۱-۹-۲) پروتئین ۳D :
۳D ^proیا (p63)مهمترین پروتئین در تکثیر ژنوم ویروس می باشد این پروتئین یک پلیمراز است از طرف دیگر dsRNAرا نیز باز می کند و به ssRNA متصل می کند و برای شروع تکثیر لازم است که یک پرایمر oligo(U)در اختیار آن قرار گیرد (۵۶).

دو ناحیه در این پروتئین خاصیت RNA پلی مرازی دارند. ۱- inter faceو شامل یک زنجیره ۲۳ اسید آمینه ای است که در دو سطح مختلف پروتئین قرار داشته و به دو سر رشته متصل شده، و یک رشته بلند پلی مراز را می سازد. ۲- inter face II– یک پلی پپتید N ترمینالی است که احتمالاً از یک مولکول پلی مراز دیگر مشتق می شود و با ترکیب inter face Iباعث رونویسی توسط پلی مراز می گردد. پس در مجموع نقش این پروتئین در سنتز RNAاست (۵۷).
۱-۱۰) نقش پروتئین های کمکی در تکثیر ژنوم:
پروتئین های کپسید برای سنتز RNA ضروری نیست و با حذف این بخش عمل سنتز و تکثیر RNA صورت می گیرد اما ناحیه کد کننده کپسید در رینو ویروس، s‘Theilerو در مننگو ویروس یک سکانس –Cis وجود دارد که برای تکثیر ژنوم مورد استفاده قرار می گیرد و معادل کار این ناحیه را در پولیوویروس پروتئین ۲C به عهده دارد (۸).
۱-۱۰-۱) پروتئین ۲B :
با انجام موتاسیون در ناحیه ۲B ^pro پولیو ویروس و کوکساکی ویروس در سنتز RNA نقص بوجود می آید. انتهای کربوکسیلی ۲B یک ناحیه آب گریز و به صورت مارپیچ (α - Helix) است که عمل پروتئین ۲B به این ناحیه بر می گردد. نقش پروتئین ۲Bدر سنتز RNAبه خوبی مشخص نیست اما باعث افزایش نفوذپذیری غشا می گردد و ممکن است که در آزاد شدن ویروس از سلول نقش داشته باشد و موجب افزایش ویزیکولهای غشایی نیز می گردد و به نظر می رسد ۳A ^pro نیز همین نقش را داشته باشد (۵۸).
۱-۱۰-۲) پروتئین ۲C :
با انجام موتاسیون در ناحیه ۲C پولیو ویروس و اکو ویروس، مشاهده گردید که این ویروسها موتاسیون یافته به اثر گوانیدین هیدروکلراید مقاوم هستند. ۲C ^pro به RNA متصل شده و دارای فعالیت NTpase می باشد. بخشی از اسیدهای آمینه ۲C دارای فعالیت RNA هلیکازی هستند و این ناحیه برای باز کردن پیچ های دو رشته ای در حین تکثیر RNAضروری می باشد. تغییر در ۲C ^pro موجب کاهش عفونت زایی می شود (۵۹).
۱-۱۰-۳) پروتئین ۳AB :
این پروتئین سبب استحکام پروتئین Vpg در روی غشاء می شود. پروتئین خالص شده ۳AB فعالیت پلیمرازی پروتئین ۳D را تحریک می کند موتاسیون در این ناحیه مانع از اتصال آن به ۳D شده و در تولید پروتئین و سنتز RNA اختلال بوجود می آورد. کمپلکس ۳AB- 3CD به انتهای ′۳ ژنوم متصل می گردد (۶۰).
۱-۱۰-۴) پروتئین های فرعی سلول:
با انجام مطالعات اولیه روی سیکل تکثیر در پولیو ویروس مشخص شد که پروتئین های سلول میزبان برای کپی کردن RNA ویروس با بهره گرفتن از ۳D در زمانی که ویروس فاقد پرایمراولیگو (U) است مورد نیاز می باشد. این فاکتور های سلولی بسیار گسترده بوده و اغلب ناشناخته می باشد (۶۱).
