02B_Virussen (1).pdf

# Inleiding tot bacteriën en virussen Dit gedeelte introduceert de fundamentele aspecten van bacteriën en virussen, inclusief hun structuur, levenscycli en interactie met het immuunsysteem en antimicrobiële middelen [1](#page=1). ### 1.1 Bacteriën #### 1.1.1 Concepten en aanpassingsvermogen van bacteriën Het concept van 'species' bij bacteriën, hun taxonomie, en de evolutie van artificiële minimale bacteriën naar complexere vormen die afhankelijk van de omgeving specifieke genen activeren, worden behandeld. Bacteriën vertonen een indrukwekkend aanpassingsvermogen, waarbij ze kunnen schakelen tussen hyperactieve, slapende en zelfs tijdelijk "dode" staten, afhankelijk van omgevingsfactoren. Groeiregulatie en specifieke groeivereisten zijn cruciaal voor het begrip van de reactie van bacteriën op antibiotica en hun proliferatie in diverse niches, waaronder exponentiële groei, quorum sensing, biofilmvorming en afhankelijkheid van pH en temperatuur [1](#page=1). #### 1.1.2 Genetische mechanismen van bacteriën Bacteriën beschikken over speciale genetische mechanismen die hen in staat stellen snel te muteren en resistentie en virulentie te ontwikkelen [1](#page=1). ### 1.2 Virussen #### 1.2.1 Definitie en kenmerken van virussen Virussen worden gedefinieerd als obligaat intracellulaire parasieten. Ze zijn infectieus en hebben voor replicatie een gastheercel nodig. Virussen missen een celstructuur en organellen. Hun erfelijk materiaal kan RNA of DNA zijn, enkel- of dubbelstrengs, en ze bezitten één of meer chromosomen, samen met structurele eiwitten, mogelijk enzymen en regulatoren. Dit genetisch materiaal is verpakt in een eiwitmantel, het nucleocapside. Virussen kunnen naakt zijn of een envelop bezitten [2](#page=2). #### 1.2.2 Structuur van een virion Een virion, het infectieuze viruspartikel, bestaat uit een nucleocapside. Het nucleocapside omvat het genetisch materiaal samen met structurele eiwitten en nucleïnezuur-bindende eiwitten, en eventueel enzymen [3](#page=3). * **Naakte virussen:** Het virion bestaat uitsluitend uit een nucleocapside [3](#page=3). * **Virussen met envelop:** Het virion bestaat uit een nucleocapside omgeven door een membraan. Dit membraan bevat vaak glycoproteïnen die als receptoren fungeren, en daaronder bevinden zich matrix-eiwitten [3](#page=3). #### 1.2.3 Grootte en classificatie van virussen Virussen variëren in grootte van ongeveer 20 nanometer (nm) tot 100 nm. Ze zijn aanzienlijk kleiner dan bacteriën, die meestal in het micrometer-bereik vallen [4](#page=4). Het genoom van virussen kan variëren van 3 kilobase (kb) tot meer dan 600 kb, waarbij RNA-virussen over het algemeen kleiner zijn [4](#page=4). Voor medische doeleinden is de classificatie van virussen op basis van hun genoom het meest relevant. Ook de aanwezigheid of afwezigheid van een membraan (envelop) is medisch van belang [6](#page=6). > **Tip:** Bacteriofagen zijn virussen die bacteriën infecteren. Ze kunnen worden gebruikt voor sterilisatie door filtratie, waarbij filters met poriegroottes van 0,45 µm tot 0,2 µm worden ingezet. Deze filters houden ook mycoplasma tegen. Nanofiltratie, met kleinere poriegroottes, kan worden gebruikt om eiwitten uit bloed, zoals stollingsfactoren, virusvrij te maken [4](#page=4). #### 1.2.4 Levenscyclus en interactie met het immuunsysteem De levenscyclus van virussen, inclusief mechanismen zoals integratie in humaan DNA, latentie en oncogene transformatie, wordt toegelicht. Het aangeboren immuunsysteem en medicatie reageren op deze levenscycli [1](#page=1). > **Voorbeeld:** Voorbeelden van virussen die in grootte worden vergeleken met andere biologische entiteiten en objecten zijn weergegeven op schaal. Bekende virussen zoals coronavirus, influenza en bacteriöfaag T4 worden ook genoemd [4](#page=4) [5](#page=5). * * * # Eigenschappen en classificatie van virussen Hier volgt een gedetailleerde samenvatting over de eigenschappen en classificatie van virussen, opgesteld als een examengerichte studiegids. ## 2 Eigenschappen en classificatie van virussen Virussen worden geclassificeerd en gekarakteriseerd op basis van hun structuur, genoomtype, stabiliteit en hoe ze zich vermenigvuldigen en verspreiden. ### 2.1 Structuur van virussen Virussen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen op basis van hun omhulsel: naakte virussen en enveloppe virussen [7](#page=7) [8](#page=8). #### 2.1.1 Naakte virussen * **Vrijmaking:** Komen vrij door lyse (cellysis) van de geïnfecteerde cel, waarbij de cel sterft [7](#page=7). * **Stabiliteit:** Zijn relatief stabiel tegenover temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging [7](#page=7). * **Gevolgen van stabiliteit:** * Verspreiden zich gemakkelijk [7](#page=7). * Blijven infectieus na uitdroging [7](#page=7). * Overleven passage door de zure maag en basische darminhoud, en komen zo in riolen terecht [7](#page=7). * Humorale immuniteit is vaak voldoende voor bestrijding, omdat geïnfecteerde cellen afsterven, wat minder afhankelijkheid van cytotoxische cellen (CD8 T-cellen, NK-cellen) impliceert [7](#page=7). #### 2.1.2 Enveloppe virussen * **Vrijmaking:** Komen vrij door afsnoering van de geïnfecteerde cel. De cel hoeft hierbij niet noodzakelijk te sterven [8](#page=8). * **Membraan:** Het virale membraan (enveloppe) bevat zowel virale glycoproteïnen als cellulaire eiwitten [8](#page=8). * **Stabiliteit:** Zijn labiel ten opzichte van temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging [8](#page=8). * **Gevolgen van labiliteit:** * Verspreiden zich minder