شخص می باشد.شکاف کانیون (Canyon) نیز در گوشه سمت راست مشخص می باشد.
اصلی ترین جزء سازنده در کپسید پیکورنا ویروسها را پروتومر (protomer) نامیدند. هر پروتومر از 4 پروتئین VP4-VP1 تشکیل شده است. سه پروتئین VP1، VP2 ، VP3 در سطح خارجی کپسید قرار دارند ولی VP4در سطح داخلی کپسید و در تماس با ژنوم قرار دارد. این پروتئین ها با هم شبکه ای استوانه ای را تشکیل داده که از 8 رشته زنجیره موازی و در خلاف جهت هم قرار دارند و به نام -barreljellyroll? می نامند (16و8) (شکل 2).
این دومن یک ساختمان گوه ای شکل است که از دو روقه ? موازی و در خلاف جهت هم ساخته شده اند یک ورقه ? دیواره گوه را می سازد و ورقه دیگر که در مرکز قرار دارد، هم دیواره و هم کف گوه را شکل می دهد. گوه ای شکل بودن این ساختمان باعث فشرده شدن واحدهای ساختمانی شده و ایجاد یک پوسته سخت و فشرده را تسهیل می نماید. فشردگی دومن های ?- barrel توسط شبکه ای از تداخلای پروتئین- پروتئین در روی کپسید داخلی بویژه در اطراف گوشه های 5 ضلعی تقویت می گردد (8و16).
پروتئین های کپسید از نظر سکانس متفاوت و از نظر توپولوژی یکسان هستند و مهمترین تفاوت پروتئین های VP1، VP2 ، VP3در لوبهای صفحات بتا(?) و در قسمتهای انتهای آمینی (N- Terminal ) و انتهای کربوکسیلی (C- Terminal) می باشد. انتهای کربوکسیلی در سطح خارجی و انتهای آمینی در سطح داخل ویروس قرار دارد (16).
دومن های ?- barrelدقیقاً مشابه با ویروسهای گیاهی نظیر Southem bean mosaicوTomato bushy stunt می باشد. پروتئین های این دسته از ویروسها هیچ گونه همولوژی توالی با پیکورناویروسها ندارند. فرضیه ای که مطرح است این است که 1- پلی پپتیدها از یک جد مشترکی تکامل یافته اند. 2- دومن ?- barrelیکی از محدود راههایی است که به پروتئین ها اجازه می دهد تا به فرم یک کره فشرده تجمع یابند (18 و 17).
(2-4-1 سطح خارجی ویریون:
سطح ویریون پیکورناویروس های که شیاردار است و توسط یک شکاف عمیق بنام کانیون ( Canyon ) احاطه می گردد .
(3-4-1 کانیون(Canyon):
پروتئین های VP3- VP1 شیارهای باریکی را تشکیل می دهند که کا نیون گویند. کانیون یک ناحیه بسیار فشرده و باریک است که مانع نفوذ عمقی مولکول های آنتی بادی می شود. در بعضی از پیکورنا ویروسها کانیون به عنوان محل اتصال به گیرنده عمل می کند مثل راینووپولیوویروس سطح آفتوویروس و کاردیو فاقد کا نیون است و ویریون آنها صاف تر از پیکورنا ویروس های دیگر است (20) (شکل3).
شکل 2- دیاگرام شماتیک 8 زنجیره? که ساختار گره ای شکل را بوجود می آورند.در اینجا لوپ هایی وجود دارد که رابطی بین ورقه های زنجیره? می باشد.این لوپ ها سطح ویریون را می پوشاند و به هر زیر واحد vp1-4 مورفولوژی و آنتی ژنیسیته ویژه ای می بخشند. در اکثر پیکورنا ویروس ها محل های آنتی ژنیک خنثی نوترالیزان در لوپ هایBC از VP1و VP3 یا لوپ EF درVP2 واقع شده اند.
شکل 3- مدلی از پولیوویروس تیپ 1- تاج ستاره ای شکل و ناحیه کانیون در اطراف آن مشخص است.
(4-4-1سطح داخلی ویریون:
شبکه ای که توسط انتهای آمین پروتئین های کپسیدی در سطح داخلی ویریون شکل می گیرد و نقش آن در پایداری کپسید و ویریون می باشد. در تقارن چرخشی 5 انتهای آمینی از 5´ مولکول VP3 یک ورقه بتای موازی و سیلندری شکل را بوجود می آورند. این ساختار توسط پنج ورقه بتای سه زنجیره ای احاطه شده است. ارتباط بین این دو ساختار از طریق گروه میریستات ( Myristate) متصل شده به انتهای آمینی ازVP4برقرار می گردد (4).
