Lees & Beslis:
“Brengen, bouwen, lenen of stelen”
Om deze activiteit te voltooien, lees je de gegeven informatie en dan gebruik je de volgende werkwoorden: brengen, bouwen, lenen of stelen om de woorden in te vullen die ontbreken in de alinea hieronder. Je moet een van deze vier woorden kiezen. Lees eerst de belangrijke informatie hieronder.
Achtergrond : Virussen zijn slimme entiteiten en het zijn minimalisten. De meeste virussen bevatten heel weinig in hun capsule (en enveloppe als ze die hebben) en het grootste deel van hun binnenste bestaat uit genetisch materiaal dat bestaat uit een of meer desoxyribonucleïnezuurstrengen (DNA) of ribonucleïnezuurstrengen (RNA). Het viraal genoom (genetisch materiaal) bevat de instructies, genen genaamd, om de gastheercel over te nemen en nieuwe kopieën van zichzelf te maken. Dit proces van overname door de gastheercel staat bekend als “moleculaire kaping”. Wanneer een virus zich vermenigvuldigt, moet het hele virusdeeltjes bouwen en moet het niet alleen de eiwitten maken die de virale kapside vormen (en deze met een omhulsel omhullen), maar moet het ook zijn genetisch materiaal vermenigvuldigen.
Het centrale dogma is een concept dat in de jaren vijftig door Francis Crick is bedacht. Crick kreeg een Nobelprijs samen met zijn collega James Watson voor het ophelderen van de structuur van DNA. Het centrale dogma (zie afbeelding hieronder) beschrijft de overdracht van genetische informatie (blauwdrukken) naar de functie in een cel. DNA, dat de samenstelling vormt van het genoom van de meeste organismen, kan worden gerepliceerd, maar ook worden omgezet in RNA-moleculen, die vervolgens worden vertaald in eiwitten. Eiwitten gaan vervolgens functies vervullen, zoals de capsule van een virus, die bestaat uit eiwitten die een structuur bieden om het virale genoom in te kapselen.
Feiten: Gastheercellen en virussen hebben vele, vele verschillen met betrekking tot de eiwitten en moleculen binnen elk. Omdat het virus een minimalist is en slechts een paar dingen bij zich draagt, moet het de machinerie van de gastheercel die het infecteert lenen of stelen, of het moet de blauwdrukken meebrengen om te bouwen wat het nodig heeft.
De gastcel heeft het volgende:
- DNA-polymerase – het enzym dat nodig is om DNA te repliceren (DNA –> DNA) –
- RNA-polymerase – het enzym dat nodig is om DNA in RNA te transcriberen (DNA –> RNA) –
- Ribosomen – de entiteiten die verantwoordelijk zijn voor het vertalen van RNA in eiwitten (RNA –> Eiwitten) –
- Fosfolipiden waaruit membranen zijn opgebouwd
Vul de lege plekken in:
Beslis nu welk woord (brengen, bouwen, lenen, of stelen) de lege plekken in de alinea hieronder correct invult. Onthoud dat lenen iets anders is dan stelen; neem aan dat bij lenen de goederen worden teruggegeven aan de gastheer, maar bij stelen is dat niet het geval. SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, heeft een eiwitcapside dat omgeven is door een fosfolipidenomhulsel. Binnenin de capside zit een genoom van RNA. Spikeiwitten, S-eiwitten genaamd, herkennen de ACE2-receptoren van gastheercellen waardoor het virus de gastheercel kan binnendringen. Wanneer het virus de gastheercel is binnengedrongen, kaapt het de gastheer en verandert deze in een fabriek die vele kopieën van SARS-CoV-2 produceert. Eerst maakt het virus ____________ zijn eigen genoom van RNA, dat vervolgens in eiwitten moet worden gecodeerd. Het virus ____________ codeert de genen voor de virale structuur, zoals de capside- en spike-eiwitten. Vervolgens moet het virus deze genen coderen tot eiwitten en ___________ ribosomen voor de vertaling, een proces dat ook vereist dat het virus __________ aminozuren gebruikt, die de bouwstenen van eiwitten zijn. Daarbij maakt het virus __________ veel capsid- en spike-eiwitten om veel virale deeltjes te maken. SARS-CoV-2 heeft ook ____________ een gen dat codeert voor een eiwitenzym dat in staat is RNA te kopiëren tot meer RNA-moleculen. Op die manier kan het virus dan ____________ vele, vele kopieën van zijn eigen genetisch materiaal maken dat in elk geproduceerd virusdeeltje wordt opgenomen. Dit eiwitenzym, een RNA-afhankelijk RNA-polymerase genaamd, kopieert dan het RNA-genoom van het virus, waarvoor het nodig is ___________ ribonucleotiden, de bouwstenen van RNA-moleculen. Zodra de capside, de spikeiwitten en het RNA-genoom zijn geproduceerd, worden ze geassembleerd en maken ze zich klaar om de gastheercel te verlaten. Bij het verlaten van de gastheercel krijgt elk virus zijn omhulsel, en daarbij gaan de virusdeeltjes ___________ fosfolipiden uit het membraan van de gastheercel halen. Als de nieuwe virusdeeltjes de cel verlaten, gaan ze op zoek naar nieuwe cellen om te infecteren.