IBI 1 : Virus grund & anti-virala-LM

Question 1

vad finns att säga om virus strolek och lipidproteinhölje?

Answer 1

Storlek

Alla virus har olika storlek och form, vilket gör att man mha. elektronmikroskop kan på ett ungefär vilka virus man har att göra med. För säkrare prov kan man göra en genetisk kartläggning.

Lipidproteinhölje

Många virus har ett yttre hölje som kallas för lipidproteinhölje. De är tvålagrigt av bland annat fosfolipider som viruset tar från värdcellen då den migrerar & glyckoprotiner – som kan verkar som bindingsplaster ”ligander” som fäster på värdcellen

Höljet är till för att skydda och blockera vatten, kemikalier och enzymer; men är dock kändligt för intorkning och värme – vilket gör att de flesta virus med hölje är lätta att inaktivera

Question 2

vad finns att säga om virus kapsid?

Answer 2

Nukleinsyran skyddas av ett omgivande skal av veckan proteiner som kallas för kapsiden. Detta är ett bra skydd för att de är resistent emot variationer i:

• pH
• Temp
• Kemiska sammansättningar

De finns tre olika strukturer (två viktga) som har olika roll:

• Helikal symmetri
  
  • Kopior av samma protein som beklär nukleinsyran i en sprial
  • Ger en flexibel struktur
  • Är oftast negativt enkelsträngat RNA (ss minusRNA)
  • Har alltid ett yttre hölje
• Ikoshedral symmetri
  
  • Mest ”ekonomiska” sättet att få maximal volym. Består av tringlar, kapsomer, som bygger en svär.
  • Kan ha både hölje eller ”naket”
• Komplex
  
  • Några virus har komplexa kapsider för att utföra specialiserade roller
  • Behöver endast veta Pox-viruset – vilket har används i förintan av smittkoppor och är därför en intressant kanditant i forskning då man vet hur de fungera

Kapsid + nukleinsyra = nukleokapsiden

De är ofta kapsidan man |kliniskt| kollar på vid diagnostisk för att de finns mycket av kapidens protein så man kan lätt hitta den.

Question 3

vad finns att säga om virus nulkeinsyra?

Answer 3

Virus delas oftast upp i DNA och RNA beroende på deras nukleinsyrainnehåll. Detta är väldigt ömtåligt och måste skyddas med kapiden. De är nukleinsyran så är koden vilken viruset infekterar värdcellen med för att ”bygga” nya viruspartiklar. Särdrag för nukleinsyra hos virus är:

• Små, kompakta och minimera sin volym
• Utnyttjar överlappande läsramar
• Transkription sker i båda riktningar
• Introner saknas oftast

Viktiga virus att ha koll på är:

• DNA: pox, herpes, adeno, papilloma
• RNA: inflenxa, paramyxo, rubella, rhabdo, picorna, retro, arena och hepadna

Genomet kan delas upp i segment där flera virus med olika segemnt kan byta ut och ändra mellan varandra och på så sätt ge nya variatint av viruset. Mer om detta kommer under t.ex. Inflensa delen.

Skillnad DNA och RNA:

• DNA – i regel replikation i cellkärnan
• RNA – de flesta har replikation i cytoplsman

Question 4

vad ät tropism, virulensfaktor (beror på), matrixprotein och peplomer?

Answer 4

Tropism = beskriver vilka organ och celler som är känsliga för virusinfektion. Beror på: spridningsväg, ingång och receptorer hos cellerna.

Virulensfaktor =de som underlättar virus att ta sig in i cellen och föröka sig. Kan bero på:

• Adhesion, hur bra den fäster med höljepronterna
• Invasionfaktorer, fusion
• Avkläddning
• Replikationsfaktorer, så som enzymer och RNA-polymeras
• Hur den bygger upp nytt

Matrixprotein = stödjande hölje under yttre höljet

Peplomer = spikes ut från ytan

Question 5

hur sker virusreplikationen?

Answer 5

Vid virusreplikation ger ett ursprungsvirus under timmar till några dygn flera 1000 nya viruspartiklar.

Virusreplikation sker i 8 steg och är lite olika för DNA och RNA.