gemakkelijk, typisch via grote druppels, bloed of seksueel contact [8](#page=8). * Zijn niet meer infectieus na uitdroging [8](#page=8). * Overleven passage door het maag-darmkanaal niet [8](#page=8). * Humorale en cellulaire immuniteit zijn beide nodig voor eliminatie, aangezien virussen intracellulair kunnen persisteren. Cytotoxische cellen spelen hierbij een belangrijke rol [8](#page=8). * **Toepassing:** Pathogeen-inactivatie van bloedeiwitten zoals factor VIII kan gemakkelijk worden uitgevoerd met detergenten, wat enveloppe virussen zoals HIV, HCV en HBV effectief deactiveert zonder de eiwitten te beschadigen. Naakte virussen (bv. HAV) zijn hierdoor niet te inactiveren [8](#page=8). ### 2.2 Classificatie van virussen Virussen kunnen worden geclassificeerd op basis van hun genoomtype, waarbij RNA-virussen specifieke kenmerken vertonen [9](#page=9). #### 2.2.1 Genoomtype en mutatie bij RNA-virussen * In tegenstelling tot DNA-virussen is er voor de meeste RNA-virussen geen prototypische sequentie beschikbaar [9](#page=9). * RNA-virussen muteren gemakkelijker dan DNA-virussen. Dit komt door hun replicatieproces, dat afhankelijk is van een viraal gecodeerd RNA-afhankelijk RNA-polymerase, welk frequenter fouten maakt bij het kopiëren (heeft geen/amper proofreading --> hoge mutatiesnelheid). Dit kan een evolutionaire aanpassing zijn om variabiliteit te verhogen [9](#page=9). * Er bestaan wel consensussequenties die de meest frequente base per positie weergeven [9](#page=9). * Sommige genoomdelen zijn goed geconserveerd, essentieel voor eiwitfunctie, expressie- of replicatieregulatie, of voor de opvouwing van het genoom [9](#page=9). #### 2.2.2 Quasispecies bij RNA-virussen * Wanneer een persoon geïnfecteerd wordt met een RNA-virus (bv. HIV bij seksuele overdracht), kan het aanvankelijk om één enkel virus gaan [9](#page=9). * Na enkele dagen tot weken ontstaan er de eerste varianten, wat leidt tot een scala aan verschillende virussen (quasispecies) binnen de gastheer [9](#page=9). * Er is één dominante sequentie, maar deze kan worden vervangen door een meer succesvolle variant, bijvoorbeeld door een immuunrespons of het starten van antivirale therapie [9](#page=9). * RNA-virussen zijn doorgaans kleiner in genoomgrootte, muteren makkelijker en kunnen aanleiding geven tot quasispecies (= een populatie van sterk verwante, maar **niet-identieke** genomen) [9](#page=9). #### 2.2.3 Voorbeelden van virale pathogenen De classificatie van virussen kan ook worden weergegeven door middel van groepen, families en de door hen veroorzaakte ziekten bij de mens, gerelateerd aan hun genoomtype [10](#page=10). * **dsDNA:** Poxviridae (variola, molluscum contagiosum), Herpesviridae (herpes simplex, varicella-zoster, Epstein-Barr, cytomegalovirus, HHV6, HHV8), Adenoviridae (respiratoire infecties), Polyomaviridae (nierinfecties, respiratoire ziekten), Papillomaviridae (wratten, genitale carcinomen) [10](#page=10). * **ssDNA:** Anellovirus (onbekend), Parvoviridae (B-19, vijfde ziekte) [10](#page=10). * **Retro:** Hepadnaviridae (hepatitis B), Retroviridae (HIV, HTLV) [10](#page=10). * **dsRNA:** Reoviridae (rotavirus) [10](#page=10). * **ssRNA (-):** Rhabdoviridae (rabiës), Filoviridae (ebola), Paramyxoviridae (parainfluenza, mumps, RSV, mazelen), Orthomyxoviridae (influenza), Bunyaviridae (hantaanvirus), Arenaviridae (lassakoorts), Deltavirus (hepatitis D) [10](#page=10). * **ssRNA (+):** Picornaviridae (polio, rhinovirussen, hepatitis A), Calciviridae (norwalk), Hepevirus (hepatitis E), Astroviridae (gastro-enteritis), Coronaviridae (respiratoire infecties), Flaviviridae (gele koorts, hepatitis C), Togaviridae (oostelijke paardenencefalitis, rubella) [10](#page=10). > **Tip:** Het begrijpen van de stabiliteitseigenschappen van naakte en enveloppe virussen is cruciaal voor het begrijpen van hun transmissieroutes en de effectiviteit van desinfectiemethoden. **Tip:** De hoge muteerbaarheid van RNA-virussen en het ontstaan van quasispecies zijn belangrijke factoren bij de ontwikkeling van vaccins en antivirale therapieën. * * * # Virale levenscyclus De virale levenscyclus beschrijft de reeks stappen die een virus doorloopt om zichzelf te repliceren binnen een gastheercel, inclusief de processen van binding, penetratie, genoomexpressie, replicatie, assemblage en vrijlating van nieuwe virions [12](#page=12). ### 3.1 Algemene stadia van de virale levenscyclus De virale levenscyclus kan worden opgedeeld in verschillende, deels overlappende, stappen die inzicht bieden in hoe virussen functioneren en hoe antivirale medicatie kan ingrijpen [12](#page=12). #### 3.1.1 Adsorptie Adsorptie is de eerste stap waarbij het virus zich bindt aan de gastheercel. Dit gebeurt via een specifieke interactie tussen virale liganden (moleculen op het virusoppervlak) en receptoren op de cel [13](#page=13). * **Receptor-virusligand interactie**: De celreceptoren kunnen koolhydraten, proteïnen of lipiden zijn en fungeren vaak als ionkanalen. De aard van de receptor bepaalt de infecteerbaarheid van de cel; dit wordt ook wel een restrictiefactor genoemd [13](#page=13). * **Receptor specificiteit**: Sommige receptoren komen breed voor, zoals sialinezuur voor het influenzavirus, dat op de meeste cellen aanwezig is. Andere receptoren zijn zeer specifiek en komen slechts op bepaalde celtypes voor, zoals CD4 en co-receptoren CCR5 of CXCR4 voor HIV [13](#page=13). * **Modulatie van infecteerbaarheid**: Mutaties in zowel de receptor als de ligand kunnen de infecteerbaarheid beïnvloeden [13](#page=13). * **Vaccinontwikkeling**: Veel antivirale vaccins werken door de structuur van het virale ligand af te dekken met neutraliserende antistoffen, waardoor binding aan de receptor wordt voorkomen, zoals bij het hepatitis B-vaccin dat een recombinant HBs-antigeen bevat [13](#page=13). #### 3.1.2 Penetratie Nadat het virus zich heeft gebonden, moet het zijn genetisch materiaal in de cel krijgen [14](#page=14). * **Bacteriofagen**: Injecteren hun genoom direct in de bacterie, vaak door de celwand heen [14](#page=14). * **Dierlijke virussen**: Brengen hun genoom binnen via het nucleocapside. Dit kan gebeuren door endocytose, waarbij de cel het virus insluit in een membraanblaasje, of door membraanfusie, waarbij de virale envelop direct versmelt met het celmembraan [14](#page=14). **Voorbeeld: Influenza A virus** [15](#page=15). Het influenzavirus gebruikt hemagglutinine (HA) om zich te binden aan sialinezuurresiduen op het celoppervlak. Na endocytose komt het virus in een zure endosoomomgeving. Protonen die via het M2-kanaal de envelop binnendringen, veroorzaken een conformationele verandering in HA, waardoor de virale envelop fuseert met het endosoommembraan. Hierdoor komt het capside vrij in het cytoplasma. Neuraminidase in de virale envelop voorkomt dat virussen aan elkaar blijven kleven, wat essentieel is voor verspreiding. Behandeling met neuraminidaseremmers of M2-kanaalblokkers kan de infectie remmen [15](#page=15). #### 3.1.3 Expressie en replicatie Dit stadium betreft de uitwerking van het virale genoom en de daaropvolgende vermenigvuldiging ervan. De processen zijn sterk afhankelijk van het type viraal genoom (DNA/RNA, enkel- of dubbelstrengs) [16](#page=16) [17](#page=17). * **Genoomexpressie**: * **DNA-virussen**: Hun genoom wordt meestal tot expressie gebracht in de celkern, net als het gastheergenoom, waarbij dsDNA als template dient. Uitzonderingen zijn pokkenvirussen, die ondanks een dsDNA-genoom in het cytoplasma repliceren en daarvoor specifieke enzymen moeten meebrengen [17](#page=17). * **ssRNA-virussen**: Positief-sense ssRNA-virussen (klasse IV) kunnen direct als mRNA functioneren en worden direct vertaald in eiwitten. Negatief-sense of dsRNA-genomen moeten eerst worden omgezet naar positief-sense RNA dat als mRNA dient. Dit vereist een RNA-afhankelijk RNA-polymerase (RdRP) die het virus zelf moet meebrengen, aangezien deze activiteit niet in menselijke cellen aanwezig is (#page=16, 17) [16](#page=16) [17](#page=17). * **Retrovirussen (klasse VI)**: Hun +streng RNA-genoom ondergaat eerst reverse transcriptie om DNA te vormen, dat vervolgens in het gastheergenoom wordt geïntegreerd [17](#page=17). * **Genoomreplicatie**: * **DNA-virussen**: Repliceren meestal in de celkern met dsDNA als template. Klasse VII-virussen zetten een RNA-kopie van hun genoom in het cytoplasma om naar partieel dsDNA. Pokkenvirussen repliceren eveneens in het cytoplasma [18](#page=18). * **RNA-virussen**: Worden door een viraal gecodeerde RdRP gerepliceerd. Dit kan leiden tot een aanzienlijke amplificatie van virale genomen [18](#page=18). * **Retrovirussen (klasse VI)**: Het geïntegreerde dsDNA-provirus wordt door cellulaire polymerasen afgeschreven tot RNA [18](#page=18). * **Virale PAMPs en immuunrespons**: Virale componenten zoals niet-gemethyleerd CpG-DNA, niet-gecapteerd RNA, en dsRNA kunnen worden herkend door Pattern Recognition Receptors (PRRs) zoals TLRs en RIG-I in de gastheercel, wat leidt tot de productie van interferonen (IFN) (#page=17, 19, 20). Interferonen induceren Interferon Stimulated Genes (ISGs) die antivirale effecten hebben, zoals het remmen van virusbinding, replicatie en vrijlating. Voorbeelden van ISGs zijn IFITM, ISG15, tetherin, cGAS, RNAseL en PKR [17](#page=17) [19](#page=19) [20](#page=20) [21](#page=21). #### 3.1.4 Virion productie (assemblage) Na replicatie worden de virale genomen verpakt in eiwitmantels (capsides) om nieuwe virionen te vormen. Dit proces kan auto-assemblage inhouden, gevolgd door maturatie van het virion [22](#page=22). #### 3.1.5 Vrijlating Nieuwe virionen worden uit de gastheercel verwijderd [23](#page=23). * **Mechanismen**: Vrijlating kan plaatsvinden door 'budding' (uitstulpen van het celmembraan) of door lyse (het openbarsten) van de gastheercel [23](#page=23). * **Belemmeringen voor vrijlating**: Virussen kunnen vast blijven zitten aan de oorspronkelijke cel via receptoren of door interactie met cellulaire eiwitten zoals tetherin. Virussen kunnen dit omzeilen door receptoren te downreguleren, receptoren af te knippen (bv. sialinezuur door neuraminidase bij influenza) of cellulaire afweermechanismen (zoals tetherin bij HIV, ongedaan gemaakt door het viraal eiwit Vpu) te neutraliseren [23](#page=23). * **Cel-naar-cel transmissie**: Virussen kunnen direct van cel naar cel worden overgedragen, wat de blootstelling aan de extracellulaire omgeving en neutraliserende antistoffen minimaliseert [23](#page=23). #### 3.1.6 Cytopathisch effect en titratie De lyse van gastheercellen door virussen kan zichtbaar worden gemaakt als 'plaque forming units' (PFU) of cytopathisch effect (CPE) bij dierlijke virussen. Het meten van het aantal infectieuze virions per volume-eenheid, de titer, is cruciaal voor diagnostiek en onderzoek [33](#page=33). ### 3.2 Specifieke virale levenscycli #### 3.2.1 Lytische levenscyclus van bacteriofagen De lytische cyclus van bacteriofagen verloopt snel en eindigt met het afsterven van de bacterie. Deze fagen kunnen potentieel worden ingezet als antibacteriële therapie, maar resistentieontwikkeling door mutaties in bacteriële receptoren is een uitdaging. In gesynchroniseerde infecties kunnen de replicatiekinetiek en het aantal vrijgelaten infectieuze partikels per cel (burst size) worden gemeten. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen vroege (enzymen, regulatoren) en late (capside) eiwitten [24](#page=24) [28](#page=28). #### 3.2.2 Lysogene levenscyclus van temperate bacteriofagen Temperate bacteriofagen kunnen een lysogene cyclus doorlopen waarbij hun genoom wordt geïntegreerd in het bacteriële genoom en wordt doorgegeven aan dochtercellen zonder de gastheercel te beschadigen. Een faag-gereguleerde repressor eiwit onderdrukt de replicatie van de faag. Bij inductie kan de repressor worden afgebroken, waarna de lytische cyclus kan starten. Deze cyclus is belangrijk voor de transductie van genetische elementen zoals antibioticumresistentie en toxines [26](#page=26). #### 3.2.3 Levenscyclus van dierlijke virussen Dierlijke virussen zijn over het algemeen minder complex dan bacteriofagen, omdat ze geen celwand hoeven te penetreren. Ze groeien vaak langzamer door de compartimentalisatie van de kern en het cytoplasma, wat transport tussen deze compartimenten vereist [29](#page=29). * **Herpesvirussen**: Na penetratie en uncoating gaat het dsDNA-genoom naar de kern voor replicatie en packaging. mRNA wordt naar het cytoplasma getransporteerd voor eiwitsynthese, waarna eiwitten met een nucleair lokalisatiesignaal terugkeren naar de kern. Vrijlating vindt plaats via budding door het kernmembraan en vervolgens door het cytoplasma [29](#page=29). * **Influenzavirus (orthomyxovirus)**: Hoewel het een negatief-sense RNA-genoom heeft, vindt de replicatie plaats in de celkern [29](#page=29). #### 3.2.4 Levenscyclus van Hepatitis C Virus (HCV) HCV heeft een positief-sense RNA-genoom dat na vrijlating in het cytoplasma direct wordt vertaald in één groot polyproteïne. Dit polyproteïne wordt deels autocatalytisch verknipt tot structurele (core, E1, E2) en niet-structurele (NS) eiwitten. NS5B is het RNA-afhankelijke RNA-polymerase (RdRP) dat negatief-sense RNA-kopieën aanmaakt, die vervolgens dienen als template voor nieuwe positief-sense RNA-genomen. Deze genomen worden verpakt in nieuwe virions. De replicatie van HCV vindt plaats in de buurt van het membraan van het endoplasmatisch reticulum. De NS-proteasen en het polymerase zijn belangrijke doelwitten voor antivirale therapie [30](#page=30). #### 3.2.5 Levenscyclus van HIV 1. **Ligand-receptor herkenning**: HIV bindt aan de CD4-receptor en een co-receptor (CCR5 of CXCR4) op de cel [31](#page=31). 2. **Fusie en penetratie**: De virale envelop fuseert met het celmembraan, of het virus wordt endocytoseerd en fuseert daarna vanuit een vacuole met het celmembraan, waardoor het nucleocapside in het cytoplasma terechtkomt [31](#page=31). 3. **Reverse transcriptie**: Het virale reverse transcriptase zet het RNA-genoom om in DNA. Dit proces is vaak foutgevoelig [31](#page=31). 4. **Integratie**: Het gevormde dsDNA vormt een pre-integratiecomplex dat door het integrase-enzym (IN) in het gastheergenoom wordt geïntegreerd, met behulp van de LTR (Long Terminal Repeat) sequenties [31](#page=31). 5. **Transcriptie**: Het geïntegreerde provirus wordt door cellulaire polymerasen, via de 5' LTR-promotoractiviteit, afgeschreven tot RNA. Dit proces is foutloos [31](#page=31). 6. **Polyadenylatie en Splicing**: De 3' LTR faciliteert polyadenylatie. Splicing van het RNA is mogelijk [31](#page=31). 7. **Eiwitsynthese en Genoom**: Zowel gespliced als ongespliced RNA codeert voor virale eiwitten. Het ongespliced (full-length) RNA dient tevens als genoom voor nieuwe virions [31](#page=31). 8. **Budding en Vrijlating**: Nieuwe virions worden gevormd door budding aan het celmembraan [31](#page=31). * * * # Detectie en historische ontwikkeling van virologie Dit onderdeel behandelt de historische ontwikkeling van de virologie, met aandacht voor de ontdekking van virussen en de evolutionaire stappen die leidden tot moderne detectiemethoden en technieken [11](#page=11). ### 4.1 Historische ontwikkeling van de virologie De virologie heeft een rijke geschiedenis gekend, gekenmerkt door cruciale ontdekkingen en technologische doorbraken die ons begrip van virussen fundamenteel hebben veranderd. #### 4.1.1 Vroege ontdekkingen en mijlpalen * In de 19e eeuw werden er filtreerbare agentia ontdekt die voldeden aan de postulaten van Koch [11](#page=11). * Net voor de Tweede Wereldoorlog werden de eerste elektronenmicroscoopbeelden van virussen verkregen [11](#page=11). * De studie van bacteriofagen legde de basis voor de moleculaire biologie [11](#page=11). * In 1949 werden virussen voor het eerst gekweekt in celcultuur, met name het poliovirus [11](#page=11). * In 1957 werd Echo virus 9 geïdentificeerd als oorzaak van epidemische meningitis. Later, in 1970, werd reverse transcriptase ontdekt door Baltimore en Temin, waarvoor zij in 1975 de Nobelprijs ontvingen [11](#page=11). * De Amerikaanse president Nixon lanceerde in 1971 de 'War on Cancer', wat een significante impuls gaf aan virologisch onderzoek [11](#page=11). * In 1976 werd de eerste volledige nucleotidensequentie van een genoom voltooid, dat van de RNA-bacteriofaag MS2 (3569 nucleotiden), door Walter Fiers aan de Universiteit Gent [11](#page=11). * In 1978 volgde de eerste volledige nucleotidensequentie van een DNA-genoom, dat van het eukaryote virus SV40 (5244 nucleotiden), eveneens door Walter Fiers [11](#page=11). * De ontdekking van HIV in 1983 leidde tot een tweede grote boost in virologisch onderzoek, wat