cho sao chép và biểu hiện genome virus.

Bản phiên mã sớm được ribonuclease III của tế bào chủ phân cắt thành cácmRNA, trong đó có mRNA mã hóa cho protein kinase (gp0,7) dùng để phosphoryl hóa vàlàm bất hoạt RNA polymerase của vật chủ, ngăn cản sự phiên mã của các gen sớm khác.Và tổng hợp một RNA polymerase (gp1) dùng để phiên mã các gen nằm ở giữa, thamgia vào sao chép DNA T7 và các gen muộn tham gia vào lắp ráp và làm tan bào để giảiphóng virus. Các sản phẩm khác, gp2, cũng gắn vào RNA polymerase của tế bào để làmbất hoạt enzyme này. RNA polymerase của T7 có tính đặc hiệu cao với promoter T7, nênức chế RNA polymerase của tế bào và dành toàn bộ hoạt động phiên mã cho T7.

Sự sao chép genome T7 gồm 3 giai đoạn:

a. Khởi đầu diễn ra tại một vị trí nằm ở đầu trái của genome. RNA polymerase(gp1) của T7 tổng hợp một mồi ngắn từ các protomer tại vùng khởi đầu dùng cho bướckhởi đầu.

b. Kéo dài từ mồi theo 2 hướng, do 2 enzyme gp5 và gp7 của T7 xúc tác. Proteingp5 gắn với thioredoxin để tạo một DNA polymerase dùng cho tổng hợp DNA từ mồi,

theo hướng 5’ – 3’, do đó tạo thành sợi muộn. Protein gp4 là enzyme đa chức năng, cóhoạt tính pimase, helicase và NTP-ase, nó gắn vào mạch DNA đơn duỗi xoắn của phân tử DNA mẹ và chuyển dịch theo hướng 5’ – 3’ của DNA nhờ thuỷ phân NTP. Sự mở xoắncủa chuỗi DNA mẹ theo hướng chạc sao chép. Khi gặp vị trí đặc hiệu nhận biết primase,gp4 sẽ tổng hợp các mồi tetraribonucleotide (pppApCpCpC hoặc pppApCpCpA). Các mồinày cung cấp đầu 3’-OH để khởi đầu tổng hợp sợi muộn nhờ DNA polymerase của T7.Protein gp3 là một endonuclease và gp6 là một exonuclease tiến hành phân giải DNA vậtchủ để cung cấp các nucleotide làm nguyên liệu cho tổng hợp DNA T7. Gp6 và DNApolymerase I của vật chủ tham gia vào loại bỏ mồi mRNA.

c. Sự tạo thành phân tử DNA trùng lặp (concatemer)





đầu thừa tận cùng tại đầu 5’ của cả hai phân tử con. RNA mồi không được thay thế bởiDNA, do đó ở đầu 3’ đối diện là đoạn DNA đơn. Các base bổ sung ở đầu 3’ của 2 phân tử trùng lặp (concateme). DNA ligase hàn các chỗ đứt. Enzyme giới hạn cắt phân tử DNAconcateme thành các đoạn bằng nhau tạo genome đổi đầu quay vòng.

Phiên mã genome muộn hoàn toàn phụ thuộc vào sự có mặt của DNA mới tổnghợp, là dạng có cấu trúc lỏng lẻo thuận lợi cho phiên mã. Ba peptide, sản phẩm của cácgen T4 (33,45 và 55) gắn vào RNA polymerase với các chức năng là các chất hoạt hoá

gen (gen activators) giúp nhận diện promoter gen muộn.Quá trình lắp ráp và giải phóng diễn ra như ở các phage T khác. Tế bào bị phá vỡ,giải phóng 100-200 hạt phage.

DNA-ligase của T4 là enzyme xúc tác cho phản ứng tạo liên kết photphodiestegiữa 3’-OH và 5’-P liền kề của phân tử DNA và RNA sợi đôi. Do enzyme này có khả năngnối các đoạn DNA có đầu sole hoặc đầu bằng, nên được sử dụng rộng rãi trong tách dòngvà cải biến DNA.

(4) Phage lamda

Phage lamda là virus ôn hoà có cấu tạo giống T4, nhưng đuôi của nó chỉ có mộtsợi lông ngắn. Đầu chứa DNA kép, dạng thẳng. Sự lây nhiễm bắt đầu khi sợi lông đuôigắn vào thụ thể bề mặt của E. coli , sau đó tiêm DNA vào tế bào chất. DNA của viron làsợi kép, dạng thẳng nhưng 2 đầu là mạch đơn và bổ sung cho nhau, gọi là đầu dính(cohesive end), viết tắ là cos. Ở trong tế bào chủ, hai đầu genome nhanh chóng gắn vàonhau tạo phân tử dạng vòng. Điều gì xảy ra tiếp theo là tuỳ thuộc phương thức sinh sản,chu trình tan hay chu trình tiềm tan. Chu trình tan về cơ bản giống với T4, nhưng ở đâychia làm giai đoạn.