زمانیکه RNAخالص پولیو ویروس را به کشت سلولی و درون سیتوپلاسم وارد نمودند RNA تکثیر شده و ذرات جدید ویروس به وجود آمد اما زمانیکه گوانیدن به کشت سلولی اضافه گردید، مشاهده شد که کمپلکس تکثیر تشکیل می شود، اما سنتز RNA صورت نمی گیرد ولی به محض اضافه کردن عصاره سیتوپلاسمی سنتز RNA شروع می شود این نتایج نشان می دهد که ترکیبات محلول سلولی برای سنتز RNA مورد نیاز می باشد. نتایج مشابهی با بررسی Poly ©بدست آمد. این پروتئین به ساختار برگ شبدری شکل در ۱۰۸ نوکلئوتید اولیه رشته +ssRNAمتصل می گردد. این اتصال موجب چسبیدن ۳CD ^proدر جهت مخالف اتصال به ساختار برگ شبدری می شود (۸).
شکل گیری کمپلکس ریبونکلئوتید پروتئین (شامل ۵ قسمت برگ شبدری و ۳CD و یک سری پروتئین های سلولی) برای شروع سنتز RNAویروس ضروری است. یک مثال دیگر برای نشان دادن نقش پروتئین های سلولی در سنتز RNA ویروس پروتئین sam 68 می باشد این پروتئین همراه با ۳D pro در سلول آلوده به پولیو ویروس دیده می شود. این پروتئین در هسته دیده می شود. اما در طول عفونت با پولیو ویروس به سیتوپلاسم منتقل می شود (۶۲).
۱-۱۰-۵) پروتئین متصل کننده پرایمر برای سنتز RNA:
۳D ^pro یک آنزیم وابسته به پرایمر است که بدون یک پرایمر(u) oligoنمی تواند RNA ی ویروس را سنتز کند. پروتئین vpg به ابتدای ′۵ رشته تازه سنتز شده RNAمثبت و منفی متصل می گردد و به نظر می رسد که در شروع سنتز RNAنقش داشته باشد.پروتئین ( vpg- pupu)در غشاء سلول آلوده به پولیوویروس سنتز می گردد. پیش ساز پروتئین vpg پروتئین ۳AB می باشد و زمانی که پروتئنی ۳AB را با موتاسیون در ویروس حذف نمائیم در شروع سنتز RNAو سنتز (vpg- pupu)در رشته مثبت RNA ویروسی نقص به وجود می آید (۶۳) .
۳AB یک پلی پپتید متصل شونده به غشاء می باشد. ۳AB ^pro توسط ۳C ^pro کلیواژ شده و Vpg رها می گردد , سپس به
کمپلکس تکثیری متصل می شود (۱۶و۶۳).
شکل ۱۳)نحوه اتصال vpgبه ابتدای ژنوم پیکورناویروسها، محل کلیواژ vpg در شکل مشخص است.
۱-۱۱) محل سنتز RNA در سلول:
سنتز mRNAو سنتز RNA ی ژنومی پیکورنا ویروسها در سیتوپلاسم اتفاق می افتد. در سیتوپلاسم سلول های آلوده با پولیوویروس وزیکولهای غشاء دار کوچک زیاد می شود این وزیکولها محل سنتز RNA ی پیکورنا ویروسها می باشند. تجمع این وزیکولها در نتیجه جلوگیری از انتقال آنها از رتیکولوم آندوپلاسمیک (ER)به سطح سلول است. وجود پروتئین های ۳A و ۲B از انتقال گلیکو پروتئین ها به سطح سلول جلوگیری می کند (۶۴).
دو یافته مهم دیگر در سلول که بر سنتز RNA در این وزیکول تأثیر دارد:
I– جلوگیری از سنتز پولیو ویروس با سرولنین (Cerulenin)
II–داروی برفلدین A(Brefeldin A ) که یک متابولیت قارچی است, با مسدود کردن انتقال پروتئین از ER به سطح سلول، از سنتز RNA ویروس جلوگیری می کند (۶۵). این دارو از حرکت وزیکولهای غشایی از ER به فضا و درون غشاهای گلژی ممانعت می کند در حضور این ماده وزیکولهای غشایی تجمع نمی یا بند و از سنتز RNAویروس جلوگیری می شود. دو پروتئین ۳AB و ۲C در کمپلکس تکثیر وزیکولهای غشایی قرار می گیرند که پیش ساز ۳ABپروتئین است که Vpgرا به غشاء متصل می نماید و ۲C ^pro نیز RNA را به غشاء در کمپلکس تکثیر متصل می کند (۶۶).
۱-۱۱-۱)ترجمه و تکثیر مولکول RNA :
ژنوم پیکورنا ویروسها +ssRNAمی باشد و بعنوان mRNAعمل می کند اما یک سوال مهم بوجود می آید. چگونه RNA پلیمراز ویروسی از′ ۵ <….′۳ در روی رشته مثبت حرکت می کند در حالیکه ریبوزوم در جهت مخالف حرکت می کند؟
هنگامی که در ریبوزوم RNA ویروسی حضور دارد تکثیر رخ نمی دهد در مقابل هنگامی که RNA ویروسی از ریبوزوم خارج می گردد سنتز RNA افزایش پیدا می کند و این نشان می دهد که ترجمه و تکثیر همزمان رخ نمی دهد (۶۷).
شکل ۱۴)- سنتز RNA و ترجمه پروتئین به جهت سنتز RNA و پروتئین دقت شود.در پیکورنا ویروسها این دو مرحله همزمان نیستند لذا برخورد بین ریبوزوم ها و RNA پلیمراز روی نمی دهد.
به نظر می رسد که ساختار برگ شبدری شکل در ۵´- UTRرشته مثبت می تواند بر این موضوع که آیا ترجمه انجام شود یا تکثیر انجام شود نشان داده شده که پروتئین های متصل شونده به Poly ( c) ساختار برگ شبدری شکل پولیو ویروس سبب تحریک سنتز پروتئین می شود (۶۸و۶۹).
شکل ۱۵- مدل سنتز ssRNA پولیوویروس:تصویر شماتیکی از کمپلکس RNA که در۱۰۸ نوکلوتید ابتدایی از +ssRNA یک ساختار برگ شبدری را به وجود می اورد . به منظور باند شدن ۳CD ویروس به stem-loop D ابتدا باید پروتئین متصل شونده به poly r© به stem-loop B بچسبد(این کمپلکس برای سنتز dsRNA ± ضروری می باشد.
۱-۱۲) چگونگی تشخیص RNA ویروسی و سلولی از یکدیگر:
در پیکورنا ویروس ها آنزیمRNA پلی مراز وابسته به RNA یک آنزیم خاص الکو می باشد.^[۱۶] پروتئاز ۳D تنها می تواند RNA ویروسی را کپی کند و قادر به کپی RNA سلولی در سلول آلوده نمی باشد. البته آنزیم خاص می تواند بخوبی هر نوع RNA پلی آدنیلی را در صورت وجود یک پرایمر اولیگو کپی کند. بخش ۳´- UTRدر رشته مثبت دارای یک RNA pseudoknotاست که عنوان می شود نقش خاصی در اختصاصی بودن محل کپی برداری RNA توسط ۳D polایفا می نماید. ایجاد موتاسیون در این ناحیه منجر به تولید ویروسهایی می گردد که در آنها سنتز RNAمختل می شود این موضوع دلالت بر اهمیت pseudoknot سنتزRNAهایزنجیره ای منفی دارد (۲۶). زمانیکه میزان ۳ABزیاد است پلی مراز ۳D یا ۳CD نمی تواند به انتهای RNAپولیو ویروس متصل گردد و به نظر می آید کمپلکس ۳AB- 3D به طور اختصاصی به ۳´این شبه گره متصل می گردد. علی رغم این نتایج که دلالت بر اهمیت pseudoknot در سنتز RNA دارد. پولیو ویروس های فاقد ۳´- UTRقادر به تکثیر هستند (۲۶). به نظر می رسد که تشخیص اولیه و انتخاب الگو توسط پلی مراز صورت می گیرد.