resulteerde in de Nobelprijs voor de ontdekkers in 2008 [11](#page=11). * In 1994 werd humaan herpesvirus 8 (HHV8), geassocieerd met Kaposi-sarcoom, ontdekt [11](#page=11). * Na de uitbraak van SARS-CoV-1 in 2002 was het genoom na zes maanden bekend en kon een diagnostische test worden ontwikkeld [11](#page=11). * In 2012 werden mutaties in influenza H5N1 ontdekt die overdracht tussen zoogdieren mogelijk maakten [11](#page=11). * Bij de uitbraak van SARS-CoV-2 in 2019 was het genoom na één maand bekend, wat de ontwikkeling van diagnostische tests versnelde [11](#page=11). * In 2024 werden uitbraken van nieuwe mpox-varianten waargenomen [11](#page=11). ### 4.2 Aantonen van virussen De detectie van virussen is een cruciaal aspect binnen de virologie, essentieel voor diagnostiek, onderzoek en het beheersen van virale infecties [11](#page=11) [32](#page=32). * * * ## Veelgemaakte fouten om te vermijden * Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens * Let op formules en belangrijke definities * Oefen met de voorbeelden in elke sectie * Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Bacteriën | Eencellige micro-organismen zonder celkern, die zelfstandig kunnen groeien en zich voortplanten. Ze hebben genetisch materiaal en metabole processen om te overleven. | | Virussen | Obligaat intracellulaire parasieten die zich alleen kunnen repliceren in levende gastheercellen. Ze bestaan uit erfelijk materiaal (RNA of DNA) omgeven door een eiwitmantel. | | Immuunsysteem | Het complexe verdedigingssysteem van een organisme dat ziekteverwekkers, zoals bacteriën en virussen, bestrijdt. Het omvat cellen, weefsels en organen die samenwerken om infecties te voorkomen en te bestrijden. | | Antimicrobiële middelen | Stoffen die gebruikt worden om micro-organismen, zoals bacteriën, schimmels en virussen, te doden of hun groei te remmen. Voorbeelden zijn antibiotica en antivirale middelen. | | Species (bacteriën) | Een taxonomische eenheid die een groep bacteriën beschrijft met vergelijkbare genetische en fenotypische kenmerken. Het concept van een species bij bacteriën kan complex zijn vanwege hun genetische uitwisseling en aanpassingsvermogen. | | Taxonomie | De wetenschap van het classificeren en benoemen van organismen op basis van hun gedeelde kenmerken. Dit helpt bij het organiseren en begrijpen van de diversiteit van het leven. | | Artificiële minimale bacterie | Een theoretisch of experimenteel geconstrueerde bacterie die is gereduceerd tot de minimaal benodigde genen voor overleving en replicatie, vaak gebruikt in onderzoek om de essentie van het leven te bestuderen. | | Groeiregulatie | Het proces waarbij de groei en deling van cellen, zoals bacteriën, wordt gecontroleerd en aangepast aan de omgevingsomstandigheden. Dit omvat mechanismen zoals exponentiële groei en quorum sensing. | | Exponentiële groei | Een groeimodel waarbij de populatie van een organisme, zoals bacteriën, met een constante snelheid toeneemt, resulterend in een exponentiële stijging over tijd. | | Quorum sensing | Een communicatiemechanisme dat bacteriën gebruiken om de dichtheid van hun populatie te detecteren en hun gedrag hierop aan te passen, zoals de vorming van biofilms. | | Biofilm | Een gemeenschap van micro-organismen die ingekapseld is in een zelfgeproduceerde matrix van polymeerstoffen, wat hechting aan oppervlakken bevordert en bescherming biedt. | | Muteren | Het proces waarbij veranderingen optreden in de genetische code van een organisme. Mutaties kunnen spontaan voorkomen of worden geïnduceerd door externe factoren. | | Resistentie | Het vermogen van een organisme, zoals een bacterie, om te overleven en te gedijen ondanks de aanwezigheid van een stof die normaal gesproken schadelijk is, zoals een antibioticum. | | Virulentie | De mate waarin een ziekteverwekker, zoals een virus of bacterie, in staat is om schade aan te richten in de gastheer en ziekte te veroorzaken. | | Levenscyclus van virussen | De reeks gebeurtenissen die een virus doorloopt vanaf de infectie van een gastheercel tot de productie van nieuwe virusdeeltjes en hun vrijlating. | | Aangeboren immuunsysteem | Het eerste verdedigingsmechanisme van het lichaam tegen infecties, dat snel reageert met algemene afweermechanismen. | | Integratie in humaan DNA | Het proces waarbij het genetisch materiaal van een virus wordt ingebouwd in het DNA van de gastheercel, wat kan leiden tot langdurige infecties of transformatie van de cel. | | Latentie | Een fase in de levenscyclus van sommige virussen waarin ze zich niet actief vermenigvuldigen en geen symptomen veroorzaken, maar wel aanwezig blijven in de gastheercel. | | Oncogene transformatie | Het proces waarbij een virus cellen verandert op een manier die kan leiden tot de ontwikkeling van kanker, door de normale regulatie van celgroei en deling te verstoren. | | Obligaat intracellulaire parasiet | Een organisme dat uitsluitend binnenin levende cellen kan overleven en zich vermenigvuldigen, en dat niet kan bestaan of reproduceren zonder een gastheercel. | | Infectieus | Het vermogen van een organisme of stof om een infectie te veroorzaken door het binnendringen en zich vermenigvuldigen in een gastheer. | | Genoom | Het volledige erfelijk materiaal van een organisme, bestaande uit al het DNA of RNA. | | Nucleocapside | De combinatie van het virale genetisch materiaal (DNA of RNA) en de eiwitmantel (capside) die het omgeeft. | | Virion | Een compleet virusdeeltje dat bestaat uit een nucleocapside en, indien aanwezig, een buitenste envelop. | | Enveloppe (viraal) | Een buitenste