- Giai đoạn I : Từ điểm khởi đầu Ori, tiến hành sao chép theo hai hướng đốidiện nhau, theo kiểu theta và kết thúc khi 2 chạc ba gặp nhau, để tạo nhiều khuôn chophiên mã và khuôn cho sao chép.

-

Giai đoạn II : Từ khuôn DNA kép dạng vòng mới được tổng hợp, tiến hành saochép theo cơ chế vòng tròn xoay (giống như x174). Enzyme cắt làm đứt sợi (+) ngoàiđể lộ đầu 3’-OH, sợi (-) nguyên vẹn bên trong dùng làm khuôn. Sợi (-) xoay, trong khicác nucleotide gắn vào đầu 3’-OH để nối dài mạch mà không cần mồi, thường sau khitổng hợp một đoạn DNA mạch đơn dài sẽ gắn mồi để tổng hợp mạch bổ sung, tạo phântử DNA kép. Enzyme cắt do phage mã hoá sẽ cắt ở vị trí chuyên biệt trên cả hai mạchđể tạo đoạn có kích thước genome. Điểm cắt là đầu dính cos.

Sau sao chép genome là phiên mã gen muộn để tạo protein cấu trúc, tiếp dó làcác giai đoạn lắp ráp và giải phóng.

Điều đáng chú ý là trên DNA của có một đoạn (nằm giữa gen J và gen att)

không đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhân lên của . Do đó trong kỹ thuật ditruyền, phage được dùng làm vectơ chuyển gen. Người ta cắt bỏ đoạn này và thay vàođó đoạn gen mong muốn để tách dòng.

Chu trình tiềm tan. Ngược với chu trình tan là chu trình tiềm tan, theo đó khôngmột thành phần nào của phage được tổng hợp và tế bào không bị tan. Genome khépvòng được cài xem vào NST của tế bào. DNA ở trạng thái này gọi là prophage. Mộtprotein ức chế do phage mã hoá ngăn cản sự phiên mã của các gen muộn, do đó duy trìtrạng thái tiềm tan. Khi tế bào phân chia, prophage cũng được phân chia theo. Trạng tháinày sẽ bị mất khi chất ức chế bị bất hoạt. Ở trạng thái prophage, một vài gen của phage(ngoài gen mã hoá cho chất ức chế) vẫn có thể được biểu hiện, đôi khi làm thay đổi





phenotyp của tế bào chủ, ví dụ làm thay đổi hình dạng khuẩn lạc. Các ví dụ đáng chúkhác là độc tố của vi khuẩn Corynebacterium diphteriae, gây bệnh bạch cầu, được mãhoá bởi prophage. Độc tố thần kinh do Clostridium botulinum có trong các hộp thịtphồng, cũng do prophage mã hoá. Tế bào tiềm tan có thể sinh trưởng, phân chia và hìnhthành tế bào mới giống như tế bào mẹ. Trong thực tế, hầu hết trong nuôi cấy, vi khuẩnđều có thể mang một hoặc vài prophage, nhưng chỉ một tỷ lệ rất nhỏ 1/10000 hoặc1/100000 prophage có thể tách khỏi nhiễm sắc thể để tiến hành chu trình tan, tạo virionmới và gải phóng ra môi trường. Các virion được giải phóng không ảnh hướng tới các tế bào tiềm tan khác, bởi vì protein ức chế luôn duy trì prophage ở trạng thái tiềm tan, giúptế bào tiềm tan “miễn dịch” trước sự xâm nhập của virus cùng loại. Do có sự “miễn dịch” nên các phage ôn hoà chỉ tạo vệt tan khi cho xâm nhiễm vào các chủng không phải tiềmtan. Các vệt tan xuất hiện rất đặc trưng. Các virus độc tạo vệt tan rất rõ trong khi virustiềm tan chỉ tạo vệt tan mờ. Các vệt tan nhìn thấy được vì nhiều tế bào bị tan do cácphage tiến hành chu trình tan. Vệt tan mờ là vì một số tê bào tiềm tan vẫn sống sót,sinh sản trong vệt tan.