۱-۱۳) مرحله تجمع و تشکیل ذرات عفونی:
در این مرحله RNA وارد کپسید شده، ویریون با کلیواژ نهایی بالغ می شود. در طی سنتز پروتئین های کپسید دومن های β- barrelمرکزی شکل می گیرد و تداخلات درون مولکولی در سطح این دومن ها منجر به تشکیل واحدهای ساختمانی می گردد. پس از اینکه پیش ساز P1 از ۲Aجدا شد اتصال بین Vpo- Vp3 و Vp3-Vp1 توسط ۳CD ^pro کلیواژ می گردد. جایگاه کلیواژ در بخش های انعطاف پذیر بین دومن های β- barrel واقع شده اند. در کپسید بالغ، انتهای کربوکسیلی سه پروتئین Vp1, Vp2, Vp3 در سطح کپسید قرار می گیرد. در حالیکه انتهای آمینی آنها در سطح داخلی ویریون است و شبکه ای وسیع از تداخلات در بین پروتومرها بوجود می آید. این مرحله اولین مرحله تجمع در پیکورنا ویروس ها است و ایجاد پروتومرهای ۵s می نماید.(شکل ۱۶)
واحدهای ساختاری نابالغ دارای یک کپی از Vp1, Vp2, Vp3 هستند سپس ۵ پروتومر به صورت یک پنتامر تجمع می یابند و ذرات ۱۴s شکل می گیرد این ذرات می توانند به طور خود به خودی به ۸۰s (کپسید خالی) تبدیل شوند. کپسیدهای توخالی که در سلول های آلوده یافت می شوند به عنوان مخزنی برای پنتامرهای ۱۴sمی باشند (۷۰و۱۶و۱۴).
در آخرین مرحله مرفوژنز اغلب مولکولهای VP0 به VP4 , VP2کلیواژ می شوند (شکل ۱۷) (۱۶و۱۴).
شکل ۱۶) مراحل ساخته شدن واحدهای ساختمانی و عملکرد ۳CD ^pro..
شکل ۱۷) مراحل مرفوژنز پیکورنا ویروسها. ابتدا پیش ساز p1 از p2 جدا شده , سپس توسط ۳CDpro به vp2 وvp1 وvp3 کلیواژ می گردد.پروتومرهای۵S به طور خودبخودی به شکل ۱۴S درمی ایند و پنتامرهای کپسید های خالی ۸۰ S را به وجود می اورند در دو مسیر ذرات پیش ویریون ۱۵۰S تشکیل میگردد ودر نهایت کلیواژ نهایی انجام شده VP0 به VP4 و VP2 می شکند.
۱-۱۴) پاراکو ویروسها Parechoviruss :
پاراکو ویروس شامل ۲ تیپ یک و دو (HPEV₁ , ۲) می باشد. این دو تیپ قبلاً به عنوان اکوویروس تبپ ۲۲ و ۲۳ طبقه بندی شدند. مطالعات ژنومیک این ویروسها نشان داد که این دو ویروس تنها ۳۰درصد از لحاظ اسید آمینه ای با پیکورنا ویروسهای دیگر تشابه دارند. از طرف دیگر کپسید این ویروسها تنها سه پروتئین دارد و Cleavageپپتید Vpo به Vp₂و Vp₄ صورت نمی گیرد. این موضوع منجر به طبقه بندی مجدد این ویروسها و قرار دادن آنها در جنس جداگانه ای به نام پاراکو ویروس گردید (۱۰).