membraanlaag rond het nucleocapside van sommige virussen, afkomstig van de gastheercelmembraan, vaak met virale glycoproteïnen. | | Glycoproteinen | Eiwitten waaraan koolhydraatketens zijn gebonden. In virussen spelen ze vaak een rol bij de binding aan de gastheercelreceptor. | | Classificatie (viraal) | Het indelen van virussen in groepen op basis van gemeenschappelijke kenmerken, zoals het type genoom (RNA of DNA, enkel- of dubbelstrengs), structuur (met of zonder enveloppe) en replicatiemechanisme. | | Structuur van een virion | De architectonische opbouw van een virusdeeltje, bestaande uit genetisch materiaal, een eiwitmantel (capside) en eventueel een buitenste envelop met glycoproteïnen. | | Naakte virussen | Virussen die geen envelop bezitten; hun virion bestaat enkel uit een nucleocapside. | | Virussen met enveloppe | Virussen die een buitenste membraanlaag (enveloppe) hebben die het nucleocapside omgeeft. | | Classificatie op basis van genoom | Een methode om virussen te groeperen op basis van het type nucleïnezuur dat hun genetische materiaal vormt (DNA of RNA) en de structuur daarvan (enkel- of dubbelstrengs). | | Membraan (viraal) | De buitenste envelop van bepaalde virussen, die bestaat uit een lipide dubbellaag met daarin virale eiwitten, waaronder glycoproteïnen. | | Lyse van de cel | Het proces waarbij een cel barst of uiteenvalt, vaak als gevolg van een virale infectie of andere stressfactoren. | | Stabiliteit (viraal) | De mate waarin een virus bestand is tegen omgevingsfactoren zoals temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging. | | Humorale immuniteit | De immuunrespons waarbij antilichamen worden geproduceerd, gericht tegen ziekteverwekkers in lichaamsvloeistoffen. | | Cytotoxische cellen | Immuuncellen, zoals CD8 T-cellen en NK-cellen, die geïnfecteerde of abnormale cellen kunnen herkennen en doden. | | Afsnoering (budding) | Een proces waarbij een virusdeeltje de cel verlaat door zich als een knop van de celmembraan af te scheiden, waarbij het een envelop verkrijgt. | | Labiel | Gevoelig voor afbraak of verandering door omgevingsfactoren zoals temperatuur, pH of detergenten. | | Gastro-intestinale tractus | Het spijsverteringskanaal, van de mond tot de anus, inclusief maag en darmen. | | Celulaire immuniteit | De immuunrespons die wordt gemedieerd door cellen, met name T-cellen, die geïnfecteerde cellen direct aanvallen of de immuunrespons coördineren. | | Pathogeen-inactivatie | Een proces waarbij ziekteverwekkers, zoals virussen, onschadelijk worden gemaakt, bijvoorbeeld door behandeling met chemicaliën of hitte. | | Solvens-detergens methode | Een techniek die wordt gebruikt om virussen met een enveloppe te inactiveren door het gebruik van oplosmiddelen en detergenten, die de lipide envelop beschadigen. | | HAV (Hepatitis A virus) | Een virus dat hepatitis A veroorzaakt, een infectie van de lever. Het is een naakt virus. | | RNA virussen | Virussen waarvan het genetisch materiaal bestaat uit RNA. | | DNA virussen | Virussen waarvan het genetisch materiaal bestaat uit DNA. | | Quasispecies | Een populatie van virussen binnen een gastheer die genetisch sterk op elkaar lijken maar toch significante variaties vertonen, vaak als gevolg van snelle mutaties tijdens de replicatie. | | RNA-afhankelijk RNA polymerase | Een enzym dat wordt gecodeerd door RNA-virussen en dat nodig is om RNA te repliceren. | | Consensus sequenties | Een weergave van de meest voorkomende nucleotide op elke positie in een reeks van verwante genomen, die de typische sequentie van een viruspopulatie weergeeft. | | Fylogenetische boom | Een diagram dat de evolutionaire verwantschap tussen verschillende organismen of genen weergeeft, gebaseerd op hun genetische sequenties. | | Pseudospecies | Een verzameling van nauw verwante virusvarianten binnen een gastheer die een gemeenschappelijke oorsprong delen, maar genetische verschillen hebben ontwikkeld. | | Genoomgrootte | De totale lengte van het genetisch materiaal van een virus, gemeten in basenparen (bp) of kilobasen (kb). | | Partikelgrootte | De fysieke afmetingen van een virusdeeltje, meestal gemeten in nanometers (nm). | | Bacteriofaag | Een virus dat specifiek bacteriën infecteert. | | Nanofiltratie | Een filtratietechniek die wordt gebruikt om virussen en andere kleine deeltjes te verwijderen uit oplossingen, door gebruik te maken van membranen met zeer kleine poriën. | | Hepatitis B | Een virale infectie die de lever aantast, veroorzaakt door het Hepatitis B-virus (HBV). | | AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome) | Een syndroom veroorzaakt door het humaan immunodeficiëntievirus (HIV), dat het immuunsysteem ernstig verzwakt. | | Levenscyclus | Het volledige proces van groei, reproductie en dood van een organisme. | | Adsorptie | Het proces waarbij een virus zich bindt aan de oppervlakte van een gastheercel via specifieke receptoren. | | Receptor-virusligand interactie | De specifieke binding tussen een molecuul op het virus (ligand) en een molecuul op de cel (receptor), die essentieel is voor de virale infectie. | | Restrictiefactor | Een cellulaire factor die de infectie door een bepaald virus belemmerd of voorkomt. | | Siaalzuur | Een type suiker dat een rol speelt bij de binding van sommige virussen, zoals influenza, aan gastheercellen. | | CD4+ co-receptor CCR5 of CXCR4 | Moleculen op het oppervlak van bepaalde immuuncellen (T-helpercellen) die door HIV worden gebruikt als receptoren voor de celbinnendringing. | | Neutraliserende antistoffen | Antilichamen die de infectie door