(5) Phage chuyển vị (TP)

Phage chuyển vị (transposable phage) chủ yếu gặp ở các vi khuẩn Gram âm, nhất

là Pseudomonas. Một trong các ví dụ điển hình nhất là phage Mu. Phage chuyển vị cóvòng đời theo cả chu trình tan và tiềm tan, giống như phage , nhưng klhác ở phươngthức sao chép genome. Ở pha tan sớm, một số quá trình phức tạp liên quan đến enzymetransposase của virus, DNA polymerase của vi khuẩn và một số enzyme khác (của virusvà vi khuẩn) tiến hành sao chép DNA và cài bản sao genome mới tạo thành của virusvào tế một vị trí nào đó trên NST của tế bào và do đó có thể làm bất hoạt các gen tại vịtrí gắn dẫn đến đột biến. Không có genome nguyên ven của virus rời khỏi NST tế bàochủ. Chỉ sau một số vòng chuyển vị sao chép (replicative transposition), genome viruscùng với một phần DNA liền kề của tế bào được tách ra khỏi tế bào để thực hiện chutrình tan.

Phage chuyển vị được dùng phổ biến trong công nghệ sinh học để đưa gen mongmuốn vào các tế bào nhân sơ.

19.3. NUÔI CẤY VIRUS ĐỘNG VẬT

19.3.1. Phát triển phương pháp nuôi cấy

Trước kia nếu muốn nuôi cấy virus thì người ta phải nuôi cấy trên cơ thể động vật.Như vậy rất khó quan sát được các hiệu ứng đặc thù của virus ở mức độ tế bào. Vào

những năm 30 của thế kỷ 20 các nhà virus học đã phát hiện thấy trứng gà mang phôi(đã thụ tinh hay chưa thụ tinh) có thể được dùng để nuôi cấy virus herpes, virus đậumùa và virus cúm. Mặc dù phôi gà có kết cấu giản đơn hơn nhiều so với cơ thể thỏ haychuột thí nghiệm nhưng phôi gà vẫn là một cơ thể phức tạp. Sử dụng phôi gà không giảiquyết được triệt để những vấn đề gặp trong hiệu ứng tế bào học do virus gây ra. Mặtkhác, vi khuẩn cũng phát triển tốt trên phôi gà, trên các phôi nhiễm vi khuẩn rất khóđánh giá chính xác được các hiệu ứng do virus. Vì vậy ngành virus học đã phát triểnchậm chạp khi chưa cải tiến được phương pháp nuôi cấy virus.

Có hai phát hiện mới đã làm triển khai được phương pháp nuôi cấy tế bào giúp chocác nhà virus học và các nhà khoa học khác. Một là, việc phát hiện và sử dụng chất





kháng sinh để ngăn ngừa sự cảm nhiễm vi khuẩn. Hai là, các nhà sinh học phát hiện thấycác enzyme thủy phân protein (proteolytic), nhất là trypsin, có thể làm tách riêng các tế bào ra khỏi các mô xung quanh mà không làm tổn hại đến các tế bào này. Rửa các tế bào và đếm số lượng chúng, pha loãng rồi chuyển vào các bình, các ống nghiệm hay hộpPetri bằng nhựa (plastic). Các tế bào trong dịch huyền phù sẽ hấp phụ trên bề mặt lớpthành nhựa, cúng sinh sôi nẩy nở và lan ra thành một tầng tế bào gọi là tầng tế bào đơn(monolayer). Tầng tế bào đơn này có thể truyền thế hệ (subcultured). Nuôi cấy truyềnthế hệ (subculturing) là đem các tế bào nuôi cấy được đi nuôi cấy trong các môi trườngnuôi cấy mới. Một lượng lớn các tế bào truyền thế hệ (subcultures) được tạo thành từ một mẫu tổ chức đơn sẽ là mẫu tế bào nuôi cấy đồng nhất cần thiết cho hàng loạt cácnghiên cứu hiệu ứng của virus.

Thuật ngữ nuôi cấy mô (tissue culture) đã được sử dụng rộng rãi nhưng nuôi cấytế bào (cell culture) cần sử dụng chính xác hơn. Hiện nay, phần lớn các tế bào nuôi cấyđều là tầng tế bào đơn sinh trưởng ra từ các tế bào phân tán đã được xử lý nhờ enzyme.Nhờ sử dụng nhiều loại hình nuôi cấy tế bào vận dụng chất kháng sinh để ức chế camnhiễm mà Virus học đã bước vào thời đại vàng (Golden Age). Từ thập kỷ 50 đến thập kỷ60 của thế kỷ 20 đã có trên 400 virus được phân lập và giám định (characterized) Mặcdù các virus mới đã được phát hiện nhưng trọng tâm hiện nay là cân giám định kỹ hơncác đặc tính của virus, xác định các bước cảm nhiễm (infection) và nhân lên (replication)của virus.

