Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/31526Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Στάθη, Δήμητρα | el |
| dc.date.accessioned | 2021-12-07T11:57:28Z | - |
| dc.date.available | 2021-12-07T11:57:28Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/31526 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.11347 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Κορωνοϊός | el |
| dc.subject | Μεταδοτικότητα | el |
| dc.subject | Παθογένεια | el |
| dc.subject | Sars-CoV-2 | en |
| dc.subject | Transmissibility | en |
| dc.subject | Pathogenicity | el |
| dc.title | Μοριακή δομή του ιού SARS-CoV-2 | el |
| dc.title | Molecular structure of SARS-CoV-2 virus | en |
| heal.type | masterThesis | - |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.secondaryTitle | ξεκλειδώνοντας τα μυστικά της παθογένειας, της υψηλής μεταδοτικότητας, και της αντιμετώπισής του | el |
| heal.secondaryTitle | unlocking the secrets of its pathogenicity, high transmissibility, and treatment | en |
| heal.classification | Κορωνοϊός | - |
| heal.dateAvailable | 2021-12-07T11:58:28Z | - |
| heal.language | el | - |
| heal.access | free | - |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας | el |
| heal.publicationDate | 2021 | - |
| heal.bibliographicCitation | Βιβλιογραφία: σ. 74-91 | el |
| heal.abstract | Το γονιδίωμα του SARS-COV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus-2) και η μελέτη του είναι το κλειδί για την παραγωγή των εμβολίων και τη θωράκιση του κόσμου απέναντι στην νέα απειλή. Σε αυτή την εργασία, περιέλαβα στοιχεία για την μοριακή του δομή, ποια είναι εκείνα τα οποία μελετούν οι επιστήμονες, πως γίνεται η ιογενής σύντηξης και ποια είναι εκείνα τα στοιχεία που τον κάνουν πιο μεταδοτικό από άλλους κορωνοϊούς ή καθώς και τι είναι αυτό που χαρακτηρίζει την μεγάλη μεταδοτικότητά του. Τι νέες πληροφορίες έχουμε στα χέρια μας σχετικά με τις γνωστές ως μη δομικές πρωτεΐνες για την δημιουργία νέων αντιικών φαρμάκων ή εμβολίων. Και τι γίνεται με τις μεταλλάξεις/παραλλαγές του νέου ιού. Ο SARS-COV-2 είναι ένας RNA ιός, με γονιδίωμα μονόκλωνου RNA (ssRNA) θετικής πολικότητας που αποτελείται από 29.903 ζεύγη βάσεων. Κωδικοποιεί 4 δομικές πρωτεΐνες, την πρωτεΐνη Ν (νουκλεοκαψίδιο) η οποία συγκρατεί το γονιδίωμα RNA στο εσωτερικό του ιού, και τις πρωτεΐνες S (ακίδα), E (φάκελο) και M (μεμβράνη) οι οποίες φτιάχνουν το περίβλημα του ιού, το καψίδιο ή ιικό φάκελο. Τα γονίδια που κωδικοποιούν για αυτές τις πρωτεΐνες είναι διατεταγμένα διαδοχικά στο γονιδίωμα ακολουθώντας την τυπική σειρά S, E, M, N στην κατεύθυνση 5΄-3΄. Οι πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από τα υπόλοιπα αναγνωστικά πλαίσια (Οrfs), π.χ. Orf3a, Orf3b κλπ., οι αλληλουχίες των οποίων είναι διάσπαρτες ανάμεσα στα δομικά γονίδια, αντιπροσωπεύουν τις βοηθητικές ή μη δομικές πρωτεΐνες (Non Structural Proteins, NSPs), και από κοινού παρέχουν ένα συλλογικό πλεονέκτημα στη μόλυνση και την παθογένεση του ιού. Οι πρωτεΐνες αυτές αριθμούνται με τα νούμερα από 1 έως 16 (NSP1 έως NSP16) και έχουν με σημαντικό ρόλο στην αναπαραγωγή του ιού και στην αποφυγή του ανοσοποιητικού συστήματος του ξενιστή. Οι συνεχείς έρευνες πάνω στους μηχανισμούς λειτουργίας τους, μας δίνουν πληροφορίες για την δημιουργία νέων αντιικών φαρμάκων ή εμβολίων. Ο νέος ιός που εμφανίστηκε είναι λιγότερο θανατηφόρος από τον προηγούμενο SARS αλλά πιο μεταδοτικός και για αυτό μεταδόθηκε ταχύτατα σε όλη την υφήλιο. Ο κορωνοϊός έχει κοινά χαρακτηριστικά και γενετικές ομοιότητες με τον SARS και τον MERS προκαλώντας το οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (Middle East Respiratory Syndrome). Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι ο ιός αυτός, έχει προέλθει από τις νυχτερίδες και μεταδόθηκε στον άνθρωπο μέσω κάποιου ενδιάμεσου ξενιστή. Μεταδίδεται κυρίως με την αναπνευστική οδό μέσω των σταγονιδίων μολυσμένων ανθρώπων (βήχας, φτέρνισμα, έντονη ομιλία), οι οποίοι μπορεί να εμφανίζουν συμπτώματα (συμπτωματικοί) ή και όχι (ασυμπτωματικοί). Μπορεί όμως να μεταδοθεί και με έμμεσο τρόπο, μέσω μολυσμένων επιφανειών. Όταν εισέρχεται ο ιός στον οργανισμό, προσπαθεί να προσκολληθεί στα κύτταρα του ξενιστή με την πρωτεΐνη S (spike). Επειδή πρωτεΐνη αυτή έχει μεγάλη αγχιστεία προς το ένζυμο μετατροπής αγγειοτενσίνης 2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2), την χρησιμοποιεί ως υποδοχέα για να εισέλθει στο κύτταρο. Επειδή το ένζυμο (ACE2) βρίσκεται κυρίως στους πνεύμονες, την καρδιά τα νεφρά και το έντερο, προσβάλει κυρίως αυτά τα μέρη. Ο ιός εισέρχεται στο κύτταρο είτε με ενδοκυττάρωση ή είτε μέσω σύντηξης με την κυτταρική μεμβράνη. Η πρώτη οδός εξαρτάται άμεσα από την ACE2 και μπορεί να γίνεται μέσω του μονοπατιού της κλαθρίνης (clathrin-dependent) ή μέσω εξειδικευμένων λιπιδίων (lipid-raft dependent). Για την δεύτερη οδό, απαραίτητη προϋπόθεση για την σύντηξη είναι η πρωτεολυτική τροποποίηση της πρωτεΐνης S από πρωτεάση TMPRSS2 (transmembrane protease serine 2). Και σε αυτή την οδό, η ACE2 έχει έμμεσο αλλά σημαντικό ρόλο. Επίσης, υπάρχουν και άλλες οδοί εισόδου του ιού στους ξενιστές του, όπως για παράδειγμα ο υποδοχέας CD147, μια πρωτεΐνη της οικογένειας των ανοσοσφαιρινών. Γι’ αυτό και η παρεμπόδιση της αλληλεπίδρασης της πρωτεΐνης S με τους υποδοχείς αυτούς αξιοποιείται ως ελπιδοφόρα θεραπευτική στρατηγική. Για παράδειγμα η χλωροκίνη (chloroquine) μπορεί να παρεμποδίσει την πρόσδεση της πρωτεΐνης S με την ACE2 ενώ το meplazumab, ένα αντίσωμα έναντι του CD147 αναστέλλει αποτελεσματικά την είσοδο του ιού στα κύτταρα. Όταν γίνει η ιική σύντηξη, ο ιός απελευθερώνει το RNA του και χρησιμοποιώντας αρχικά τη μεταφραστική μηχανή (για να συνθέσει την RNA-εξαρτώμενη RNA πολυμεράση, γνωστή και ως RNA ρεπλικάση) και στη συνέχεια την μεταγραφική και αντιγραφική μηχανή του κυττάρου ξενιστή, το αναγκάζει να παράγει και να διαδίδει αντίγραφά του που με την σειρά τους μολύνουν άλλα κύτταρα. Μία από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζει ο ιατρικός κόσμος είναι οι πολλές μεταλλάξεις που έχουν εμφανιστεί και τον κάνουν πιο μεταδοτικό ή πιο επικίνδυνο, αλλά και το κατά πόσο τα εμβόλια που υπάρχουν ως τώρα μας προφυλάσσουν ή θα εξακολουθούν να μας προφυλάσσουν στο μέλλον. Υπάρχει συνεχής έρευνα και παρακολούθηση πάνω στο ζήτημα SARS-COV-2, και σε αυτή την εργασία επισημαίνεται ο θεμελιώδης ρόλος που έχει η διερεύνηση της οργάνωσης των γονιδίων του ιού, καθώς και της ρύθμισης της έκφρασης και της λειτουργίας των δομικών και μη δομικών πρωτεϊνών, για την κατανόηση αυτής της υψηλής μεταδοτικότητας και τον εντοπισμό πιθανών μοριακών στόχων για την ανάπτυξη καινοτόμων θεραπευτικών φαρμάκων και την αντιμετώπισή του. | el |
| heal.abstract | Understanding the secrets of SARS-COV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus-2) genome is the key to produce vaccines and shield the world from this outbreak. In this work we have attempted to review the current knowledge on its molecular structure, also, which are the critical questions for researchers to address, what do we know about viral fusion and entry, which are the elements that make SARS-CoV-2 more contagious than other coronaviruses, and what characterizes its high transmissibility. Furthermore, what new information do we have about the non-structural proteins which are being used to make new antiviral drugs or vaccines? And finally, what is the risk from the emergence of new variants of this virus? SARS-CoV-2 is an RNA virus, with a positive sense, single-stranded RNA (+ssRNA) genome consisting of 29,903 base pairs. It encodes 4 structural proteins, the nucleocapsid (N) protein which holds the RNA genome inside the virus, the proteins S (spike) which is essential for the viral entry in target cells, and the proteins E (envelope) and M (membrane) which help in viral assembly and the release of the virions. The genes encoding these proteins are arranged sequentially in the genome following the standard arrangement S, E, M, N in the 5΄-3΄ direction. The proteins which are encoded by the other known open reading frames (ORFs), e.g., ORF3a, ORF3b, etc., whose sequences are dispersed between the structural genes, represent accessory or non-structural proteins (Non-Structural Proteins, NSPs,) that