1. Påträffande av målcellen
2. Virusbildning (adsorption)
3. Penetration
4. Avklädning och eventuell transport till cellkärnan
5. Syntes av makromolekyler
6. Sammansättning av nya viruspartiklar
7. Frisättning
8. Mognad

Ett: Virusbindning

• Avgörs av vilka celler som virus kan binda till – Tropism
• Virus finner målcell med diffusion där slumpen avgör om infektion ska starta
  
  • Smittdosen har där med stor betydelse för hur sjuk man blir
• Fäster först ospecifikt mellan aminosyror / socker på viruset och målcellen
  
  • Sedan fäster de specifik med bindningar till receptorer / ligand
  • Ligander ex: adenovirus sprör hos icke-höjebärnade virus & glykoprotein hos höljebärnade

Två: Penetration

När viruset går in i cellen efter ha fäst på receptor. Ärr olika om det är en höljeformade eller icke-höljeformad.

• Höljet hos höljevärnade virus kan smält samman, fusera, med cellmembranet eller med endosomens membran
  
  • 1) Virus fäster
  • 2) Konformation sker så peptid exponeras
  • 3) Fusion startar
• Virus utan höje kan inte tas upp med vanlig fusion, utan tas upp i en endosom med enkel membran

Avklädning och ev transport

Många virus måste transpoteras till kärnan innan transkription/replikation kan ske. Viruset kan vandra på ex microtubli.

Avklädning sker så att viruset går ”fritt från hölje” in i kärnan. De är förmodligen värdcellens ena proteaser som hjälper till med detta.

Viral makromolekyler syntes

Sker på olika sätt beroende på om de är DNA/RNA och även olika virus. Man säger att viruset styr om cellen att göra viruspartiklar istället. Generellt gället:

DNA

• Kan använda sig av kärnans maskiner för att göra replikation
• Eftersom DNA vrius hamnar i kärnan så får de också profreding! Gör att de är stabilare i sitt genom
• Dubbelsträngat DNA è producera mRNA vanligt è 1 protein per mRNA bildas
• Enkelsträngar DNA è måste bli dubbelsträngat è sedan mRNA ….
• Replikationfasen brukar delas in i olika faser där de finns en tidig och sen fas där tidig är icke-struktulle proteiner och sen är mer strukullea som bygger viserpariklen.
  
  • Finns för större proteiner ”mycket tidig fas”

RNA

• RNA går aldrig i kärnan utan befinner sig i cytoplasman, där replikation sker (obs ortomyxovirus har replikation i kärnan)
• Alla, utom retrovirus, måste producera ett RNA-beroende RNA-polymeras för att möjliggöra syntes av genomet - detta kommer med viruset
  
  • ssRNA+ är samma som vanligt mRNA
  • ssRNA- måste först kopiera med polymeraset till mRNA
• Enxymer modifiera RNA så den får en 5’ och 3’ likt mRNA

De enzymer som tillverkas är de som krävs för för nukleinsyrasyntesen

Sammansättning av nya viruspartiklar

En stor mäng proteiner och nukleinsyror är tillverkade och ska sammanfogas till nya virus. Sammansättningen sker sekventiellt och varje steg fullbordas innan nästa börja.

Nukleinsyran ska förpackas i kapsiden. Detta kräver specifika igenkännsingssinglar mellan nukleinsyran och virususkapiden. Detta ger ett yttrehölje av lipid från olika cellmembran – vanligen plasmacellmembrnaet, men t.ex. kärn för hepes.

Detta ser t.ex. annorlunda ut för herpesvirus där de först skaps tomma kapiser som sedan packas med virus-DNA.

Frisättning genom avknoppning eller lys

Frisläppandet av nya viruspartiklar sker på olika sätt beroende på om viruset är naket eller höljeförsett:

• Nakna virus släpps ut ur värdcellen är den dör (lyserer) då cellmembranet brister, och viruspartiklarna frigörs.
• När däremot ett virus med hölje ska lämna cellen måste viruspartiklarna kläs i ett membranhölje. Det får viruspartikeln när den knoppas av cellmembranet genom exocytos.

Mognad sker sedan för vissa virus utanför

Question 6

vad skiljer akuta, tumörovandlade och peristernade virus?

Answer 6

Akuta

Förökar sig med stor kraft och cellen brister tillslut i lysis. Ibland hjälper vårt immunförsvar till med lysis.

Sker snabbt efter inkubion och följer snabbt av eliminerg av infektion.

Tumörovandlade virus

Lever i symbios med dellen och påverkar cellens förmånga att försvara sig è gör att cellen inte kan gå / minskar chans för apoptos è vi får en tumör

Persisterande infektion

Är kvardröjande och uppstår när viruset inte snabbt rensas ut och partiklar fortsätter att produceras under lång tid.

Dessa virus måste ha förmågan att reducera eller stänga av cytopatiska effekt och undvika antiverial försvaret under lång tid.

Exempel är hepatit C och Hiv

Question 7

hur grupperar man virus?

Answer 7

Man gruppera enligt följande ordning:

1. DNA / RNA
2. Kapsid
3. Höje eller ej
4. Dubbel / enkelsträngat, positivt eller negativt
5. Cirkulärt linjärt

Question 8

vad är lytic-cyklen?

Answer 8

”de flesta virus etablerar en produktiv infektion som resulterar i frästtning av nya infektiolösavoruspariklar.

En cell som blir infekterad av virus kan antigen få igenom:

• Lytic-cykel
  
  • Virus infekterar è gör virusprotein i värdcellen som bildar nya viruspariklar
  • Cellen lyser och dör è nya pariklar åker ut och kan infektera nya celler
• Lysogenic
  
  • Viruset går in i kärnan och läger sig i kromosomerna men gör inget mRNA för nya protiner – utan de ligger bara och väntar: sk. latent (ex herpes)
  • Denna cell kan dela sig och föra över viruset i genomet till nya celler
  • Cellen kan ”aktiveras” då värdcellens miljö eller hälsa ändrar è detta gör att lytic cykel börjar

Question 9

vad är antiveriala medel och när tas de?

Answer 9

Är läkemedel mot virus – men ej vaccin, utan för att köpa tid så att immunsystemet har en chans att bygga upp sig. Det är alltså motsatsen mot antibiotika som är för bakterier och utrotar dem.

Virus använder sig av värdcellens maskeriner för att replikera sig, vilket gör de svårt att inhibera viruset replikation utan att skada värdcellen. De flesta antivirala medel är därför riktade mot viruskodan enzymer/struktur som är viktiga för viruset.

Men när tas dessa LM? Jo de kan tas vid:

• Akuta tillstånd som vid en epedemi av inflensa, eller i förebyggande syfta vid tidiga symtom
• För kronsika sjukdomar så som HIV och gulsot. Detta måste tas hela livet.

Question 10

hur kan antivirla medel verka på :

• virus utanför cellen
• attachemnt
• fustion?

Answer 10

Viruströning utanför värdcellen
vissa höljeförsedda virus är mottagliga för ex. lipid- genetlikande molkuler som stör höljet. Exempelvis hindrar HIV på detta sätt.

Attachment
Det första steget i viral replikation är att fästa till receptorer på värdcellen. Detta steg kan blockeras med neutraliserande antikroppar, som binder till viruset, eller av receptorantagonsiter. Är ganska ovanligt, men har testat på HIV.

Fusion
Fusion krävs för att viruset genom ska komma in i cellen. Detta steg kan hämmas med:

Amantadin och rimantadi som är svaga baser som neutraliserar pH i vesiklar så att viruset inte kan ta sig ut. Detta använda mot Inflensa A genom att de binder till H+ kanalen som bildas av M2-proteinitet.

Question 11

hur kan antivirala verkar på virus vid:

• rna-syntes
• genomreplikation
• virussammansättning och avknoppning?

Answer 11

RNA-syntes
Detta går inte att använda som mål för antivirala-lm – detta eftersom de skulle påverka cellens egna mRNA-syntes. Försök har dock gjorts, så som ribavirin mot inflensa – vilket liknade guanosin och gjorde där med hypermutation mm.

Genomreplikation
Genomreplikation går till på att man fäster dit något på DNA, vanligtvis fosfat. Viktigt att förstå är man inte kan ta in fosfat i cellkärnan, utan måste utnytja de som är där. När detta fosfat fästes på DNA så kommer de lägga en stoppkloss och där med inte kunna läsa av mer è gör att inget protein bildas.

Man kan även använda Lm som ser ut som kväebaser, så som:

• Zidovudin = tyminanalog
• Acidlovir = guanosin likande och är mot herpes simples och VZV.
• Ganicilovir som också är anlog för guanosin, men är mot CMV-infektion

Virussammansättning och avknoppning
Neuroaminidaset i inflensa är mål för detta, med LM som: zanamivir och oseltamivir – vilka fungera både på inflensa A och B.