Các thí nghiệm vệt tan (plaque) dùng trong nghiên cứu phage (phages) có thểtdùng cho cả các virus đồng vật. Chẳng hạn, nuôi cấy tầng tế bào đơn các tế bào người,sau đó cấy virus, nếu virus làm tan tế bào thì rất nhiều vòng xâm nhiễm sẽ sản sinh vệttan.

19.3.2. Các loại hình nuôi cấy tế bào

Trong Virus học lâm sàng và Virus học thực nghiệm thường sử dụng rộng rãi 3kiểu cơ bản nuôi cấy tế bào:

-Nuôi cấy tế bào nguyên đại (primery cell culture)-Các chủng nguyên bào sợi nhị bội thể (diploid fibroblast strains)

-Các dòng tế bào liên tục (continous cell lines)

Vật nuôi cấy tế bào nguyên đại là lấy trực tiếp từ động vật, không qua truyền thế hệ (not subcultured). Các động vật lấy mẫu càng non thì thời gian sống của tế bào nuôicấy càng kéo dài. Điển hình của các tế bào này là thể hỗn hợp của nhiều loại hình tế bàonhư tế bào cơ bắp (muscle), tế bào thượng bì (epithelial). Tuy vậy số lần phân cắt củacác tế bào này thường không nhiều, nhưng cũng đủ để hỗ trợ cho nhiều chủng virus sinhtrưởng

Nếu việc nuôi cấy tế bào nguyên đại có thể truyền thế hệ một cách lặp lại thì mộttíp (type) tế bào sẽ chiếm ưu thế và vật nuôi cấy các tế bào này được gọi là chủng tế bào (cell strain). Trong chủng tế bào tất cả các tế bào loại hình gene giống nhau. Chúngcó thể truyền thế hệ nhiều lần, mỗi thế hệ giữa các tế bào khả năng xuất hiện các khácbiệt là rất nhỏ. Các khác biệt này có thể can thiệp vào kết quả xác định hiệu ứng củavirus.

Các chủng nguyên bào sợi nhị bội thể là các chủng tế bào thường dùng nhất.Nguyên bào sợi (fibroblasts) là một loại tế bào chưa thành thục. Chúng có thể sản sinhra collagen và các sợi khác như là cơ chất của mô liên kết giống như chân bì (dermis of the skin) Các chủng tế bào này là lấy từ mô của phôi, giữ tốc độ phát triển nhanh và





phân cắt liên tiếp của phôi. Chủng tế bào này hỗ trợ cho sự phát triển của các loại virusvà thường không mang các virus ô nhiễm như các chủng tế bào thu được từ các động vậttrưởng thành. Chính vì vậy mà các chủng tế bào này thường được sử dụng để sản xuấtcác loại vaccin virus.

Típ thứ ba nuôi cấy tế bào được sử dụng rộng rãi là dòng tế bào liên tục. Một dòngtế bào liên tục chứa các tế bào có thể sinh sản ra rất nhiều thế hệ. Dòng tế bào liên tụcnổi tiếng nhất là dòng tế bào HeLa. Dòng tế bào này sau khi được phát hiện từ năm

1951 đã được nuôi cấy liên tục và được các nhà nghiên cứu khắp thế giới sử dụng rộngrãi. Nguồn gốc của dòng tế bào HeLa là lấy từ một phụ nữ bị ung thư tử cung và chữ HeLa là lấy từ các chữ đầu của tên người này. Trên thực tế rất nhiều dòng tế bào liên tụcthời kỳ đầu đều là dùng các tế bào ung thư ác tính, vì chúng có năng lực sinh trưởng rấtnhanh. Các dòng tế bào vĩnh sinh (immortal cell lines) được nuôi cấy trong các phòng thí nghiệm không bị lão hóa, phân chia nhanh chóng, nhu cầu dinh dưỡng thường đơn giảnhơn các tế bào thông thường. Ví dụ dòng tế bào HeLa có chứa 2 gen virus cần thiết chonăng lực vĩnh sinh hóa (immortality) của chúng. Dòng tế bào vĩnh sinh này là dị bội thể(heteroploid) –chứa số lượng khác nhau các nhiễm sắc thể, vì vậy mà có tính đa dạng ditruyền.

Việc nuôi cấy tế bào đã thay thế trên mức độ rất lớn các động vật thực nghiệm vàtrứng chứa phôi khi nghiên cứu Virus học động vật. Tuy vậy trứng gà mang phôi vẫn làhệ thống vật chủ tốt nhất đối với virus cúm A.

Ngoài ra chuột nhỏ loại Albino Swiss vẫn được dùng đểnuôi cấy Arbovirrus ( Ar thropod-borne viruses), có lúc cũngdùng những dòng tế bào động vật có vú khác hoặc các dòng tế bào muỗi.

19.3.3. Hiệu ứng bệnh biến tế bào (The cytopathiceffect)

Hiệu ứng thấy được của virus đối với tế bào cảm nhiễmđược gọi là hiệu ứng bệnh biến (cytopathic effect, CPE). Các tế bào trong nuôi cấy biểu hiện các loại hiệu ứng chung, bao gồmsự biến đổi hình dạng tế bào và sự tách ra khỏi các tế bào phụcận hoặc vật dụng nuôi cấy.

Tuy nhiên CPE có thể cũng có những biểu hiện đặc biệt mà các nhà nghiên cứu virus họcthực nghiệm có thể dùng để giám định sơ bộ virus xâm nhiễm. Chẳng hạn, adeno virusvà herpes virus ở người có thể làm cho tế bào cảm nhiễm trương phồng lên do bị tích lũy





dịch thể. Còn picorna virus lúc xâm nhập tế bào có thể ngăn chặn tế bào và làm tan vỡtế bào khi chúng thoát ra. Paramyxo virus có thể làm dung hợp (fuse) các tế bào đứnggần nhau, tạo nên các thể hợp bào (syncytia, số nhiều là syncytium). Thể hợp bào có thểchứa từ 4 tới 100 nhân trong một tế bào chất chung. Ngoài ra có một dạng CPE khác làsự biến nạp (transformation): từ tế bào bình thường biến thành tế bào ác tính.

19.4. VIRUS VÀ UNG THƯ

Ung thư được biết là loại bệnh mà có sự rối loạn về hoạt động và chức năng của

những tế bào bình thường. Có thể định nghĩa Ung thư (cancer) như là sự tăng trưởngkhông thể khống chế được của các tế bào dị thường, nói cách khác là các tế bào khôngnhừng phân chia. Rất nhiều trường hợp không thể đình chỉ được sự phân cắt của chúng,kết quả là tạo thành các Mô ung thư (Neoplasm) hoặc Khối u (Tumor). Mô ung thư cóthể là lành tính (benign) - tăng trưởng phi ung thư (noncancerous). Nhưng nếu các tế bào xâm nhập và can thiệp vào chức năng của các mô bình thường chung quanh thì sẽtrở thành ác tính (malignant). Ung thư ác tính và các tế bào của chúng có thể di căn(metastasize) hoặc khuếch tán (spread) tới các mô khác của cơ thể.

Năm 1911, F. Peyton Rous đã phát hiện thấy một số virus có thể gây ra ung thư ởđộng vật, ông xác định một số sarcomas (neoplasm ở mô liên kết) ở gà là do một loại

virus được gọi là Rous sarcoma virus, RSV- gây ra. Vì vậy không có gì đáng ngạc nhiênvới các phát hiện virus có liên quan đến bệnh ung thư ở người. Mặc dù phần lớn ung thư ởngười là do các đột biến di truyền (genetic mutation) hay do các hóa chất gây ô nhiễmmôi trường, hoặc do cả hai gây ra ung thư. Các nhà nghiên cứu dịch tễ cho rằng cókhoảng 15% các ung thư ở người do có sự xâm nhiễm của virus.

19.4.1. Các virus gây ung thư ở người

Qua nhiều năm nghiên cứu và thực nghiệm hiện nay đã biết ít ra là đã có 6 loạivirus liên quan đến ung thư ở người. Có thể còn có nhiều hơn nữa sẽ được xác định.

Virus Epstein-Barr, EBV hay thường gọi là virus EB: là loại virus gây ung thư ởngười được hiểu biết nhiều nhất. Loại virus DNA này là một Herpes virus lần đầu tiênphát hiện trên trẻ em Châu Phi bị ung thư lympho Burkitt. Loại ung thư ác tính này gâyra xưng phồng rồi dẫn đến hoại tử hàm dưới. Trên thực tế đã chứng minh được là có 3loại ung thư khác liên quan đến virus EB.