together, they provide a cooperative advantage for virus infection and pathogenesis. These proteins are numbered from 1 to 16 (NSP1 to NSP16) and play an important role in viral replication and in the escape of the host's immune system. Continuous research on the mechanisms of their function is expected to provide important information for the development of new antiviral drugs or vaccines. The new virus that emerged is less lethal than the previous SARS-CoV but more contagious and therefore it spread rapidly around the world. It shares several common characteristics and significant genetic similarities to SARS-CoV and MERS-CoV, causing the so-called Middle East Acute Respiratory Syndrome. Many scientists believe that SARS-CoV-2 is originated from bats and was transmitted to humans through an intermediate host. It is transmitted mainly via the respiratory route through droplets of infected people (coughing, sneezing, loud speech), who may show symptoms (symptomatic) or may not (asymptomatic). However, it can also be transmitted indirectly, through contamination of surfaces. When the virus enters the body, it tries to attach to the host cells with its S protein (spike). As this protein has a high binding affinity towards angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), it uses it as a receptor to enter the cell. Because the enzyme ACE2 is mainly found in the lungs, heart, kidneys, and intestine, the virus mainly affects these organs. It enters the cell either by endocytosis or by fusion with the cell membrane. The first route is directly dependent on ACE2 and can proceed via the clathrin-mediated pathway or through lipid-raft-dependent endocytosis. For the second route, the fusion, a crusial step is the proteolytic modification of protein S from the protease TMPRSS2 (transmembrane protease serine 2). In this route, ACE2 also plays an indirect but important role. There are also other ways for the entry of the virus into its hosts cells, such as the CD147 receptor, a protein that belongs to the immunoglobulin family. That is why the inhibition of the interaction of protein S with these receptors has been proved to be a promising therapeutic strategy. For example, chloroquine can inhibit the binding of S protein to ACE2 while meplazumab, an antibody against CD147, effectively inhibits virus entry into the cells. During viral fusion with the host’s target cell, the virus releases its RNA, and initially, it uses the translation machinery of the cell (to synthesize the RNA-dependent RNA polymerase, also known as RNA replicase) and then the transcription and replication machineries of the host cell, thereby forcing it to produce and spread viral copies that in turn infect other cells. One of the major difficulties that the medical world faces, is the multiple mutations that continuously occur on the genome of SARS-CoV-2 and produce more variants, thus making it more contagious or dangerous, and whether the existed vaccines can currently protect us or will continue to protect us in the future. There is intensive ongoing research on the biology of the virus and constant monitoring of its epidemiology. In this study, we have attempted to highlight the critical role that plays rigorous investigation of the organization of the viral genes, and of the regulation of the expression and function of the structural and non-structural proteins, in order to understand the high transmissibility of this virus and to identify potential molecular targets for the development and treatment of innovative therapeutic strategies for COVID-19. | en |
| heal.advisorName | Μιχαηλίδης, Θεολόγος | el |
| heal.committeeMemberName | Μιχαηλίδης, Θεολόγος | el |
| heal.committeeMemberName | Αφένδρα, Αμαλία-Σοφία | el |
| heal.committeeMemberName | Καραγιάννη, Ήρα | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | - |
| heal.numberOfPages | 91 σ. | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΧΗΜ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. ΣΤΑΘΗ ΔΗΜΗΤΡΑ 2021.pdf | 3.81 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
