Virussen zijn overal - en overvloedig. Virale infecties kunnen een mild risico vormen voor onze gezondheid, zoals de verkoudheid of een bedreiging voor ons leven, zoals een HIV-infectie. Virussen kunnen worden gegroepeerd op basis van hun genetisch materiaal: DNA of RNA. Beide soorten kunnen gastheerorganismen infecteren en ziekten veroorzaken. De manieren waarop DNA- en RNA-virussen gastheercellen infecteren en de biochemische machine van de cel overnemen, zijn echter anders.

Basisbegrippen

Virussen zijn kleine, niet-levende parasieten die zich niet buiten een gastheercel kunnen vermenigvuldigen . Een virus bestaat uit genetische informatie - ofwel DNA of RNA - gecoat door een eiwit. Een virus injecteert zijn genetische informatie in een gastheercel en neemt vervolgens de controle over de machines van de cel over. Met dit proces kan het virus kopieën van zijn DNA of RNA maken en de virale eiwitten in de gastheercel maken. Een virus kan snel meerdere kopieën van zichzelf in één cel maken, deze kopieën vrijgeven om nieuwe gastheercellen te infecteren en nog meer kopieën te maken. Op deze manier kan een virus zeer snel repliceren binnen een host.

DNA-virussen

Zoals hun naam aangeeft, gebruiken DNA-virussen DNA als hun genetisch materiaal. Enkele veel voorkomende voorbeelden van DNA-virussen zijn parvovirus, papillomavirus en herpesvirus. DNA-virussen kunnen zowel mensen als dieren treffen en kunnen variëren van het veroorzaken van goedaardige symptomen tot een zeer ernstig gezondheidsrisico.

DNA-virussen komen een gastheercel binnen, meestal wanneer het membraan van het virus samensmelt met het celmembraan. De inhoud van het virus komt de cel binnen, reist naar de kern en neemt de biochemische machine van de cel over voor DNA-replicatie en transcriptie in RNA. Het RNA regelt de vorming van eiwitten die het virus nodig heeft om het virale DNA te coaten. Deze coating van viraal DNA staat bekend als een capside. De capsiden stapelen zich op in de cel totdat de cel de capaciteit bereikt en openbarsten, waardoor de nieuw gevormde virussen nieuwe gastheercellen infecteren.

RNA-virussen

RNA-virussen, ook bekend als retrovirussen, hebben RNA als hun genetisch materiaal. Enkele voorbeelden van retrovirussen zijn hepatitis-virussen en HIV. Wanneer deze virussen een gastheercel binnenkomen, moeten ze eerst hun RNA in DNA omzetten. Dit proces, reverse transcriptie genoemd, maakt het voor het virus mogelijk om het genetisch materiaal in de gastheercel te injecteren en de biochemische machine van de gastheer te gebruiken, vergelijkbaar met een DNA-virus.

Vaak gebruiken retrovirussen een enzym, integrase genaamd, om in te voegen het retrovirale DNA in het genoom van de gastheercel. Het vermogen van retrovirussen om dit DNA in het DNA van de gastheercel te integreren verhoogt de kans op het veroorzaken van kanker of andere ziekten. Als het retrovirale DNA bijvoorbeeld wordt ingevoegd in het midden van een van de genen van de gastheercel, kan dat gen niet langer functioneel zijn, wat leidt tot ziekte.

Behandelingen

Vaccins zijn beschikbaar voor veel mensen. van de meer gebruikelijke DNA-virussen. Deze vaccins werken door de patiënt te injecteren met een inactieve vorm van het virus, meestal de eiwitlaag zonder het DNA. Bij afwezigheid van het DNA is er geen genetisch materiaal om te kopiëren en kan het virus niet repliceren. Het blootstellen van patiënten aan virale eiwitten maakt het echter waarschijnlijker dat hun immuunsysteem het virus als vreemd herkent en vernietigt voordat het een kans heeft om gastheercellen te infecteren.

Retrovirussen, die het biochemische systeem van de gastheer gebruiken om te reproduceren , zijn moeilijker te behandelen. Behandeling voor deze virussen omvat typisch behandeling met een medicijn dat de activiteit van reverse transcriptase remt, het enzym dat retroviraal RNA omzet in DNA. Vaak nemen patiënten met retrovirale infecties zoals HIV een cocktail van veel verschillende soorten drugs, die elk een andere stap in de virale levenscyclus nastreven.