Một số virus Papilloma ở người (human papillomavirus, HPV) có liên quan đến mậtthiết đến ung thư ở người. Mặc dù một số virus DNA này chỉ gây ra các mụn cơm (warts)lành tính nhưng có những tip khác (HPV-8, HPV-16) đã gây ra ung thư tử cung (ung thư mô thượng bì). Có thể nói 99,7% ung thư tử cung là do HPV gây nên Một số virus DNAkhác gây ung thư là virus viêm gan B (HBV). Chúng gây ra bệnh viêm gan và 80% cáctrường hợp ung thư gan là do chúng gây nên. Ung thư Sarcoma Kaposi là loại ung thư tế

bào nội bì trong mạch máu và hệ thống lympho, loại ung thư này có liên quan đến virusHerpes-8 ở người (human herpesvirus 8).

Hiện nay đã phát hiện thấy các virus gây ung thư ở người chủ yếu là các virus haichuỗi DNA (dsDNA). Tuy nhiên một số virus RNA sợi thẳng, hay(+) sense RNA, nhất làcác Retrovirus cũng có thể liên quan đến ung thư. Chẳng hạn HTLV-I gây nên bệnh máutrắng tế bào T ở người lớn hoặc ung thư lympho (aldult T cell leukemia/lymphoma).

19.4.2. Virus ung thư gây bệnh như thế nào?

Giống như phage (thực khuẩn thể, phage), các virus động vật thường thông quaviệc làm tan để gây chết tế bào. Một số virus động vật khác có thể xâm nhiễm tế bào vàtạo thành các Tiền virus (proviruses). Trong một số trường hợp sự xâm nhiễm này có





thể làm cải biến về sinh lý và di truyền của các tế bào vật chủ (host cells) - tức là cácCPE đã nói tới ở phần trên. Ví dụ các virus RSV đã làm cho các tế bào tách khỏi dụng cụnuôi cấy và biến thành hình cầu. Trong trường hợp virus ung thư DNA có thể tồn tại dướidạng tiền virus. Các CPE chủ yếu của chúng là sự phân cắt không kiểm soát được ở cáctế bào xâm nhiễm. Quá trình này được gọi là sự biến nạp gây u (neoplastictransformation), là đặc trưng điển hình của các virus DNA. Nhiều virus đã đưa toàn bộhay một phần DNA xâm nhập vào vị trí ngẫu nhiên trong DNA của vật chủ. Tuy nhiên, chỉcó một ít gen virus là cần thiết cho biến nạp.

Virus Papilloma (thuộc họ Papovaviridae) có thể gây ra các tế bào ung thư ởngười, nhưng DNA của chúng lại tồn tại tự do trong tế bào chất của vật chủ. Một ít gencủa virus Papilloma là có hoạt tính và dẫn đến virus được sao chép (replicate) mỗi khiphân cắt tế bào. Nếu DNA virus ngẫu nhiên kết hợp với DNA trong tế bào vật chủ thì sẽxảy ra sự tổng hợp protein virus không khống chế được. Các protein này có thể làm chotế bào mất đi khả năng khống chế phân cắt. Một số protein virus này đã ngăn chặn hiệuứng của các gen ngăn chặn ung thư (tumor-suppressor genes), các gen có thể ngănchặn sự phân cắt không khống chế được của tế bào. Không có sản phẩm của các gennày, vật chủ sẽ không khống chế được sự phân cắt tế bào và phát triển thành một khốiu.

Nhiều virus Retro là các Virus ung thư RNA. Trên thực tế chúng duy nhât là nhữngvirus RNA gây ung thư đã biết. Cần nhắc lại, các virus Retro đã dùng enzymetranscriptase ngược để phiên mã sợi RNA (+) vào DNA, sau đó trở nên một tiền virus(provirus) xâm nhập vào nhiễm sắc thể của vật chủ. Protein phiên mã bởi tiền virusHTLV-I sẽ chuyển hóa tế bào vật chủ thành khối u. Sự xâm nhiễm cũng dẫn đến sự phátsinh các hạt virus (virion) mới bằng nẩy chồi, chúng không làm gây chết tế bào bị xâmnhiễm. Do đó, virus ung thư RNA có thể tiếp tục xâm nhiễm vào các tế bào chưa bị xâmnhiễm khác hoặc các tế bào sinh sản (sex cells). Nếu là tế bào sinh sản sự tồn tại củacác hạt virus sẽ làm cho thế hệ sau của vật chủ cũng sẽ bị virus xâm nhiễm.

