Verschil tussen DNA- en RNA-virussen

Belangrijkste verschil - DNA versus RNA-virussen

Een virus is een biologisch agens dat zichzelf kan repliceren in een gastheercel. De geïnfecteerde cellen door virussen kunnen duizenden nieuwe kopieën van het oorspronkelijke virus produceren met een buitengewone snelheid. Het genetische materiaal van een virus kan DNA of RNA zijn. De virussen die DNA als hun genetisch materiaal bevatten, worden de DNA-virussen genoemd. RNA-virussen bevatten daarentegen RNA als hun genetisch materiaal. Het genetisch materiaal is bedekt met een proteïne-capside in alle virussen. Sommige virussen bevatten een envelop die de capside bedekt. Na het infecteren van een gastheer, vindt de replicatie van het virale DNA plaats in de kern, terwijl de replicatie van het virale RNA plaatsvindt in het cytoplasma. De grootste verschil tussen DNA- en RNA-virussen is dat DNA-virussen bevatten grote genomen als gevolg van de nauwkeurige replicatie terwijl RNA-virussen kleine genomen bevatten vanwege de foutgevoelige replicatie.

Key Areas Covered

1. Wat zijn DNA-virussen
      - Definitie, klassen, biosynthese
2. Wat zijn RNA-virussen
      - Definitie, klassen, biosynthese
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen DNA- en RNA-virussen
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen DNA- en RNA-virussen
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Baltimore-classificatie, DNA-virussen, dubbelstrengig DNA, envelop, RNA-virussen, enkelstrengig DNA

Wat zijn DNA-virussen

DNA-virussen verwijzen naar virussen waarvan de genetische informatie wordt opgeslagen in de vorm van DNA. De meeste DNA-virussen zijn dubbelstrengs virussen, bestaande uit icosahedrale symmetrie in hun capside. Weinigen kunnen enkelstrengig DNA in hun genoom bevatten. Sommige DNA-virussen kunnen ook een envelop bevatten.

Zeven klassen van virussen kunnen worden geïdentificeerd op basis van het type genetisch materiaal dat in elk virus aanwezig is en hun replicatiewijze. Deze classificatie wordt de Baltimore-classificatie genoemd, die wordt weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1: Baltimore-classificatie

 Klassen van DNA-virussen

Klasse

Type nucleïnezuur

Familie

biosynthese

Klasse I

Dubbelstrengs, lineair DNA

Adenoviridae (niet omhuld) 

Herpesviridae (omhuld) 

Poxviridae (omhulde)

Cellulair enzym overschrijft viraal DNA in de kern in Adenoviridae en Herpesviridae

Viraal enzym transcribeert viraal DNA in cytoplasma

Klasse II

Enkelstrengs, lineair DNA (sense streng)

Parvoviridae (zonder envelop)

Cellulair enzym overschrijft viraal DNA in de kern

Klasse VII

Dubbelstrengs, circulair DNA

Papovaviridae (zonder envelop)

    Hepadnaviridae (omhulde)

Cellulair enzym overschrijft viraal DNA in de kern in Papovaviridae 

Cellulair enzym overschrijft viraal DNA in de kern; reverse-transcriptase kopieert mRNA om viraal DNA te maken in Hepadnaviridae 

Wat zijn RNA-virussen

RNA-virussen verwijzen naar de virussen waarvan de genetische informatie wordt opgeslagen in de vorm van RNA. De meeste RNA-virussen bevatten enkelstrengig RNA, terwijl een paar RNA dubbelstrengs bevatten. RNA-virussen bevatten kleine genomen in vergelijking met DNA-virussen. Dit komt door de foutgevoelige replicatie in RNA-virussen. Sommige DNA- en RNA-virussen worden getoond in Figuur 2.

Figuur 2: DNA- en RNA-virussen

 Klassen van RNA-virussen

Klasse

Type nucleïnezuur

Familie

biosynthese

Klasse III

Dubbelstrengs RNA

Reoviridae (dubbel-capsid, niet-omhuld) 

Viraal enzym kopieert antisense RNA-streng om mRNA in het cytoplasma te maken

Klasse IV

Enkelstrengig RNA (sense streng)

Picornaviridae (niet-omhuld)

Togaviridae (omhulde)

Viraal RNA functioneert als een sjabloon voor de synthese van RNA-polymerase dat antisense streng-RNA kopieert om mRNA in het cytoplasma te maken

Klasse V

Enkelstrengig RNA (antisense streng)

     Rhabdoviridae (omhulde)

 Viraal enzym kopieert viraal RNA om mRNA in het cytoplasma te maken

Klasse VI

Enkelstrengs RNA (sense streng) reverse transcriptase (RNA-afhankelijke DNA-polymerase)

Retroviridae (omhulde)

Viraal enzym kopieert viraal RNA om DNA te maken in het cytoplasma; DNA verplaatst zich naar de kern

Overeenkomsten tussen DNA- en RNA-virussen

  • Zowel DNA- als RNA-virussen kunnen zich alleen in een levende gastheercel voortplanten.
  • De meeste DNA- en RNA-virussen kunnen schadelijk zijn omdat ze levende cellen infecteren.
  • Zowel DNA- als RNA-virussen bevatten een capside.
  • Zowel DNA- als RNA-virussen kunnen ofwel omhuld of niet-omhuld zijn.