(5-4-1نقش پاکت هیدروفوبیک:
در کف کانیون ناحیه ای بنام پاکت ( pocket ) وجود دارد که در این منطقه لیپیدهای مختلف قرار دارند و این پاکت در پوشش برداری ویروس نقش دارد و بعضی از داروهای ضد ویروسی روی این پاکت اثر و مانع از پوشش برداری ویروس می گردند (20).
(6-4-1 نقش میرستیک اسید:
در اغلب ویروسهای خانواده پیکورنا ویروس، اسید میریستیک توسط پیوندهای کووالانسی به اسید آمینه گلیسین در انتهای آمینی VP4 متصل می شود (18). گروههای مریستیل سبب واکنش اسیدهای آمینه موجود در پروتئین VP3 و VP4شده و این مریستیه شدن در تجمع (Assembley) و پایداری کپسید نقش دارد(19 ).
شکل 4- تداخلات میریستات با پروتئنی های سطح ویروس.
1-5) ساختار ژنوم در پیکورنا ویروس ها:
ژنوم پیکورنا ویروسها بصورت RNA تک رشته با پلاریته مثبت ( +SSRNA) می باشد. این ژنوم عفونت زا بوده و پس از ترانسفکت نمودن سلول می تواند به پروتئین های لازم برای تکثیر ویروس ترجمه گردد. ساختار ژنوم شامل قسمتهای زیر می باشد.(شکل5)
شکل 5- تصویر شماتیک ژنوم پیکورنا ویروسها: در ابتدای 5´ ژنوم پروتئین Vpgو بعد از آن ناحیه 5´- UTR (بخش5´ غیر کد کننده) واقع شده است. در انتهای 3´ هم توالی 3´-UTR و دنباله PolyAقرار دارد در بین این نواحی غیر قابل ترجمه بخش کد کننده پروتئین های ساختمانی P1 و غیر ساختمانی P2 / P3 واقع می شود. این توالی تنها در ژنوم کاردیوویروسها و آفتوویروسها مشاهده شده است.
( Vpg ) viral protein genome linked (1-5-1 :
در ابتدای 5´ژنوم پیکورنا ویروسها، پروتئینی به نام Vpg قرار دارد (21). در ژنوم همه پیکورناها Vpg وجود دارد ولی طول آن از 22 تا 24 اسید آمینه متفاوت است. Vpgبا پیوند کووالانسی به نیمه5´یوریدیلات از RNA ی ویروسی توسط یک پیوند 5´-0-4´یوریدنیل- تیروزین متصل می شود. معمولاً تیروزینی که به RNAویروس متصل می شود، سومین اسید آمینه از انتهای آمینی Vpo می باشد در همه پیکورنا ویروسها Vpgتوسط یک ژن منفرد( 3B) کد می گردد، در حالیکه در FMDV سه ژن مسئول کد کردن Vpgهستند اگر Vpgرا از ابتدای ژنوم حذف کنیم عفونت زایی اختصاصی ویروس کاهش نمی یابد. Vpgفقط در RNAدیده می شود و در mRNAدیده نمی شود این پروتئین توسط Un linking enzyme سلول های میزبان از ژنوم برداشته می شود (23و22). تنها تفاوت بین RNAژنومی و mRNA پولیوویروس ، عدم وجود Vpgدر MRNAمی باشد. Vpgدر زنجیره RNA حد واسط و RNA زنجیره منفی وجود دارد و عنوان می گردد که احتمالاً Vpg به عنوان پرایمر در سنتز RNAدخالت داشته باشد (24).
5´- UTR(2-5-1 :
6(5´- UTR) منطقه ای بلند و حاوی 624 تا 1199 نوکلئوتید است که بعد از Vpg قرار دارد. این ناحیه در روند تکثیر و ترجمه ژنوم مؤثر است (25).