19.4.3. Các gen gây ung thư (Oncogenes) Các protein sinh ra bởi các virus ung thư làm cho các tế bào vật chủ phân chia

không khống chế được là được phiên mã từ các đoạn DNA được gọi là các Gen ung thư (oncogenes), theo tiếng Hy Lạp thì onco là tích thành khối . Trong các virus DNA gây ungthư, các gen ung thư không chỉ gây ra khôi u mà chúng còn chứa các thông tin để tổnghợp protein virus cần thiết cho sự sao chép virus. Gen gây ung thư ở virus RNA gây ungthư thì hoàn toàn khác. Các nhà virus học và tế bào học đều đã phát hiện thấy một số virus RNA gây ung thư có thể sinh ra các gen đặc biệt (extra genes) từ các tế bào vậtchủ bình thường khi sao chép virus. Các gen này rất giống với gen gây ung thư và đượcgọi là gen Nguyên u (Proto-oncogenes). Một gen Nguyên u là một gen bình thường, sau

khi bị virus khống chế nó có thể dẫn đến việc tế bào mất khả nămg khống chế sự phânchia, tức là nó biến thành gen gây ung thư.

Nhiều gen gây ung thư đã được tìm thấy trong các virus gây ung thư và phần lớnmang thông tin di truyền có thể làm cho tế bào phân chia không hạn chế. Các gen gâyung thư này là các gen đột biến chứa sự mất đoạn (deletions) hoặc sự thay thế (substitution). Các đột biến này gây ra sự biến đổi cấu trúc trong protein mà gen đãphiên mã. Gen gây ung thư hoạt động theo một trong hai phương thức sau đây:

Một là, sản phẩm của gen gây ung thư có thể gây ra sự gián đoạn chức năng củatế bào bình thường dẫn đến sự phân cắt tế bào. Hai là, gen gây ung thư bị khống chế bởicác gen diều hòa của virus (viral regulators) nằm gần vị trí gắn kết (intergration) chúng





vào nhiễm sắc thể của vật chủ, gen điều hòa này ”mở ra” (”turn on”) gen tạo ra cácprotein bình thường, nhưng là sự tổng hợp quá mức hoặc là tổng hợp không phù hợp vớichu kỳ sống của tế bào vật chủ; ngoài ra còn xuất hiện sự phân chía quá mức tế bào. Sự phát hiện ra gen gây ung thư ở virus có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp hiểu biết vềung thư. Về ung thư ở người còn rất nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, nhưng cácthuốc đặc hiệu chống virus trong tương lai có thể ngăn ngừa được các bệnh ung thư dovirus gây nên.

19.4.4. Hy vọng phòng chống ung thư Ung thư là một trong những nguyên nhân chính gây tử vong trên thế giới. Năm2005, người ta ước tính có khoảng 7,6 triệu nạn nhân chết vì bệnh này và trong mườinăm sắp tới, số người chết sẽ là 84 triệu nếu như không phòng chống. Tổ chức Y tế thế giới (WHO: World Health Organization) đã thống kê trong 20 năm qua số người mới mắcung thư hàng năm đã tăng từ 10 triệu lên đến 15 triệu. Số người chết vì ung thư mỗinăm đã tăng từ 6 triệu lên đến 10 triệu. Phòng chống ung thư là một sự nghiệp hết sứcto lớn đối với cả thế giới. WHO đã đề nghị mục tiêu toàn cầu là làm giảm mức tử vongxuống 2% mỗi năm, từ 2006 đến 2015 để có thể tránh hơn 8 triệu người chết trong số 84 triệu người sẽ chết vì ung thư dự tính cho mười năm sắp tới và WHO cố gắng đạt mục

tiêu này. Những nước nghèo có hơn 70% số người chết do bệnh ung thư vì thiếu tiền đểchẩn đoán lẫn trị bệnh. Chỉ mỗi chứng nhiễm độc thuốc lá mà cũng đã gây khoảng 1,5triệu cái chết mỗi năm. WHO nỗ lực tích cực.

Người ta ước tính có khoảng 40% bệnh ung thư có thể tránh được. Tuy nhiên nguycơ sẽ tăng rất nhiều khi bệnh nhân mập phì hay bị nhiễm độc thuốc lá. Người ta nhận xétthấy nguy cơ bệnh ung thư và những bệnh mạn tính trên phương diện toàn cầu tăngnhanh khi trong thức ăn hiện nay có quá nhiều mỡ, đường và muối, còn rau quả thì ít đi.WHO họp lần thứ nhất tại Genève từ 6-17/2/2006 để thỏa thuận với nhau về mộtphương cách giảm tiêu thụ thuốc lá. Các đại biểu cho biết quỹ có 8 triệu USD cho nhữngsinh hoạt chống thuốc lá trong thời gian hai năm. Chiến lược toàn cầu cũng chú trọng

việc tránh tiêu dùng các thực phẩm có chứa hóa chất gây ung thư, chương trình chủngngừa các bệnh nhiễm virus viêm gan trên bình diện quốc tế. Để cải thiện việc phát hiệnsớm, điều trị và chăm sóc người bị ung thư, Trung tâm Nghiên cứu Ung thư (IARC:International Agency for Research on Cancer) của WHO đã tìm ra nhuyên nhân gây bệnhung thư và các cơ chế của sự xuất hiện ung thư đồng thời tìm những phương cách pháthiện sớm. WHO còn kết hợp với những cơ quan ngoài hệ thống Liên hiệp quốc như Cơquan năng lượng nguyên tử quốc tế, Hội chống ung thư quốc tế và nhiều Viện ung thư quốc gia.

Cho đến nay chưa có nổi vaccin chống ung thư ngoại trừ vaccin Gardasil phòngtránh ung thư cổ tử cung. Mục tiêu của vaccin phòng tránh ung thư là sử dụng kháng

nguyên ung thư biểu đạt đặc hiệu để kích hoạt, phục hồi và tăng cường các phản ứngmiễn dich kháng ung thư, nhằm có thể sát hại, thanh lọc tế bào ung thư. Vì vậy có thểđem vaccin ung thư chia thành 3 loại: loại Dự phòng, loại Chữa trị, và loại vừa Dự phòngvà Chữa trị. Cục quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ (FDA) đã phê chuẩn vaccinGardasil để phòng tránh virus HPV- gây ra ung thư cổ tử cung. Vaccin này chống lại 4nhóm HPV-6, HPV-11, HPV-16, HPV-18. HPV-16 và HPV-18 được coi là thủ phạm của70% các trường hợp ung thư cổ tử cung, còn HPV-6 và HPV-11 là thủ phạm của 90%các trường hợp mụn cơm ở bộ phận sinh dục (cả nam lẫn nữ). Vaccin này cũng đượckhẳng định là sẽ giúp phòng ngừa ung thư âm đạo và tử cung do virus HPV.

HPV lây truyền qua đường tình dục là một loại virus rất phổ biến. Khoảng 20 triệu





người Mỹ bị nhiễm loại virus này, và ở lứa tuổi 50, ít nhất 80% phụ nữ đã từng bị nhiễmcác chủng của virus HPV. Không phải phụ nữ nào bị nhiễm virus này cũng sẽ bị ung thư.Tỉ lệ bị bệnh ung thư cổ tử cung do HPV là rất nhỏ.

Virus Human papillomavirus (HPV) thuộc nhóm DNA.Mặc dù vaccin Gardasil có khả

năng bảo vệ tránh khỏi một trongnhững nguyên nhân hàng đầu dẫnđến căn bệnh ung thư cổ tử cungnhưng vẫn còn có những nguyên nhânkhác không phải do virus HPV gây racăn bệnh ung thư đáng sợ này. Chínhvì vậy việc thường xuyên kiểm travẫn là rất cần thiết. Những đợt kiểm

tra định kỳ sẽ giúp phát hiện ranhững thể ung thư khác cũng như nguy cơ có thể bị ung thư do chủngvirus HPV nhóm khác. Những nghiêncứu đã cho thấy hiệu quả 100% của

vaccin này trong việc chống lại sự lây nhiễm virus HPV-16 và HPV-18 ở người. Các thử nghiệm cho thấy vaccin có hiệu quả tối ưu trong ít nhất 4 năm. Thời gian lâu hơn hiệnvẫn chưa được kiểm chứng. Gardasil chỉ chứa cấu trúc phân tử của loại virus này chứ không phải là virus được làm yếu đi như một số loại vaccin khác. Cơ quan FDA Hoa Kỳthừa nhận Gardasil tốt nhất cho nữ giới trong độ tuổi từ 9-26 và không đưa vào lịch tiêm

chủng quốc gia.Công ty Merk & Co có nhiệm vụ tiếp tục nghiên cứu đưa vào sử dụng loạivaccin phòng chống virus HPV gây mụn rộp ở nam giới. Gardasil là thế hệ vaccin đầu tiênphòng ung thư cổ tử cung được cấp phép. Trên thực tế, đây là loại vaccin đầu tiên chốnglại một nhân tố gây ung thư. Tháng 4/2007 vaccin chống ung thư cổ tử cung Cervarixcũng xin phép được đưa ra sử dụng tại Mỹ

vietsciences - virus

Documents