een virus kunnen voorkomen door de binding van het virus aan de gastheercel te blokkeren. | | Recombinant HBs antigen | Een deel van het oppervlakte-eiwit van het Hepatitis B-virus dat kunstmatig is geproduceerd in een laboratorium en wordt gebruikt in vaccins. | | Penetratiestadium | Het deel van de virale levenscyclus waarin het virus de gastheercel binnendringt. | | Injectie van genoom | Het proces waarbij het genetisch materiaal van een virus direct in de gastheercel wordt geïnjecteerd, zoals bij bacteriofagen. | | Endocytose | Een proces waarbij de celmembraan zich om externe deeltjes heen vouwt, waardoor deze in een vesikel in de cel worden opgenomen. | | Membraanfusie | Het samensmelten van membranen, bijvoorbeeld tussen de virale envelop en de celmembraan, waardoor het virale genoom de cel binnenkomt. | | Uncoating | Het proces waarbij de eiwitmantel van een virus wordt afgebroken, waardoor het genetisch materiaal vrijkomt binnen de gastheercel. | | Hemagglutinine (HA) | Een glycoproteïne op het oppervlak van het influenzavirus dat verantwoordelijk is voor de binding aan sialzuurreceptoren op gastheercellen en voor de fusie van het virale envelop met het endosoommembraan. | | M2 kanaal | Een eiwit in de envelop van het influenzavirus dat een ionenkanaal vormt en essentieel is voor de acidificatie van het virion en de fusie met het endosoommembraan. | | Endosoom | Een blaasje binnen de cel dat ontstaat door endocytose en dat een rol speelt bij het transport en de afbraak van opgenomen materialen. | | Cytoplasma | Het deel van de cel dat zich buiten de kern bevindt, bestaande uit het cytosol en de organellen. | | Capside | De eiwitmantel die het genetisch materiaal van een virus omhult. | | Expressie (viraal genoom) | Het proces waarbij de genetische informatie in het virale genoom wordt omgezet in functionele eiwitten en nieuwe virale deeltjes. | | Replicatie (viraal genoom) | Het proces waarbij kopieën van het virale genoom worden gemaakt. | | Virostatica | Medicijnen die worden gebruikt om virale infecties te behandelen door de replicatie van het virus te remmen. | | PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern) | Moleculaire structuren die typisch zijn voor pathogenen en die door het immuunsysteem worden herkend als tekenen van infectie. | | TLR9 (Toll-like Receptor 9) | Een receptor op immuuncellen die specifiek bacteriële DNA en soms viraal DNA herkent. | | TLR7 | Een receptor op immuuncellen die viraal enkelstrengs RNA herkent. | | RIG-I | Een intracellulaire receptor die viraal RNA herkent en een immuunrespons activeert. | | TLR3 | Een receptor op immuuncellen die viraal dubbelstrengs RNA herkent. | | Dicer | Een enzym dat dubbelstrengs RNA knipt tot kleinere stukken, zoals siRNA. | | siRNA (small interfering RNA) | Kleine RNA-moleculen die een rol spelen bij genregulatie en RNA-interferentie. | | DNA-uiteinden in kern | De uiteinden van DNA-moleculen, die soms herkend kunnen worden door het immuunsysteem als tekenen van virale infectie. | | dsRNA (dubbelstrengs RNA) | RNA dat bestaat uit twee complementaire strengen, vaak geassocieerd met virale genomen. | | RNA zonder 5’cap | Een type viraal RNA dat de typische 5’ cap-structuur mist, wat kan worden herkend als een PAMP. | | Innate immune effector mechanism | De mechanismen van het aangeboren immuunsysteem die worden gebruikt om infecties te bestrijden, zoals de productie van interferonen. | | Interferon (IFN) | Een groep eiwitten die door cellen worden geproduceerd als reactie op virale infecties, en die de replicatie van virussen remmen en de immuunrespons stimuleren. | | Interferon gestimuleerde genen (ISG) | Genen die worden geactiveerd door interferonen en die een rol spelen bij de antivirale verdediging van de cel. | | IFITM (Interferon Inducible Transmembrane Proteins) | Eiwitten die de virusbinding en -loslating uit het endosoom blokkeren en zo de virusreplicatie remmen. | | ISG15 | Een eiwit dat zich hecht aan andere eiwitten en hun afbraaktijd verkort, wat de antivirale respons versterkt. | | Tetherin | Een cellulair eiwit dat virale partikels aan het celmembraan bindt en de vrijlating ervan voorkomt. | | cGAS (cyclic GMP-AMP cyclase) | Een DNA-sensor die een rol speelt bij de detectie van viraal DNA en de activatie van de immuunrespons. | | RNAseL | Een enzym dat viraal en cellulair RNA afbreekt, wat de virusreplicatie remt. | | PKR (Protein Kinase R) | Een enzym dat de eiwitsynthese in de cel stillegt door de initiatiefactor van de translatie te fosforyleren, wat de virusreplicatie beperkt. | | Virion productie | Het proces waarbij nieuwe virusdeeltjes worden gevormd, inclusief de verpakking van het genoom in het capside en de assemblage tot volwaardige virions. | | Auto-assembly | Het spontane proces waarbij moleculen zich organiseren tot een complexere structuur, zoals het capside van een virus. | | Maturatie | Het proces van ontwikkeling en rijping van een virusdeeltje tot een infectieus stadium. | | Release | Het proces waarbij nieuwe virusdeeltjes de gastheercel verlaten om andere cellen te infecteren. | | Budding | Zie afsnoering. | | Cel-naar-cel transmissie | Een methode van virusverspreiding waarbij virusdeeltjes direct van de ene geïnfecteerde cel naar een naburige cel gaan, vaak via celverbindingen. | | Neutraliserende antilichamen | Zie neutraliserende antistoffen. | | Lytische levenscyclus | Een virale levenscyclus waarbij de gastheercel wordt vernietigd (lyse) na replicatie van het virus. | | Bacteriofaag | Zie bacteriofaag. | | Antibiotherapie | Het gebruik van antibiotica om bacteriële infecties te behandelen. | | Lysogene levenscyclus | Een virale levenscyclus waarbij het virale genoom wordt geïntegreerd in het genoom van de gastheercel (vaak een bacterie) en wordt meegekopieerd bij celdeling, zonder onmiddellijke celdood. | | Temperate bacteriofaag | Een bacteriofaag die zowel een lytische als een lysogene levenscyclus kan doorlopen. | | Transductie | Het proces waarbij genetisch materiaal van de ene bacterie naar de andere wordt overgebracht door een bacteriofaag. | | Kinetiek van replicatie | De snelheid en het tijdsverloop van de virusreplicatie binnen een gastheercel. | | Burst size | Het gemiddelde aantal infectieuze virusdeeltjes dat wordt geproduceerd per geïnfecteerde cel tijdens een lytische cyclus. | | Vroege eiwitten (viraal) | Eiwitten die vroeg in de virale levenscyclus worden geproduceerd en vaak betrokken zijn bij de replicatie van het virale genoom en de regulatie van de cel. | | Late eiwitten (viraal) | Eiwitten die laat in de virale levenscyclus worden geproduceerd en die voornamelijk structurele componenten van nieuwe virusdeeltjes vormen. | | Dierlijk virus | Een virus dat dierlijke cellen infecteert. | | Compartimentalisatie | Het bestaan van verschillende compartimenten of organellen binnen een cel, die specifieke functies uitvoeren en de cellulaire processen reguleren. | | Kern | Het centrale deel van eukaryote cellen dat het genetisch materiaal bevat. | | mRNA (messenger RNA) | Een type RNA dat de genetische code van DNA naar ribosomen transporteert voor eiwitsynthese. | | Eiwitsynthese | Het proces waarbij cellen eiwitten produceren op basis van de genetische informatie in mRNA. | | Nucleair lokalisatie signaal | Een specifieke aminozuursequentie op een eiwit die aangeeft dat het eiwit naar de kern van de cel moet worden getransporteerd. | | Packaging | Het proces waarbij het virale genoom wordt verpakt in een nieuw gevormd capside. | | Budding door nucleair membraan | Het proces waarbij virusdeeltjes de kernmembraan passeren door zich van deze membraan af te snoeren. | | Positief streng RNA genoom | Een RNA-genoom dat direct kan functioneren als mRNA en dus direct kan worden vertaald in eiwitten. | | Startcodon | Een sequentie van nucleotiden (meestal AUG) die het begin van de eiwitsynthese aangeeft op mRNA. | | Stopcodon | Een sequentie van nucleotiden die het einde van de eiwitsynthese aangeeft op mRNA. | | Autocatalytisch | Een proces dat zichzelf katalyseert, zoals de zelfknippende werking van sommige virale eiwitten. | | Structurele eiwitten (viraal) | Eiwitten die onderdeel zijn van de structuur van een virusdeeltje, zoals de eiwitten van het capside en de envelop. | | Niet-structurele eiwitten (viraal) | Eiwitten die door een virus worden geproduceerd maar geen onderdeel zijn van de structuur van het virion, zoals enzymen die nodig zijn voor replicatie of eiwitsplitsing. | | Polymerase RdRP (RNA dependent RNA polymerase) | Een enzym dat RNA kan synthetiseren op basis van een RNA-template. | | Endoplasmatisch reticulum (ER) | Een netwerk van membranen in de cel dat betrokken is bij de synthese, vouwing en transport van eiwitten en lipiden. | | HIV (Humaan Immunodeficiëntievirus) | Een retrovirus dat AIDS veroorzaakt. | | Ligand-receptor herkenning | De specifieke interactie tussen een ligand (bv. op een virus) en een receptor (op een cel) die leidt tot binding en mogelijke infectie. | | Fusie membraan enveloppe | Het samensmelten van de virale envelop met de celmembraan of het endosoommembraan om de cel binnen te dringen. | | Virion in cytoplasma | Een virusdeeltje dat zich in het cytoplasma van de gastheercel bevindt. | | Reverse transcriptase (RT) | Een enzym dat RNA kan omzetten in DNA, karakteristiek voor retrovirussen. | | Pre-integratiecomplex | Een complex van virale componenten dat zich vormt voordat het virale DNA in het genoom van de gastheercel wordt geïntegreerd. | | Integrase (IN) | Een enzym dat virale DNA in het genoom van de gastheercel integreert. | | LTR (Long Terminal Repeat) | Repeterende DNA-sequenties aan de uiteinden van het genoom van retrovirussen, die een rol spelen bij de integratie en transcriptie. | | Provirus | Het virale DNA dat geïntegreerd is in het genoom van de gastheercel. | | Transcriptie | Het proces waarbij een RNA-kopie van een DNA-sequentie wordt gemaakt. | | Polyadenylatie | Het toevoegen van een poly(A)-staart aan het 3’-uiteinde van een mRNA-molecuul, wat belangrijk is voor de stabiliteit en translatie. | | Splicing | Het proces waarbij introns uit een pre-mRNA-molecuul worden verwijderd en exons aan elkaar worden geplakt om een volwassen mRNA te vormen. | | Aantonen van virussen | Methoden en technieken die worden gebruikt om de aanwezigheid van virussen in een monster te detecteren en te identificeren. | | Lyse zichtbaar maken | Het waarnemen van de celvernietiging die wordt veroorzaakt door virale replicatie. | | Plaque forming units (PFU) | Een maat voor het aantal infectieuze virusdeeltjes in een monster, gebaseerd op de vorming van plaques (zones van cellysis) op een celkweek. | | Cytopathisch effect (CPE) | Veranderingen in gastheercellen die zichtbaar zijn onder de microscoop en die worden veroorzaakt door een virale infectie, zoals celvervorming of lysis. | | Hoge titer | Een hoge concentratie van virusdeeltjes in een monster. | | Lage titer | Een lage concentratie van virusdeeltjes in een monster. | | Dilutie virus | Het proces van het verlagen van de concentratie van een virusoplossing door toevoeging van een verdunningsmiddel. |