IRES(3-5-1 :
در 5´- UTR، ناحیه ای به نام 7IRES وجود دارد که حاوی 2400- 2100 نوکلئوتید است. ریبوزوم برای ترجمه به این قسمت چسبیده و سنتز پروتئین را شروع می کند. دو تیپ اصلی از IRESوجود دارد. این عناصر در جهت دهی عمل ترجمه دخالت می کنند. در آفتوویروس ها و کاردیوویروسها قسمت 5´- UTRواجد یک ناحیه POLY (C)می باشد که تعداد بازهای آن ( 80 تا 250 نوکلئوتید در کاردیوویروسها و 100 تا 170 نوکلئوتید در آفتوویروسها ) متفاوت است. برخی از محققین طول بیشتر قطعه POLY (C)در کاردیو را مرتبط با ویرولانس بیشتر آنها در حیوانات می دانند (25).
شکل6: دو تیپ اصلی از IRESدر پیکورنا ویروسها: تصویر سمت چپ بخش 5´- UTRپولیوویروس (تیپ I نامیده می شود و در انتروویروس ها و رینوویروس ها نیز دیده می شود) و تصویرسمت راست بخش 5´- UTRانسفالومیوکاردیتیس ویروس تیپ II نام دارد و در آفتوویروسها و کاردیوویروسها مشاهده می شود) را نشان می دهد. ناحیه IRESدر داخل مستطیل مشخص می باشد. IRESهپاتو ویروسها با این دو شکل فرق دارند و برخی مقالات آنرا بعنوان تیپ سوم IRESمطرح می کنند.
(ORF) open Reading Frame(4-5-1 :
بعد از ناحیه 5´- UTR، ناحیه ORF قرار دارد که بعد از آلودگی توسط ویروس ORFبه یک پلی پروتئین بزرگ ترجمه شده و سپس توسط پروتئازهای ویروسی به 11 تا 12 پروتئین شکسته می شود و عملکرد آن جهت تهیه پروتئین های ساختمانی و غیر ساختمانی ویروس مورد استفاده قرار می گیرد.
3´- UTR(5-5-1:
در پیکورنار ویروس ها 3´- UTRکوتاه تر از 5´- UTR می باشد. این ناحیه در رینویروسها 47 نوکلئوتید و در EMCV بین 14 تا 125 نوکلئوتید طول دارد. در ناحیه 3´- UTR8یک ساختار ثانویه بنام pseudo knot وجود دارد که سنتز RNA ویروس را کنترل می نماید (26 و 27).
Poly (A) (6-5-1 :
به انتهای 3´ژنوم یک قطعه Poly (A)اتصال می یابد که طول متوسط آن از 35 نوکلئوتید درEMCVتا 100 نوکلئوتید در FMDV متغیر است و اگر دنباله Poly (A)حذف گردد عفونت زایی ویروس از بین می رود.
در پیکورنا ویروس ها، بخش کد کننده پروتئین های ساختمانی9 و غیر ساختمانی10 را به صورت p3, p2, p1مشخص می کنند. آفتو ویروس و کاردیوویروسها یک پروتئین رهبر11 (L) را قبل از قسمت P1کد می کنند. قسمت P1 ,پروتئین های ساختمانی را کد می کند ولی P2 و P3 پروتئین های غیر ساختمانی را کد می کنند. پروتئین های غیر ساختمانی در پردازش پروتئین های دیگر (2A pro,3c pro, 3cd pro )و تکثیر ( 2B, 2C, 3AB, 3B vpg, 3D pol ) مشارکت دارند (1).
1-6) سیکل تکثیر پیکورنا ویروسها:
تکثیر به طور کامل به مدت 10-6 ساعت در سیتوپلاسم سلول آلوده به ویروس صورت می گیرد.
مراحل تکثیر به صورت خلاصه و به ترتیب عبارتند از:
1-اتصال به رسپتور Attachment
2- ورود و پوشش برداری Enterance and uncoating
3- ترجمه ژنوم Translation and synthesis
4- پردازش پلی پروتئین Polyprotein processing
5- تولید ذرات جدید ویروسPyogen viruses
شکل 7- چرخه تکثیر پیکورناویروس : 1- اتصال به گیرنده 2- مرحله پوشش برداری 3- Vpg از ابتدای ژنوم حذف و سپس RNA ترجمه می گردد 4- پلی پروتئین حاصل از ترجمه توسط پروتئازهای ویروسی به پلی پپتید مجزا کلیواژ می گردد. 5- سنتز RNA بر روی غشاء وزیکول روی می دهد. ژنوم ویروس توس