۱-۱۴-۱) جداسازی و خصوصیات اولیه پاراکوویروسها:
در سال ۱۹۵۶ در طی مطالعه اسهال تابستانی Sabinو Wigandمشخص کردند که عامل آن دو تا ویروس جدید است که پیش از آن جدا نگردیده بود و از روی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی تحت نام اکو ویروس ۲۲ و اکوویروس ۲۳ نامگذاری گردیدند (۷۱) که اخیراً نام پاراکوویروس تیپ ۱و۲ نامیده شده اند.
HPEV₁ و HPEV₂ با انواع دیگر انتروویروس ها متفاوت هستند برای مثال کشت دادن و سازگار کردن این ویروسها در سلول های کلیه مشکل است و میزان CPE در کشت سلولی تک لایه محدود می باشد (۷۱).
ظاهراً سلولهای آلوده در زیر میکروسکوپ نوری و الکترونی با سلول های آلوده با پیکورنا ویروسهای دیگر فرق داشتند که در این میان، از بین هستک وکروماتین هسته ای گزارش شده است (۷۳و۷۲) و بعداً مشخص گردید که ساختار ثانویه ژنوم پاراکو ویروسها با RNA پولیو ویروس تفاوت دارد (۷۴).
یکی دیگر از فرق های مهم این دو ویروس با بقیه انترو ویروسها عدم جلوگیری از سنتز پروتئین سلولی میزبان است، و با اینکه سلول با ویروس آلوده شده است ولی همچنان قدرت سنتز پروتئین های سلولی خود را دارد ولی انترو ویروسها از سنتز پروتئین سلول میزبان با شکستن مولکول پروتئین P220 (فاکتور لازم برای سنتز پروتئین) جلوگیری می کنند (۷۵و۷۶).
پروب های cDNA که در روش های هیبریداسیون جهت تشخیص پیکورنا ویروسها بکار می رفت، قادر به اتصال و شناسایی ژنوم پاراکوویروسها نمودند. این یافته ها موجب شد اندازه گیری های دقیق تری بر روی (HPEV₁ , ۲)صورت بگیرد (۷۷و۷۸و۷۹). ماحصل این مطالعات منجر به رده بندی جدیدی در خانواده پیکورنا ویریده گردیده و نهایتاً جنس جدیدی به نام پاراکوویروس بوجود آمد (۸).
۱-۱۴-۲) پروتئین های پاراکوویروسها:
وقتی (HPEV₁) توسط PAGE مورد بررسی قرار گرفت طرح پروتئینی متفاوت از انترو ویروسهای تیپیک نشان داد. به منظور تشخیص پروتئین های کپسید سه باند اصلی با وزن مولکولی ۳۸، ۵/۳۰، ۳۰ کیلو دالتون با کمک روش N- terminal sequencing آنالیز گردید (۷۶). در آنالیزهای اولیه هیچ نتیجه ای از پلی پپتید ۳۸ کیلو دالتونی حاصل نگردید. سپس این پروتئین تخلیص شد و به کمک تریپسین هضم گردید و به دنبال آن پپتیدهای مجزا سکانس شدند در نهایت مشخص گردید که این پلی پپتید دارای هر ۲ بخش Vp₄و Vp₂ می باشد و محل کلیواژ Vp₄ / Vp₂ نیز در توالی آن وجود دارد. از این مشاهدات نتیجه گرفتند که در اغلب پارتیکل های HPEV₁ مولکولهای VPO دستخوش پردازش به Vp4 وVp2 نمی گردند (۸).
HPEV₁و هر دو استرین HPEV₂ توالی ها و ساختار بسیار مشابهی دارند و وجود این لوپ ها باعث می شود که ۲ تیپ ۱و۲ ظاهری مسطح به خود بگیرند (۸۰).