Verschil tussen DNA- en RNA-virussen

Definitie

DNA-virussen: DNA-virussen verwijzen naar virussen waarvan de genetische informatie wordt opgeslagen in de vorm van DNA.

RNA-virussen: RNA-virussen verwijzen naar virussen waarvan de genetische informatie wordt opgeslagen in de vorm van RNA.

Genome

DNA-virussen: DNA-virussen bevatten DNA als hun genetisch materiaal.

RNA-virussen: RNA-virussen bevatten RNA als hun genetisch materiaal.

Dubbelstrengs / enkelstrengs

DNA-virussen: Dubbelstrengige DNA-virussen komen vaker voor dan enkelstrengige DNA-virussen.

RNA-virussen: Enkelstrengs RNA-virussen komen vaker voor dan dubbelstrengs RNA-virussen.

kopiëren

DNA-virussen: Viraal DNA wordt gerepliceerd binnen de kern van de gastheercel.

RNA-virussen: Viraal RNA wordt eerst getranscribeerd en vervolgens gerepliceerd in het cytoplasma.

Eiwitsynthese

DNA-virussen: Viraal DNA wordt eerst getranscribeerd in RNA en vervolgens wordt mRNA getranslateerd in virale eiwitten.

RNA-virussen: RNA-virussen kunnen transcriptie omzeilen tijdens eiwitsynthese omdat ze al RNA in het genoom bevatten.

Stabiliteit

DNA-virussen: DNA-virussen zijn stabiel vanwege de lagere mutatiesnelheid.

RNA-virussen: RNA-virussen zijn onstabiel vanwege de hogere mutatiesnelheid.

Fidelity of Replication

DNA-virussen: DNA-virussen vertonen een nauwkeurige replicatie.

RNA-virussen: RNA-virussen vertonen een foutgevoelige replicatie.

Grootte van het genoom

DNA-virussen: DNA-virussen bevatten een groot genoom.

RNA-virussen: RNA-virussen bevatten een klein genoom.

Procapsid

DNA-virussen: Nieuw gesynthetiseerd viraal DNA wordt verpakt in een voorgevormd capside genaamd procapside.

RNA-virussen: Nieuw gesynthetiseerd viraal RNA moet worden beschermd tegen afbraak omdat er geen procapside wordt gevormd in RNA-virussen.

Types

DNA-virussen: Klasse I, II en VII van de Baltimore-classificatie van virussen zijn DNA-virussen.

RNA-virussen: Klasse III, IV, V en VI van de Baltimore-classificatie van virussen zijn RNA-virussen.

Voorbeelden

DNA-virussen: Adenoviruses, Herpesviruses, Poxviruses, Parvoviruses en Hepadnaviruses zijn de voorbeelden van DNA-virussen.

RNA-virussen:  Reovirussen, Picornavirussen, Togavirussen, Orthomyxovirussen, Rhabdovirussen en Retrovirussen zijn de voorbeelden van RNA-virussen.

Geassocieerde ziekten

DNA-virussen: Pokken, herpes en waterpokken zijn ziekten van DNA-virussen.

RNA-virussen: AIDS, hemorragische koorts, SARS, verkoudheid, griep, hepatitis C, West-Nijl-koorts, polio en mazelen zijn enkele van de ziekten die worden veroorzaakt door RNA-virussen.

Conclusie

DNA- en RNA-virussen zijn twee soorten virussen met verschillende soorten genetisch materiaal. DNA-virussen bevatten DNA in het genoom, terwijl RNA-virussen RNA bevatten. De replicatie van DNA-virussen vindt plaats in de kern van de gastheer, terwijl het voorkomt in het cytoplasma van de gastheer in RNA-virussen. Het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-virussen is het type genetisch materiaal en replicatie in de kern. 

Referentie:

1. "DNA-virussen." DNA-virussen - STEP1 Microbiologie - Stap 1 - Medbullets.Com, hier beschikbaar.
2. "RNA-virus." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 20 nov. 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Baltimore Classification" door GrahamColm op Engelse Wikipedia - Overgezet van en.wikipedia naar Commons door Moez met behulp van CommonsHelper (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Figuur 21 01 03" door CNX OpenStax (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia