Tentamensfrågor

Question 1

Ett lipidhöljeförsett RNA-virus med glykoproteiner sittandes i dess hölje infekterar
en cell genom att fusera med cellmembranet.
Vilka patogenigenkänningsreceptorer (PRR) och patogenassocierade molekylära
mönster (PAMP) kan vara aktuella?

Answer 1

Den första interaktionen mellan PRRs och PAMPs med denna cell är extracellulära TLRs.
Då detta är ett RNA virus samt att det är “entry” via fusering betyder det att capsiden
& genomet befinner sig i cytoplasman. Om det är ett dubbelsträngat RNA virus så kan
MDA-5 binda virala genomet och inducera interferoner (alfa/beta). Även RIG-1 kan
känna igen dsRNA, aktiveras och aktivera interferon induktion. RIG-1 känner även igen
trifosfo-RNA, dvs RNA i cytoplasman som saknar 5’ CAP:en, om RNA-viruset i fråga
saknar detta kan även detta leda till interferoninduktion. Det finns även intracellulära
TLRs som kan känna igen virusinfektion. (Om det är ett retrovirus som producerar DNA
så kan cGAS och polymerase III känna igen det om det råkar hamna fritt i cytoplasman).

Question 2

Vad är resultatet i den PRIMÄRT infekterade cellen av att ett PRR känner igen ett
PAMP?

Answer 2

Primärt är resultatet interferoninduktion, vilket innebär att stressgenerna interferon α/β
kommer att induceras & frisättas för autokrin och parakrin signalering. (Om dessa
interferoner binder interferonreceptorer på en cell så aktiveras antiviralt tillstånd
(förutsatt att cell inte är infekterad med ett virus som kan hämma signaleringen från
interferoner receptorer eller ISG-genernas uttryck).

Question 3

Det finns 2 stycken olika profylaktiska HPV-vaccin som bägge ger ett ca 70%
skydd mot livmodershalstappscancer (cervixcancer).
Vilka är det?

Answer 3

Cervarix & Gardasil

Question 4

Vad består de gemensamt av och vad skiljer dem åt?

Answer 4

Dessa består av det huvudsakliga kapsd proteinet L1. Cervarix består av L1 från från HPV 16 och 18 vilket skyddar mot de flesta cancer typer.
Gardasil-4 innehåller L1 från HPV 16, 18, 6 och 11 och skyddar även mot 90% av genitala vårtor.
Gardasil-9 HPV16, 18, 31, 33, 45, 52, 58, 6 och 11 och skyddar mot 90% av cervikal, vulvar, vaginal och anala cancertyper.
Vid framställning har man utnyttjat L1’s förmåga att “self-assemble” så vaccinet består av tomma virus kapsider (Virus like particles) som kan dra igång ett immunförsvar.

Question 5

Varför ger de inte skydd mot HPV generellt?

Answer 5

Det beror på att det finns flera olika serotyper av HPV, därför induceras ej ett
immunsvar som kan känna igen alla HPV typer efter vaccination med komponenter av
HPV 16 & 18. Det är en liten korsreaktivitet mellan specifika antikroppar och många HPV varianter.
Det är även så att vaccination efter etablerad HPV infektion inte verkar hjälpa med att
slå ut den presistenta infektionen

Question 6

Vilket är orsaken till att virus, redan vid inbindning till en målcell, kan inducera
intracellulära processer.

Answer 6

Därför att virus har evolverat för att infektera cellulära organismer / microorganismer.
Det betyder att de har förskaffat sig genom evolution, ligander som kan binda våra
cellulära receptorer. Dessa ligander är generellt glykoproteiner som kan aktivera
intracellulära kaskader och inducera endocytos osv.
Även cellulära organismer har evolverat för att möta virus i denna kamp. Denna
evolution har bland annat inneburit att celler har förskaffat sig extracellulära receptorer
för igenkänning av virus. En familj av sådana receptorer är Toll-like receptors (TLRs).

Question 7

Vilket är orsaken till att virus, redan vid inbindning till en målcell, kan inducera
intracellulära processer. (mitt svar)

Answer 7

de receptorer som virus binder till är normala cellulära receptorer som normalt medierar någon form av signalkaskad vid ligandbindning, många olika molekyler lokaliserade i cellens plasma membran kan mediera attachment och agera receptor för virus. Dessa är proteiner , lipider, och kolhydrater som har sina egna cellulära funktioner och är endast tillfälligt utnyttjas av virus. Virus/receptor bindning kan mediera ex konformations ändringar, trigga cellsignaleringsvägar eller mediera endocytos

Question 8

Vilket virus orsakar vanligtvis körtelfeber? Beskriv den process och de aktiviteter
detta virus har som kan leda till de symptom som givit sjukdomen sitt namn.

Answer 8

Det virus en vanligtvis menar är Epstein-Barr Virus (EBV), även Cytamegalovirus (CMV)
kan orsaka “mild” körtelfeber. Det flesta primära infektioner sker i barndomen och leder till asymptomatiska infektioner. EBV tar sig till en ny värd via det mukösa epitelet i
svalg/luftvägar och där infekterar de naiva B-celler. EBV kommer sedan att inducera
proliferation av dessa naiva-B celler som om de hade aktiverats mha BCR och
antigenigenkänning. Primär infektion av B-celler kommer ha latensprogram lll, viktiga proteiner i denna process är latensgenerna LMP1 & LMP2.
När dessa B-celler prolifererar kommer även CTL- & NK-celler öka för att kontrollera den
ökande massan av infekterade B-cellerna. Detta leder till feber, inflammation och
svullnad av det lymfoida systemet (körtlar) som är associerat med körtelfeber. På
föreläsningen pratade vi om att ~1/100.000 infekterade B-celler bildar minnes B cell.
Denna EBV infekterade minnes B cell kan sedan reaktiveras senare i livet för att orska
sjukdom.

Question 9

I våra celler utgör kromosomernas ändar åtminstone två problem. Vilka? Hur löser
DNA virus motsvarande problem?

Answer 9

En brukar tala om “end strand problem” med vilket en menar problematiken med att
replikera hela vägen ut på de linjära DNA-ändarna. Eftersom vårat cellulära system inte
klarar av detta så använder vi oss av telomeras, ett enzym som elongerar ändarna så
att vi inte tappar “för mycket” information under replikation.
DNA virus kan lösa detta problem genom att använda sig av:
1. Bidirektionell replikation av cirkulärt genom (plasmid replikation) (t.ex. HPV)
2. Rolling circle replikation - skapa concatemeriskt DNA som sedan klyvs genom ut ur
denna DNA molekyl (HPV)
3. Strand displacement and panhandle - Replikera en DNA sträng och mha linjär
replikation sedan mha LTR så kan genomet bilda ett “panhandle” genom att DNA
strängens ändar är komplementära. Då kan replikation börja på nytt och virus har bildat
2 semikonservativa genom.
Att ha ändar på sitt genom gör det susceptibellt för exonucleaser. Detta “löser” en del
virus genom att använda sig av en proteinprimer som sitter kvar och skyddar genomet
(t.ex. Adenovirus TP och Poliovirus VPg).
Ett annat problem som det innebär att ha DNA genom är att en måste ha en primer för
att påbörja replikation av genomet.
Vi har pratat om 3 virala lösningar på detta
1. Proteinprimer - Adenovirus och Poliovirus
2. RNA primer - Polyomavirus
3. DNA primer - Poxvirus
Ändarna kan även trigga igång antiviralt försvar vilka virus utvecklat metoder för att hämma.

Question 10

Vilka 2 hepatitvirus kan orsaka levercancer hos människa? Vilka olika virusfamiljer
tillhör de och hur smittar de oss?

Answer 10

Hepatit B virus kan orsaka levercancer hos människa. En virusfamilj som hör hemma här
är Hepadnevirus.
Hepatit B smittar via blod och kroppsvätskor t.ex. sex.
Hepatit C virus kan orsaka levercancer hos människa. En virusfamilj som hör hemma här
är flavivirus.
Hepatic C smittar också via blod och kroppsvätskor t.ex. sex.

Question 11

Hur skulle ett högpatogent fågelinfluensavirus potentiellt plötsligt kunna erhålla
förmågan att snabbt spridas från människa till människa? Beskriv minst 2 möjliga
scenarion.

Answer 11

Fågelinfluensa virus använder sig av α2,3 bundet sialinsyra för inbinding och humant
influenza av α2,6 bundet sialinsyra. Ett annat problem är att fåglar är varmare än oss
~40
0C i tarmen där de infekteras av influensa medans vi är ~33
0C i över luftvägar där vi
generellt blir infekterade av influensa samt 37
0C i nedre luftvägar där i faktiskt har α2,3
bundet sialinsyra.
1. Ett möjligt scenario är att gris agerar “mixing vessel”.
Grisen utgör en bra miljö för “reassortment” mellan fågel och humana influensavirus.
Grisen har både α2,3 & α2,6 bundet sialinsyra i övre luftvägar samt de är 39
0C. En
skulle kunna tänka sig att ett högpatogent fågelinfluensa virus erhåller RNA segment
från humaninfluensa genom genetic reassortment (eller rekombination) vilket medför
smittsamhet bland människor. Förändringen av influensa genomet på detta vis brukar
betecknas “Genetic Reassortment/Recombination”.
2. Ett annat möjligt scenario är att ett högpatogent fågelinfluensa infekterar en
människa på en gång (detta är möjligt då vi har α2,3 bundet sialinsyra längre ned i
luftvägar), detta kräver dock generellt mycket högre titrar av virus men detta kan & har
åstakommits hos personer som arbetar nära med djur. Influensa är RNA virus vilket
innebär att de replikerar sig mha RNA beroende RNA polymeras, detta enzym saknar
proof reading vilket DNA polymeras generellt besitter. Detta innebär att replikationen
hos influensa är felbenägen och kommer att skapa många olika “genotyper” hos
dottervirus, där någon av dessa skulle kunna erhålla förmåga att binda α2,6 bundet
sialinsyra, ett sådant virus skulle selekteras i den mänskliga miljön och kunna bilda ett
högpatogent fågelinfluensa som kan smitta bland människor. Förändringen av influensa
genomet på detta vis brukar betecknas “genetic drift” och är kanske generellt inte
något en tänker på som snabba förändringar av genom.
Om du inte tycker att 2 kvalificerar som ett snabbt eller trovärdigt sätt kan människan i
fråga som blir infekterad med ett fågelinfluensa virus även vara coinfekterad med
humant influensavirus. Då kan reassortment/recombination ske inne i den människan och
bilda ett högpatogen fågelinfluensavirus som är smittsamt mellan människor.

Question 12

Zoonotiska virus överförs till människan huvudsakligen via leddjursvektorer, men
ofta även direkt (via aerosol) från gnagar-exkrementer.
Vilka två grupper av leddjur är vanligast som vektorer, ange även ett
virus/sjukdom per grupp? Ange även minst 2 gnagararter som sprider zoonotiska
virus.

Answer 12

Vanligast bland leddjur som vektorer är:
1. Mygga - sprider t.ex. Sindbisvirus (Togavirus) som orsakar ockelbosjukan hos
människor (från fåglar)
2. Fästingar - sprider t.ex. TBEV (Flavivirus) som orsakar TBE hos människor (från
gnagare)
Två gnagararter som sprider zoonotiska virus är:
Skogssork & Deer-mouse
Även råttor är duktiga på att sprida zoonoser.

Question 13

Varför kommer problemen med ”emerging infections” med största sannolikhet att
fortsätta att öka framöver och varför är tyvärr vi själva (människan) den största
orsaken till det?

Answer 13

Ekologiska förändringar: t.ex. skövling av regnskog
Globalt resande och handel - vi är bra på att sprida nya infektioner
Teknologi och industri - medför risk för kontamination
Sönderfall av sjukvården - t.ex. med krig och antroposofer
Förändring av beteende och demografi - Vi lever i större & större städer och tätare och tätare - perfekt för infektioner.
(Mikroorganismernas egna förändring)

Dessa fenomen existerar helt klart idag och förefaller inte att sluta inom en snar framtid,
kanske minst av allt folkökningen. Om vi “förser” infektionssjukdomar med fler värdar och
om vi dessutom packar in många av dessa nya värdarna, tätt, i miljonstäder så kommer
det att vara mer troligt med spridning och etablering av nya infektioner.

Question 14

Förklara begreppen incidens och prevalens.

Answer 14

Prevalens: Förekomsten av en sjukdom i en befolkning vid en viss tidpunkt (antalet sjuka/ antalet susceptibla i befolkningen)
Incidens: Insjuknadsfrekvensen, hur många nya fall av en sjukdom som inträffar under en viss tidsperiod
Prevalensenmått används främst i samband med sjukvårdplanering eller studier av vårdbehov samt studier vid kroniska sjukdomar
Incidensmått används främst för akuta, kortvariga sjukdomar (svårare att fånga med prevalensmått) och vid studier av sjukdomsorsaker.

Question 15

Redogör för antivirala läkemedels verkningsmekanismer; vilka olika steg i
infektionsprocessen kan hämmas? Ge också exempel på tre olika klasser av
läkemedel och deras verkningsmekanism.

Answer 15

1. Inbindning och fusion - hämmar virus från att binda in till cell eller fusera/endocyteras
   av värdcell. –> t.ex. Bindningshämmare :Maraviroc som binder CCR5 som gör att
   HIV inte kan infektera makrofager. Fusionshämmare:Enfuvirtide som binder gp41 och
   hämmar HIV fusion med värdcell
2. Uncoating - Hämma uncoating av virus - t.ex. Amantadine för influensavirus hämmar
   M2 H
   +-kanal ( nucleocapsiderna frisätts ej till cytoplasman)
3. Reverse transcription - Hämmar enzymet reverse transcriptase genom att binda
   enzym eller hämma nukleinsyrasyntes genom att inkorporeras och omöjliggöra
   elongering. NRTI - Zidovudine (AZT) eller NNTRI - Nevirapine.
4. Replikation - Hämma virus replikation (elongering) - Aciclovir hämmar Herpes virus
   replikation då viralt thymidinkinas aktiverar aciclovir (nukleosidanalog). Inkorporeras i
   genom och tillåter ej elongering.
5. Integration i värdcellsgenom (retrovirus) - Kan hämmas med integrashämmare
   (enzymet som medierar integration) - Raltegravir för HIV.
6. Viral exit - Hämma virus från att lämna infekterad cell - Tamiflu (Oseltamivir) en
   neruaminidase hämmare som hämmar frisättning av influensavirus.
7. Viral maturation - Hämmar viruset från att mogna till infektiöspartikel -
   Proteashämmare - Indinavir eller saquinavir hos HIV.

Question 16

Alla människor (åtminstone nästan alla) infekteras under barn- och ungdom med
polyomavirusen BKV och JCV och förblir därefter infekterade under resten av livet.
Så länge man har ett fungerande immunsystem orsakar virusen ingen känd
sjukdom, men små mängder virus produceras fortlöpande och återfinns i urinen.
Diskutera de mekanismer som gör att polyomavirus, vilka saknar en mekanism för
latens, kan orsaka livslångt kvardröjande infektioner.

Answer 16

Polyomavirus lyckas med att etablera livslånga infektioner genom att de är bra på att
undvika & motverka immunförsvaret. En brukar tala om immunologisk jämvikt då varken
immunsystem eller virus slår ut den andre. En annan anledning till att polyoma kan
etablera livslånga infektioner är att den kan infektera många olika celltyper från njure,
immunceller till i vissa fall oligodendrocyter och astrocyter. Då Polyomavirus infekterar
B- och T-celler blir det ännu svårare att rota ut infektionen då det både döljer viruset
och försvagar det existerande immunsystemet.
Ovanpå dessa egenskaper är polyoma bra på att få sina värdceller att proliferera

Small T Antigen
- Binder och hämmar Protein Phosphatase 2A (PP2A) vilket innebär att
signaleringskaskader som medieras med protein fosforylering blir “påslagna” för länge och
bidrar till mitogena signaler (via t.ex. MAPK)

Middle T Antigen
- Är membranbundet mha hydrofoba aminosyror men delar region av N-terminalen med
STAg och kan också binda och hämma PP2A.
- Kan binda och aktivera c-src ett cellulärt tyrosinkinas som fosforylerar MTAg som då
utgör bindningssite och aktivering för många proteiner med SH2 domäner. Några av dem
är PI3K som medverkar i aktivering av Akt/PKB som är en anti-apoptotisk signal. Även
PLCγ binds och aktiveras av MTAg och bidrar till bildning av PIP2 och IP3 som bland
annat också krävs för att aktivera Akt.

Large T Antigen
- Binder Riboblastoma (Rb) proteinet och frisätter E2F med hjälp av sin Cachaperon
domän J.
- Den binder även p53 och hämmar cellcykel arrest och eventuell apoptos.
- Den binder flertal cellulära proteiner och transkriptionsfaktorer som både påverkar
cellulär och viral transkription.
- Den binder ORI och rekryterar nödvändiga proteiner för replikation såsom Replication
protein A, Primase α (RNA-primer) osv.
- I fosforylerat tillstånd bildar LTAg hexamerar som har helicase-aktivitet och bidrar till
att det virala genomet kan replikeras mer än en gång vid s-fas.

Question 17

Picornavirus har RNA-genom med positiv polaritet och replikation kan bara ske i
närvaro av ett viralt RNA-polymeras. Vissa RNA-virus bär med sig polymeraset i
viruspartiklarna.
Beskriv vilka steg som i picornavirus infektionsprocess måste ske innan
replikationen.

Answer 17

Först måste viruset infektera en värdcell, detta sker genom “porbildning” hos Poliovirus
som är ett Enterovirus C. (Den lämnar kapsidproteiner vid cellytan)
När viralt +RNA kommer in i cellen så måste den rekrytera det ribosomala maskineriet.
Det gör den genom sitt IRES-element som tillåter “ribosomal shunting” och translation
utan närvaro av 5’ CAP. Nu måste ett RNA-beroende RNA polymeras produceras som kan
utföra replikationen. Picornavirus inducerar även en vesikel där den kan utföra
replikationen, förmodligen för att undvika det antivirala försvaret. Nu kan RDRP replikera
genomet genom att först bilda ett replikativt intermediat (-RNA) och med det som
templat återbilda virala genomet (+RNA).

Question 18

Vid RNA-replikationen bildas dubbelsträngade intermediärer. Förklara anledningen
till att dessa inte utlöser ett interferonsvar som förhindrar vidare replikation.

Answer 18

Picornavirus ( och så vitt jag vet alla +RNA virus) inducerar en vesikel där replikationen
kan pågå utan närvaro av PPRs.

Question 19

Arvsmassor hos ryggradsdjur visar många spår från tidigare retrovirusinfektioner
under evolutionen i form av endogena retrovirus (ERV), som utgör ca 8% av
mänskligt DNA.
Vilka två händelser krävs för att ett retrovirus ska bli ett endogent retrovirus
(ERV)?

Answer 19

1. Integration i en könscell.

2. Den könscellen måste sedan bilda en avkomma.

Question 20

Beskriv två mekanismer hur integrerade provirus kan påverka värdcellens
genuttryck.

Answer 20

Cis-effekt
Provirus DNA:t kan agera:
1. Enhancer för cellulära gener
2. Promotor för cellulära gener
3. Splicing site för alternativ splicing vilket kan introducerar ett stopp-kodon
(trunkera) om det är i protein kodande region (eller ändrar läsram).
Trans-effekt
Provirus kan uttrycka protein som påverkar cellulära gener (t.ex. Tax som stimulerar IL2
receptor genen).

Question 21

Beskriv skillnaden mellan ett levande vaccin och ett avdödat vaccin när det gäller:
a) Immunologiskt svar i kroppen (vilka celler engageras, skillnader i
antikroppstyper etc.).
b) Nämn en fördel och en nackdel var med levande vaccin och inaktiverat vaccin.

Answer 21

a) Levande vaccin - Här fås ett starkare immunsvar. Fler celltyper aktiveras och en får ett
starkare humoralt försvar. Denna typ av vaccin till skillnad från avdödat vaccin kan
även leda till bildning av IgA-antikroppar utöver IgM och IgG antikroppar som kan bildas
vid båda typer av vaccination. Levande vaccin kan även leda till bildning av polyclonala
antikroppar vilket inte nödvändigtvis händer hos avdödade vaccin om det endast är en
subenhet av mikroorganismen ingår i vaccin. I denna vaccinfrom aktiveras CTL och NKceller
samt T- & B-leukocyter. Denna typ av immunisering kan ge upphov till mild
sjukdom hos “friska” individer men även grav sjukdom hos immunsupprimerade.
Avdödat vaccin - Här får ett svagare immunförsvar jämfört med levande vaccin. Denna
typ av immunisering har inte visats ge upphov till IgA-antikroppar. Här aktiveras T och B
leukocyter men får ej samma aktivering av Cytotoxiska T-celler eller NK-celler. Denna
typ av immunisering ger sällan upphov till sjukdom.

b) Levande vaccin
- En kan använda lägre koncentrationer i vaccin eftersom en får bättre immunsvar (&
virus kan replikera sig).
- Eftersom en använder levande vaccin så kan de ge upphov till sjukdom.
Avdödat vaccin
-Kan eventuellt användas till riskgrupper som inte är möjliga att vaccinera med ett
levande vaccin.
-En får inte ett lika bra skydd mot infektion som en skulle få mha av ett levande vaccin.

Question 22

Viruskapsiden är antingen uppbyggd med en ikosahedral eller helikal struktur.
Hur är ett helikalt virus uppbyggt?

Answer 22

Genom för helikala virus är oftast enkelsträngade, antingen DNA eller RNA. Helikala virus liknar en elongerad tub. Tobacco mosaic tubes är ett exempel på ett helikalt virus. Runt det enkelsträngade nukleinsyran sitter massor av kapsidprotein där alla protein binder tre nt. Proteinerna sitter i en helikal symmetri. En fördel med helikala virus är att de kan anpassa kapsiden till en massa olika längder på genomet, längre genom, längre kapsid. Symmetrin hos en helikal kapsid definieras av två parametrar; u, antalet subenheter/turn (varv) och p, förflyttningen längs helikala axeln mellan två subenheter.

Question 23

Sammanfogning av helikala virus sker genom en mekanism kallad “travelling loop
assembly”. Hur fungerar denna mekanism?

Answer 23

Travelling loop assembly är en uppbyggnadsprocess som bygger på att
kapsidproteinerna som bygger upp helixen har en “fåra” i mitten där nukleinsyran kan
ligga. Proteinet är + laddad på insidan så att den kan associera med det - laddade
genomet medans utsidan på proteinet är + laddad vilket kan repilera genomet samt för
icke-höljdeförsedda virus även kan associera med den ofta - laddade cellytan på
målceller.

Question 24

Genom att på ett genialiskt sätt utnyttja det sätt som adenovirus interagerar med
det cellulär tumörsuppressorproteinet p53 har forskare skapat ett konditionellt
replikerande adenovirus som har fått en selektiv förmåga att föröka sig i
cancerceller (onkolytiskt virus). Beskriv hur detta cancerspecifika virus fungerar.

Answer 24

Detta Adenovirus har modifierats genom att ta bort det möjligheten till att uttrycka det
virala proteinet E1B 55K.
Vid en Adenovirus infektion så driver E1A igång S-fas genom att det binder till
Riboblastoma proteinet (Rb) och frisätter den cellulära transkriptionsfaktorn E2F som
driver in cellen i S-fas. När detta sker så kommer cellens p53 system att aktiveras och
stanna cellcykeln och vid prolongerad cellcykelarrest även att leda till apoptos. I
wildtypen av Adenovirus så uttrycks E1B-55K, ett viralt protein som kan binda p53 och
hämma dess transkriptionella aktivitet. E1B 55k kan även binda p53 och i vissa fall
orsaka ubiquitin-medierad proteolytisk degradering av p53.
Då detta modifierade onkolytiska virus saknar förmåga att uttrycka E1B-55k så kommer
viruset inte att kunna replikera sig i celler som har fungerade p53. p53 råkar nämligen
vara ett av de vanligaste muterade proteinerna i cancerceller vilket gör att det
modifierade adenoviruset som inte skulle kunna replikera sig i “friska celler” troligtvis
kommer att kunna replikera sig i cancerceller eftersom de förser den med ett korrupt
p53-system vilket inte kommer att stanna cellcykeln eller tvinga cellen i apoptos vid
viral infektion. Då kan det modifierade adenoviruset (E1B-55k
-) att kunna replikera och
sprida sig selektivt bland cancerceller. Då Adenovirus är ett lytiskt virus så kommer det
även att döda de celler den infekterar, i detta fall cancerceller.
Problematiken med denna behandling är att cancerceller som slagit ut p53-systemet är
mutationsvänliga vilket innebär att om någon cancercell i värden muterar och blir ickepermissiv
för adenovirus infektion så kommer den att selekteras i cancerpopulationen.
Detta skulle t.ex. kunna vara en mutation som göra att CAR inte längre exponeras på
cellytan eller dylikt. För att minimera detta problem har dessa onkolytiska virus används
i kombination med konventionella cytostatika läkemedel.

Question 25

Livscykeln hos retrovirus kan delas in i olika steg där det flesta stegen även återfinns bland andra virustyper. Vilka två specifika steg i viruscykeln skiljer sig mot andra virus och måste genomgås av retrovirus?

Answer 25

Det tv stegen som skiljer retrovirus från det flesta virus är reverse transcription och integrering. Retrovirus är RNA virus som integrerar sitt genom i värdcellens DNA. För att detta ska kunna ske måste omvandlas det virala ssRNA till dsDNA mha av det virala enzymet reverse transcriptas. Detta sker i cytoplasman efter att viruset "sprutat" in sitt genom i värdcellen. Reverse transcriptas kommer först bilda -ssDNA för att sedan skapa +ssDNA som bildar dsDNA även kallat provirus. Efter att proviruset bildats kommer ett annat viralt protein spela stor roll, integraset. Detta protein binder proviruset, lokaliserar det till kärnan och för in viruset där det integreras i värdcellens genom. Vart virala proviruset integreras vet man inte men man har sett korrelation mellan retrovirus DNA och regioner som innehåller mycket C och G.

Question 26

Livscykeln hos retrovirus kan delas in i olika steg där det flesta stegen även återfinns bland andra virustyper. Redogör kortfattat principerna för hur två olika antivirala läkemedel verkar vid dessa steg.

Answer 26

NNRTI är ett läkemedel som direkt binder reverse transkriptas och hämmar dess anktiva site, ex Nevirapine. NRTI är är nucleosid analoger med modifiering i 3' som förhindrar fortsatt bindning till en ny nukleotid (chain terminators). ex Zidovudin, Abacavir. Dessa anloger behöver ofta bioaktiveras för att kunna omvandlas till nukleotider i kroppen. Det finns även antiretroviraler som angriper integraset sk integrashämmare. Dessa förhindrar integrering av HIV genomet i värdcellens genom, ex Raltegravir.

Question 27

Varför läker inte retrovirala virusinfektioner ut och virusreplikationen istället ökar när antiretroviral behandling avsultas?

Answer 27

Detta beror på att viruset är integrerat i värdcellens genom och "gömmer sig där". Sedan angriper detta virus våra immunceller (CD4+). Finns det inte ett fungerande immunförsvar kommer viruset kunna replikera utan att stoppas.

Question 28

Humant papillomavirus (HPV) har en mycket distinkt livscykel. Vilka typer av celler infekterar HPV?

Answer 28

HPV infekterar cellerna i basala lagret i huden (kutant) eller i mukosan (mucosal). Basala celler i stratum basale är cellerna som infekteras.

Question 29

Vilken patogenigenkännningsreceptor (PRR) är den första att möjligen känna igen ett infekterande HPV?

Answer 29

HPVs genom består av dsDNA. DÅ viruset tas in i värdcellen via endocytos bör en endosomal PRR vara den första att upptäcka HPV. Toll-like receptor 9 (TLR9) känner igen DNA i endosomen.

Question 30

Vad bestämmer när det olika faserna i HPVs livscykel sätter in?

Answer 30

Det är cellulära proteiner som styr HPVs genuttryck. Två promotorer används av HPV (early p97 och late p670). Viralt DNA tar sig in i kärnan där den bibehplls som en fri minikromosom. Tidiga gener transkriberas vilket inleder en initial replikations fas som resulterar i mellan 50-100 kopior DNA/cell cykel. Sedan replikeras genomet cirka en gång/cell cykel. Denna process kallas "plasmid replikation". När den basala cellen differentieras till en epitelcell, blir det en explosionsartad DNA replikation känt som "vegetativ replikation". Samtidigt som detta sker uttrycks "late genes" (L1 och L2). I icke -differenetierade basal celler styr tidiga promotorn transkription av RNA som kodar för alla sex tidiga protein. Dessa tidiga transkript polyadenyleras vid ett tidigt poly A site (early pAE) och spliceas för att generera flera olika tidiga mRNA. Den sena promotorn är aktiv i differentierade celler. Några av de sena transkripten polyadenyleras vid det tidiga sitet (pAE) vilket ökar mRNA som kodar för E1 och E2. Dessa ökade nivåer av E1 och E2 bidrar till switchen från plasmid replikation till vegetativ replikation.

Question 31

Beroende på vilken fas en HPV infektion befinner sig så använder HPV av olika typer av replikation. Vad kallas dessa faser och vad är mekanismen i varje?

Answer 31

Först sker en snabb replikation som sker oberoende av cell cykeln. Då behövs E7 för att cellen ska producera de enzymer och andra komponenter som HPV behöver till replikationen, och som annars bara finns tillgängliga i S fas. Lite senare under HPVs livscykel (alltså lite längre upp i epitel-lagret) har nivåerna av E7 minskat och då saktar replikationen ner till att bara ske i den naturliga S fasen, dvs en gång per cell cykel. Till detta behövs alltså inte så mycket E7 då allt som behövs för replikation redan finns. Då får man ingen direkt ökning av antalet HPV genom i cellerna utan bara bibehåller den mängd som tidigare uppnåtts. Dessa genom används för att uttrycka HPVs proteiner. I slutet ökar replikationen igen för att kunna tillverka nya viruspartiklar. Detta brukar kallas den vegetativa fasen, dvs då viruspopulationen "växer". Denna fas är helt oberoende av S fasen också då det inte sker någon celldelning alls här. Här är replikationen mer kopplad till DNA damage response (DDR)-maskineriet, men de exakta mekanismerna är inte helt klara. Höga nivåer av E1/E2 behövs dock för denna fas och E6/E7 är istället involverat genom att direkt reglera/aktivera DDR. Man tror att de två första faserna mest sker enligt "bi-directional replication" och den sista enligt rolling circle, men detta kan variera lite.

Question 32

Varför är inte de nuvarande vaccinen på marknaden effektiva mot en etablerad HPV inducerad cervix cancer?

Answer 32

Vid cancer som induceras av HPV har HPV-genomet integrerats i värdcellens genom och blir inte åtkombart för immunförsvaret. I det stadiet spelar det ingen roll om vi vaccinerar oss eller inte.

Question 33

Vad skulle ett terapeutiskt vaccin bestå av?

Answer 33

Ett terapeutiskt vaccin skulle kunna vara ett DNA-vaccin. DNA vaccin VGX-3100 innehåller 2 plasmider som innehåller optimerade konsensus gener av E7 och E6. Detta vaccin liknar genterapi då tanken är att dessa gener ska inserteras i värdgenomet. De ska koda för antivirala protein.

Question 34

I virus familjen picornaviridae finns genuset eneterovirus i vilket flera medicinskt viktiga virus ingår. Nämn två virus som tillhör enterovirus.

Answer 34

Poliovirus och Coxsackievirus

Question 35

Nämn en anledning till att infektioner med enterovirus har en speciell medicinsk betydelse.

Answer 35

Detta kan vara för att poliovirus ingår i denna grupp och att viruset viruset tillsammans med coxsackievirus orsakar ett brett sjukdomsspektra. Som orsakar en rad olika sjukdomar: - Neurolgiska sjukdomar -> aspeptisk meningit encefalit, myelit - Neonatala sjukdomar -> neonatal sepsis, non specifik febrile disease - Respiratory tract sjukdomar -> Herpangina, pleurodynia, hemorrhagisk konjunctivitis - Akut myokarditis

Question 36

Alla människor är infekterade med flera typer av polyomavirus, men så vitt vi vet orsakar de inte sjukdoms hos immunologiskt normala individer. Alla mammala polyomavirus kodar för ett protein , Stora T-antigenet som har flera funktioner. Beskriv kortfattat de funktioner hos stort T-antigen som är nödvändiga för att polyomavirus skall bildas efter infektionen av en cell.

Answer 36

Tidiga polyomavirus protein kallas T-antigen och dessa reglerar cellcykeln och dirigerar DNA-replikation. Stora T-antigenet har många olika funktioner. - Innehåller bindningsställe för Rb -> mimikerar normal process -> E2F fri - Innehåller co-chaperon som hjälper till att separera E2F/Rb. - Binda p53 -> förhindra apoptos - Binda viralt DNA och rekryterar protein -> inducerar replikation - Binder ORI och bildar hexamer som agerar helicas. - Binder p300 (HAT) förhindrar p300 från att acetylera histon -> supresserar transkription (tror att detta är ett sätt att hämma tidigt transkription) - Binder tidiga promotorn

Question 37

Beskriv patogenesen från primärinfektion till reaktivering - för varciella zoster virus.

Answer 37

Epidemiologiska studier föreslår att primär VZV infektion startar med replikation i epitelceller i övre luftvägarna vilket följa av de brett utspridda blåsorna som är typiska efter en inkubationstid på 10-21 dagar. Viruset sprids till lymfoidvävnad och infekterar T-celler. Det Tceller som infekteras har "skin homing markers" och är T-minnes celler. Viruset kan även förhindra cellen att gå i apoptos. T-cellerna kan transportera viruset till huden via blodet. I huden infekterar det epitelceller vid hårsäcksbaser och där sker cell - cell spridning. under denna primära infktion förvärvar virion tillgång till sensoriska nervcellskroppar i ganglion genom retrograd transport. I nervcellerna etableras en latent infektion. När virala replikationen reaktiveras når VZV huden via anterograd transport. Asymptomatisk reaktivering är väldigt ovanligt och det finns flera olika orsaker till reaktivering: stress, feber, immunsuppression,

Question 38

Beskriv hur influensavirus löst problemet med cellens olika barriärer, från första kontakt till att det levererar sitt genom till den plats där transkriptions och replikation kan ske.

Answer 38

HA binder sialinsyra på cellens yta. Detta medierar entry in i cellen via endocytos. HA delas in i HA1 och HA2, HA1 innehåller en sialinsyra bindningsdomän medan HA2 innehåller en fusionspeptid. I endosomen kommer pH att sjunka. M2 är en högselektiv jon-kanal vilken pumpar in H+ i virionen. Detta försvagar bindningen mellan matrix proteinet M1 och virala nucleokapsider. Den sura miljön leder även till en konformationsförändring hos HA vilket exponerar fusionspeptiden. Fusion mellan membran. Det nu fria nukleokapsiderna kan frisättas i cytoplasman. Nukleokapsidproteinerna har en NLS signal som lokaliserar och för in genomet i kärnan.

Question 39

Vilka två huvudsakliga smittvägar ser vi hos det fem olika hepatitvirus kan orsaka kroniska infektioner respektive endast akuta infektioner hos människa.

Answer 39

Hepatit B,C och D kan orska kronisk sjukdom medan A och E ger akuta infektioner. A och E = fekal oral. BCD perkutan permucosal.

Question 40

Hur skiljer sig det serologiska mönstret mellan en akut respektive en kronisk, hepatit B virus infektion? Vilka serummarkörer går att detektera och vilka försvinner övertiden?

Answer 40

HBsAg: Alla med HBsAg har en pågående infektion. Denna försvinner efter ca 24V vid akut infektion, vid kronisk infektion kommer denna inte sjunka. Anti-HBs: Påvisas hos immuna efter vaccination eller utläkt infektion Anti-HBc: Påvisas vid pågående infektion Anti-HBc IgM: påvisas endast vid akut infektion, kvarstår i ca 6 mån HBeAg: är ett viralt protein, denna indikerar aktiv viral replikation, akut ca 10v, kronisk ca 1 mån Anti-HBe: visar antikroppar mot HBeAg --> låg smittrisk HBV DNA: antalet viruspartiklar i blodet. Några veckor akut ca 6 mån kronisk

Question 41

Beskriv influensaviruspartikeln, ex virus ungefärliga storlek, förekomst av hölje eller ej, typ av virus genom, antal virala gener respektive proteiner samt funktion av minst 2 av virusproteinerna.

Answer 41

Influensavirus partikeln är mellan 80-120 nm och är ett höljebärande virus. Genomet är linjärt ssRNA med negativ polaritet vilket är uppdelat mellan 6-8 segment. Varje segment kodar för 1 eller 2 protein. Genomets längd är ca 10-15 kbp. - Membranproteiner (HA, NA och M2) - Matrixprotein (M1) - Nucleokapsidprotein (NP) - 3 RNA polymeras proteiner (PA, PB1 och PB2) - Ickestrukturella protein (NS1) - Mindre strukturella protein (NS2) - Additional icke-strukturella protein (PB1-F2) HA medierar entry in i cellen via endocytos via bindning till sialinsyra. M2 är en högselektiv jon kanal som acidifierar virionen och lossar bindningen mellan M1 och nukleokapsider.

Question 42

Vi känner idag till över 100 zoonotiska virus och drygt 50 av dem orsakar sjukdom hos människa. Vad menas med ett zoonotiskt virus och vilka fyra huvudgrupper av sjukdomssymptom ger dessa virus hos människor.

Answer 42

Ett zoonotiskt virus är ett virus som kan smitta från djur till människa. 1. Feber -> milda sjukdomar, vanligaste symptomet från virus i denna grupp. Man är sjuk i ca 1 vecka och dödlighet i princip försumbar. Dengue feber eller sandmyggefeber 2. Feber, ledvärk och utslag: Influensa liknande symptom, Sinbisvirus eller Ross virus 3. Hjärn-, hjärnhinneinflammation -> virus kan ta sig över BBB, många infektioner är asymptomatiska eller väldigt sjuka. Hela spektrat i grupp 3. TBE 4. Blödarfeber: Nästan varje infektion leder till svår sjukdom. ex Ebola.

Question 43

Vissa virus hanteras uteslutande i laboratorier av den högsta säkerhetsklassen, Biosäkerhetsklass 4 (BSL4). Nämn 3 sådana virus, samt de viktigaste kriterierna för att dessa virus måste klassificeras som BSL-4 agens.

Answer 43

``` För att klassas som BSL4 bör viruset: - Orsaka dödlig sjukdom - sakna vaccin - Ingen specifik behandling - Höggradigt smittsam BSL4 agenser: - Filoviridae -> Ebola, Marburg - Arenaviridae -> Lassafeber - Bunyaviridae -> Hantavirus, rift valley feber - Flaviviridae -> Yellow Fever, Dengue - Orthopoxvirus -> smallpox (variola) ```

Question 44

Vad menas med molekylär klocka (molecular clock) och vilka parametrar behöver vi känna till för att kunna skaa en molekylär klocka för ett visst virus

Answer 44

Uppskattning av tiden då två organismer skiljer sig sedan de senast delade en gemensam förfäder. Man samlar data vanligtvis nukleotid sekvenser för DNA eller aminosyrasekvenser för protein, denna data kan presenteras i fylogenetiska träd och från det trädet kan man räkna fram en molekylär klocka.

Question 45

Beskriv det aktuella Ebolavirus utbrottet i västafrika (nyckelord: drabbade, länder, tidsperiod, ungefärligt antal drabbade/dödsfall). Vad skiljer detta utbrott från alla tidigare Ebola- och Marburgutbrott?

Answer 45

Innan detta utbrott var det inte alls lika många dödsfall/drabbade. Detta är det värsta utbrottet med Ebola. Detta Ebola utbrott orsakades av Ebola-Zaire typen. De drabbade länderna var Guinea, Sierra Leone och Liberia. Detta utbrott höll i sig 2014-2016. Totalt dog 11300 av 15215 fall. Tittar man på WHO's hemsida passerar inte dödsfallen 300 under något tidigare utbrott vilket gör detta utbrott extremt i jämförelse.

Question 46

Vad innebär en förändring av ett virus överförbarhet från T=1 till T=1,1?

Answer 46

T=1: endemisk infektion T>1: Infektionen blir epidemisk i populationen T<1: infektionen försvinner från populationen Ökar överförbarheten från 1 till 1,1 betyder det att man sett flera fall av sjukdomen än "normalt" vilket kan betyda att infektionen kan bli epidemisk.

Question 47

Nämn två sätt som man kan uppnå bättre immunisering med icke-levande vacciner.

Answer 47

- Adjuvans, substanser som ökar immunogenicitet hos antigen i vaccin ex MF59 (Squalene) eller MPL - Conjugering, antigenet binder kovalent som inducerar ett starkare immunsvar. Ofta konjugeras vacciner med polysackarider.

Question 48

Nämn tre olika sätt som virusinfektioner kan orsaka sjukdom samt ge ett virus som exempel för varje.

Answer 48

- Retrovirus (HIV): Detta virus infekterar och dödar våra immunceller (makrofager och CD4+ T-celler). Detta gör så att kroppen inte kan försvara sig mot varken bakterier, parasiter eller virus och gör den drabbade mycket sjuk. Det är ofta sekundära infektioner man dör av och inte retroviruset i sig när man infektionen övergått i AIDS. - Hepatit B (Hepdnaviridae): detta virus smittar via kroppsvätskor samt blod och blodprodukter. Detta virus har tropism för leverceller vilken viruset dödar. Detta ger upphov till gulsot. Hepatit B kan orsaka levercancer då nya hepatocyter måste produceras oftare vilket ökar risken för cancer utveckling - Varizella zoster (Herpesvirus): Dessa infekterar epitelceller till en början där de replikerar (övre luftvägar). Sedan sprider sig viruset till lymfatiskvävnad och T-celler (homing markers för hud). T-cellerna transporterar viruset via blodet till olika delar av huden (hårsäcksbaser). Där sker cell-cell spridning och ger kraftig blåsbildning (vattkoppor). Kan reaktiveras och bli Bältros.

Question 49

Om ett virus är uppbyggt av 180 proteinsubenheter (capsomerer) vilket trianguleringstal har viruskapsiden då?

Answer 49

Trianguleringstalet anger hur många "trianglar" en utav kapsidens 20 identiska sidor består av. Triangeln består av tre kapsomerer. 180/20=9 9/3=3 eller 180/60=3 direkt. T=3

Question 50

Uppbyggnaden av de ingående capsomererna hos olika virus uppvisar stora strukturella likheter. Det uppvisar alla en liknande grundstruktur kallad för en "jelly roll" motif. Vad är en "Jelly roll" motif?

Answer 50

Jelly roll beta barrel är en domän hos polypeptiden som viks in i en serie av beta sheets som interagerar med varandra för att bilda en rigid block liknande struktur. Looper som sträcker sig från beta sheets av varje subenhet knyter ihop den mogna virionen genom att binda angränsande subenheter. Jelly Rollen består av åtta beta sheets.

Question 51

Vaccination mot virus infektioner är oftast mycket effektiv. Hur och när gjordes de första vaccinations försöken?

Answer 51

Redan på 1500-talet förstod man att man kan ta virus ´material från infekterade personer och ge andra för att skapa immunitet. I Kina och även mellan östern gjordes detta kallat variolation. Virusmaterialet löste man ofta i lösning eller pulveriserades för att spruta in i näsborrar eller smetas på huden. Det första vaccinet kom på sent 1700 tal och skapades av Edward Jenner. Han kom på iden då (1) kutana variolationer producerade resistens mot smallpox, (2) mjölkerskor var sällan pockmarkerade och ofta resistenta mot variolation, (3) mjölkerskor förvärvade ofta pockliknande lesioner på deras händer , mest troligt cowpox från när det mjölkar kor. Med denna kunskap i bagaget vaccinerade Jenner en pojke med kokoppor enligt variolations metoden. För att urskilja sin metod kallade han de vaccination. På 50 talet kom Jonas Salk fram med poliovaccinet som var formalin behandlat och inte långt efter kom Albert Sabins orala poliovaccin, de levande attenuerade vaccinet.

Question 52

Adenovirus E1B region kodar för två proteiner vilka har en central betydelse för virusets förmåga att blockera p53 medierad apoptos. Beskriv tre mekanismer för hur dessa proteiner upphäver p53 medierad apoptos.

Answer 52

E1B regionen tillhör en av de sex tidiga transkriptionsenheterna. Denna producerar också multipla RNAvid alternativ splicning. De två bäst beskrivna proteinerna är 19K och 55K. 19K proteinet är en funktionell homolog till Bcl-2 som hämmar Bax. Bax startar normalt apoptos via aktivering av caspaser. 55K proteinet binder direkt till p53 och blockerar transkription från p53-beroende promotorer. 55K tillsammans med proteinet E4Orf6 bildar ett komplex med E3-ubiquitin ligas, binder p53, markering för degradering.

Question 53

Vad är HAART och vad består terapin oftast av?

Answer 53

HAART = Highly Active Anti-Retroviral Therapy. Detta är en standard behandling och är en kombinatorisk behandling som består av minst 3 olika antiretrovirala läkemedel. Behandlingen består av två NRTIs och antingen: - En PI - En NNRTI - En II Denna typ av behandling undertrycker virusreplikation och minskar samtidigt risken för resistensutveckling.

Question 54

HIV-1 infektioner brukar indelas i tre olika kliniska faser. Beskriv vad som händer i varje fas. Nämn vad som händer med CD4+ celler i de olika faserna.

Answer 54

Akuta fasen: Denna fas är mellan 1-2 månder efter infektion. Under denna fas sker stor spridning av virus och lymfnoder infekteras. Under denna fas kan den drabbade ha influensa liknande symptom såsom feber, huvudvärk, och utslag. RNA replikationen sker i stor utsträckning. Viruset börjar attackera CD4+ celler. Transmissions risken är hög i denna fas då det är en hög viral replikation. Viruset är majoriteten av primär infektionerna M-tropiska. Asymptomatiska fas: Under denna fas är det klinisk latens. Antalet CD4+ lymfocyter ökar något ich viralt RNA sjunker drastiskt i blodet. Patienter i denna fas behöver inte ha några symptom. Under denna fas kommer viruset mutera och byta tropism till T-lymfocyter. Man kan fortfarande smitta under denna fas och utan behandling övergår denna fas i AIDS. Detta kan ta allt från 6 mån till 15 år. Symptomatiska fasen: Under denna fas kommer CD4+ antalet att misnka medan HIV-replikationen ökar drastiskt. Under denna fas har man utvecklat AIDS. DÅ viruset allvarligt skadat immunförsvaret kommer kroppen inte kunna bekämpa patogener och man får ofta oppurtunistiska infektioner i denna fas. Utan behandling överlever personer ca 3 år.

Question 55

HIV-1 genomet innehåller pol genen som ger upphov til 3 olika proteiner. Vilka proteiner härstammar från pol genen och vad är deras funktion.

Answer 55

Pol ger upphov till proteinerna proteas, reversetranskriptas och integras. Reversetranskriptas omvandlar genomets RNA till dsDNA (provirus). Integraset binder proviruset och lokaliserar det till kärnan. Väl i kärnan integrerar integraset proviruset i värd genomet. Det virala proteinerna syntetiseras i polypeptider vilka klyvs av proteas under mognads processen av en ny viruspartikel.

Question 56

Nämn två exempel på cytopatologiska mekanismer vid en lytisk virus infektion.

Answer 56

Cytopatogenes: viruset självt kan orsaka sjukdom - Viruset dödar värdcellen -> då många nya viruspartiklar sprids - Inhibition av cellulär (Cap-beroende) protein syntes. - Degradering av värdcellens DNA - Förändringar i cellmembransstruktur. Ex syncytium - Får värdcellen att gå i apoptos

Question 57

Nämn ett exempel på cytopatologisk effekt som kan observeras i ljusmikroskop.

Answer 57

Inklusionskroppar (nukleära eller cytoplasmatiska aggregat av stabila substanser vanligtvis proteiner): - Intranukleära, Owls eye (CMV) och Cowdry A (HSV) - Intracytoplasmatiska, Negri Bodies (Rabies) Syncytium: RSV och Mässling

Question 58

Beskriv kortfattat de möjligheter som höljebärande virus respetive icke höljebärande virus har för mekanismer för att ta sig in och frisättas i en mål cell.

Answer 58

- Endocytos: Båda, ex influensavirus. - Membranfusion: kan ske i endosomen och vid plasmamembranet - Uncoating: icke höljebärande

Question 59

Latenta infektioner med HSV och EBV skiljer sig avsevärt avseende etablering och uttryck av gener. Diskutera anledningar till detta.

Answer 59

EBV - B-lymfocyter - latens delas in i 3 stadier med olika typer av genuttryck varav små virala RNA alltid uttrycks - Utnyttjar B-celler differentiering - Ingen virusreplikation HSV - Latenta infektionen i kranialnerv V. - Ingen viruinfektion - Inga virala proteiner - Ingen immunrespons - Genomet får en cellulär struktur med repressiva markörer - LATs

Question 60

Vad är skillnaden mellan en passiv och aktiv immunicering.

Answer 60

Passiv immunisering: - Detta är när man behandlar en patient med färdiga antikroppar mot viruset, detta görs på 3 olika indikationer - När någon blivit utsatt för smitta eller när det är högrisk för att bli utsatt för smitta ex Rh-profylax - När vaccin skulle vara in effektivt - För att förhindra (neutralisera)bakterie toxiner man kan ha fått i sig vid infektion. Aktiv immunisering: Vaccination är när man tillsätter ett främmande ämne till kroppen som ger ett immunsvar. Immuniseringen leder till att kroppen själv framtar ett immunförsvarfrån det man injicerat. Det finns levande attenuerade vaccin och avdödade vaccin. Detta är bra då man får en specifik immunrespons samt ett immunologiskt minne. Det är främst adaptiva försvaret som vaccin stimulerar.

Question 61

Ge exempel där passiv immunisering är för att föredra och en där aktiv immunisering rekommenderas.

Answer 61

Passiv immunisering är att rekommendera vid Rh-profylax. (Här måste man ett skydd säkerställas vilket kan göras av direkt injicering av anti-D-antikroppar för att förhindra att moderns kropp avstöter fostret. Vaccinering ger ett bra immunsvar (långt i många fall) vid ex mässling.

Question 62

RNA som isoleras från picornavirus har proteinet VpG kovalent bundet till 5'-änden. Redogör för funktionen av VpG vid translation, replikation resp. packning av RNA-genom i virus partiklar.

Answer 62

Vid RNA replikering kommer VpG hybridisera med 3'-ändens poly-A-svans. Den kommer även agera primer och initiera negative-strand RNA syntes. VpG kan även agera Cap och initiera translation genom att binda Cap-bindande proteinet eIF4E. Många picornavirus använder dock IRES (internal ribosome entry site) som initiering vid translation.

Question 63

Ange skillnaden mellan det två virus typerna Polyomavirus och papillomavirus med avseende på vilka vävnader de infekterar.

Answer 63

Picornavirus kan infektera många olika vävnader, däribland: hjärnan och hjärnhinnorna, orsaka skador i foster, luftvägsinfektioner och hjärta kärl infektioner. Papillomavirus kan infektera huden och ......

Question 64

Ange skillnaden hur transkription av tidiga och sena gener går till hos polyomavirus och papillomavirus.

Answer 64

Picornavirus sker ingen transkription då genomet aldrig bildar blir DNA. RNA kodar för att stort polyprotein som sedan kommer klyvas --> proteolytisk klyvning. Polyomavirus har två transkriptions enheter. Transkription av tidiga gener sker enligt divergent transkription. Varje transkriptions enhet har en eller flera säten som agerar promotorer. Mellan tidiga och sena promotorn finns en icke-kodande region som är involverad i både transkription och genom replikering

Question 65

Förklara begreppen generationstid och inkubationstid

Answer 65

Generationstid är den tid det tar för ett virus att föröka sig och inkubationstiden den tiden det tar att visa sjukdomssymptom efter man blivit smittad. Generationstiden behöver nödvändigtvis inte korrelera med inkubationstiden, viruset börjar oftast föröka sig snabbare än man hinner bli dålig, man får inte symptom förrän lite senare. De infektioner som har ett större spann mellan generationstid och inkubationstid har oftast större chans att sprida sig då smittbäraren inte vet om att den är sjuk.

Question 66

Hur kan vi följa infektioner av hepatitvirus C i människa genom att studera olika markörer i blodet? Hur kan vi tex avgöra om dessa infektioner blivit kroniska?

Answer 66

Man kommer ha HCV RNA i blodet i ca 6 mån. Lever enzymet transaminas (ALT) kommer skjuta i höjden för att sedan gå nertill normala nivåer. Anti HCV kommer stadigt öka fram till sin maxkonc. Vid kronisk HCV kan man hitta RNA senare i infektionen och nivåerna av leverenzymet (ALT) kommer aldrig ner på normalnivå, går i vågor upp och ner.

Question 67

Alla mRNA som uttrycks från den s.k. "Major Late" transkriptionsenheten har en identisk 5'- ledarsekvens. Vad kallas RNA-sekvensen?

Answer 67

Tripartit ledaren

Question 68

Hur bildas adenovirus tripartit ledaren?

Answer 68

Varje primär transkript från MLTU klyvs vid ett specifikt poly A-site. Det finns ett för varje "familj" av late transcripts (5st). RNA:t som bildas spliceas i en komplex process. för att generera en utav 18 möjliga sena mRNA. Tre korta exon bland de första 4kbp spliceas tillsammans för att bilda den icke kodande 200 nt tripartit ledaren. Alla sena mRNA har samma tripartit ledare i 5' änden.

Question 69

Vilken funktion har adenovirus tripartit ledare?

Answer 69

Cellulära transkriptions initierings faktorn eIF4F binder normalt 5' capen på mRNA och möjliggöra 40S ribosomala enheten att scanna mRNA för att hitta lämpligt AUG och initiera translation. Ledaren tillåter ribosom shunting utan scanning mekanismen. Tripartitledaren medierar translation genom att interagera med ribosomens 18S subenhet. Detta påminner om initiering vid IRES element hos bla picornavirus.

Question 70

Ge två olika virus som kräver att kapsiden har ett viralt enzym för att infektion ska kunna startas. Förklara också varför enzymerna behövs.

Answer 70

HIV1 - Reverse transcriptas HSV - alfa TIF (VP16)

Question 71

Ge exempel på ett virus som inte behöver något viralt enzym i kapsiden för att kunna etablera infektion.

Answer 71

Picornavirus

Question 72

Hur känner en naturlig mördarcell (NK-cell) igen en virusinfekterad cell? Dessutom ge ett exempel på hur ett virus har utvecklat en mekanism för att undkomma NK celligenskänning.

Answer 72

NK-celler känner igen celler som helt saknar MHC klass 1 receptorer på ytan då detta indikerar infektion. NK celler interagerar helst med (HLA C). - HIV lämnar MHC klass 1 (HLA C) ute på ytan vilket ger ett bra skydd mot både T-celler och NK-celler. - CMV uttrycker proteiner som har strukturella likheter med MHC-1 för att lura NK-cellen. - Adenovirus uttryker ett protein som kodas från E3 regionen, ett proteolytiskt fragment som binder direkt till NK-cellen --> förhindrar NK-cellen från att aktiveras.

Question 73

Som ett svar på en virusinfektion produceras den infekterade cellen IFN. Detta IFN har sedan till uppgift att försätta granncellerna i ett antiviralt tillstånd. Vad är syftet med antiviralt tillstånd? Två proteiner är av speciell vikt i detta tillstånd; PKR och 2' 5' oligo A syntetas. Beskriv hur dessa protein regleras vid en virusinfektion samt deras funktion.

Answer 73

Huvudsyftet med antiviralt läge är att hindra viral replikation och spridning -> detta genom att få cellen att producera proteinerna PKR och 2'-5'-oligosyntetas. PKR-fosforylerar eIF2a -> hämmar proteinsyntes 2'5'-oligo-A-syntetas aktiverar RNAse Lsom degraderar RNA både viralt och host. - Decoy dsRNA - Sepuesters dsRNA - Degraderar - Blockerar dimerisering - Pseudosubstrat - Defosforylering

Question 74

Retrovirus kan klassificeras som enkla eller komplexa. Nämn 2 proteiner som uttrycks hos både enkla och komplexa retrovirus samt går att hämma hos HIV1 med antiretroviral terapi.

Answer 74

Retrovirus delas in två klasser, simpla och komplexa retrovirus. Dem simpla retrovirus kodar för att 3 polyproteiner; Gag, Pol och Env och de komplexa retrovirusen kodar för sex ytterligare protein. Integras och reverse transcriptas är två protein som finns både hos simpla och komplexa retrovirus. Dessa kan hämmas av integrashämmare och reversetranscriptas hämmare (NRTI och NNRTI).

Question 75

Beskriv kortfattat två genetiska mekanismer som ERVs kan påverka värdcellens kromosomala genuttryck.

Answer 75

LTRs kan agera funktionell promotor, enhancer, poly adenyleringssignal och splice sites. Detta kan förändra genuttryck av närliggande gener.

Question 76

Beskriv olika utfall av hepatit infektion.

Answer 76

Hepatitvirus kommer från olika virusfamiljer. De de har gemensamt är att det påverkar levern och kan orsaka gulsot. - Hepatit A (picornaviridae): Detta virus orsakar ingen kronisk infektion utan ger en akut infektion som orskar gulsot. Man blir väldigt sjuk men man blir mestadels frisk och har man haft det en gång får man livslång immunitet. Bor men i ett land med hög endemicitet drabbas man ofta i tidig ålder och utbrott är väldigt ovanliga. - Hepatit B (hepadnaviridae) Hepatit B kan precis som hepatit A orska akut infektion (gulsot). Men denna kan även övergå i kronisk infektion. Detta kan orsaka levercirros och öka risken för att få cancer. - Hepatit C (flaviviridae) Kan precis som B övergå i kronisk infektion och orsaka cancer. Idag har vi varit bra på att behandla kronisk HCV. - Hepatit D (Satellite virus) Denna är beroende av HBV, behöver HBV för att kunna replikera. Dubbel infektion ökar risken för leverskada. - Hepatit E (Hepeviridae) Denna har orsakat många akuta infektioner man trott att Hep A legat bakom. Den kliniska bilden liknar hepatit A med en längre inkubationstid. Kan inte ge kronisk infektion. dock i immunsupprimerade patienter kan den det.

Question 77

Beskriv vad som sker när HSV-1 etablerar en latent infektion. Diskutera även principiellt hur latensen kan bibehållas och vad som kan orsaka reaktivering.

Answer 77

HSV replikeras i hud eller mukösa epitelceller. De nya viruspartiklarna infekterar nervändar och genomgår retrograd transport, genom axoner till cellkroppar av dorsala root neuron som innerverar sätet där primära infektionen ägt rum. Viralt DNA går in i kärnan hos neuronen, cirkulariseras och förblir vilande. Transkription undertrycks och det finns ingen DNA-replikation. Flera faktorer påverkar avsaknaden av uttryck av virala gener. En anledning kan vara att lite VP16 faktiskt tar sig till kärnan hos neuronen vilket leder till minskad transkription av alpha gener vilka är viktiga för transkription. Neuron innehåller två TFs Luman och Zhangfei binder HCF-1 vilket också hämmar transkription av alpha gener. avsaknad av alpha gen transkription leder till att resterande genom tystas med undantaget av en klass RNAs som kallas som kallas latency associated transcripts (LATs). LATs krävs inte för att latens ska etableras. Dessa förhindrar uttryck av alpha gener och blockerar apoptos -> neuronerna överlever. Reaktivering av HSV är sporadisk eller återkommande. Inducerande faktorer kan vara något som stör regleringen av genuttrycket --> omedelbart triggas transkription. Dessa faktorer kan vara en annan infektion stress, feber, solljus eller immunosuppresioner, hormonella störningar m.m.

Question 78

Beskriv kortfattat hur orthomyxovirus tar sig in i en målcell och frisätter sitt genom vid slutdestinationen

Answer 78

HA binder sialinsyra och kan på detta sätt mediera entry i cellen. HA bildar en trimer i membranhöjet och efter bindning kommer viruset tas in via endocytos. HA består av två subenheter HA1 (sialinsyra bindande domän) och HA2 (fusionspeptid). pH förändring kommer ske i endosomen vilket utnyttjas av viruset. Proteinet M" som finns i membranet på virionen är en högselektiv jonkanal som pumpar in H+ vilket leder till att matrix proteinet M1 bindning till nuckleokapsiderna släpper. pH förändringen kommer också leda till att konformationsförändring hos HA vilket exponerar fusionspeptiden --> membranfusion --> nukleokapsider kan frisättas i cytosolen. Nucklekapsiderna jar ett nucleokapsidprotein som innehåller en NLS som lokaliserar och transporterar genomet till kärnan och för in de via importin. Translation sker i cytosolen men translaterade protein utövar sin effekt i kärnan. Proteinerana M1 och NS2 binder en ny syntetiserade nukleokapsider och exporterar ut den ur kärnan. HA, NA och M2 syntetiserar i golgi och kommer transporteras till cellmembranet, kolesterolrika regioner. Hit kommer även nuckleokapsiden. VLPs bildas först sedan packas genomet in av M1. Dessa kommer buddas av och NA klyver bidningmellan HA och sialinsyra så att nya viruspartiklar kan spridas.

Question 79

Varför är alla virus intracellulära parasiter?

Answer 79

Virus är intracellulära parasiter då det går in i cellen och använder cellens maskineri för att producera nya virus. Alltså värdcellens maskineri är nödvändigt för produktion och ihopsättning av virus komponenter. Intracellulära parasiter är microparasiter som är kapabla att växa och reproducera i en värd. De kan inte växa och reproducera på egenhand, de saknar egna metabola vägar för anabol syntes (process).

Question 80

Adenovirus livscykel är indelad i en tidig fas och en sen fas, Vilka gener uttrycks under den tidiga respektive den sena fasen av virusets livscykel? Vilken händelse är det som markerar övergången från tidiga till den sena infektionsfasen?

Answer 80

Det finns sex tidiga och två "delayed" tidiga transkriptionsenheter. En major late transcriptunit finns som delas in i fem subklasser. Under den tidiga fasen uttrycks generna E1A, E1B, E2A, E2B, E3 och E4. Sena tidiga uttrycks också i denna fas IX och IVa2. Det första generna inducerar S-fas, hämmar apoptos och är involverade i transkriptionsreglering. Sena gener kodar alla för strukturella protein. Under tidiga fasen har MLTU promotorn låg aktivitet och transkription av sena gener aktiveras efter starten av viral DNA replikation. Minst två faktorer kontrollerar ökningen av sen transkription. Nyligen replikerade virala DNA interagerar med olika DNA bindning proteins vilket förändrar DNA strukturen vilket även gör att MLTU-promotorn blir åtkomlig för cellulära TFs. Polypeptiden IVa2 interagerar också viralt DNA kort nedströms om positionen där MLTU börjar. IVa2 interagerar med faktorer bundna till en enhancer vilket också bidrar till sen transkription.

Question 81

Hur är ett klassiskt ikosahedralt virus uppbyggt?

Answer 81

Ett objekt med ikosahedralt symmetri har 2-3-5 symmetri, alltså tvåfaldiga, trefaldiga och fem faldiga rotations axlar. Dessa kapsider består av 20 identiska trianglar och i dess enklaste form består varje triangel av 3 kapsid protein. Varje ikosahedral kapsid har ett triangulerings värde som beskriver ytans (en utav de 20 identiska sidorna) antal trianglar.

Question 82

Vad är skillnaden mellan ett ikosahedralt virus med trianguleringstal 1 och 3?

Answer 82

T=1 är e symmetrisk kapsid med lika många kopior av tre olika kapsomerer. För en kapsid med 180 subenheter är det mer ekonomiskt att bygga kapsiden av 180 identiska protein subenheter istället för 60 av tre olika. Alla dessa subenheter kan interagerar med sina grannar, nästan likvärdigt med en symmetrisk ikosaheder. Dessa ekvivalenta kapsider kallas quasi equivalent kapsider.

Question 83

Adenovirus som är ett mycket vanligt virus i naturen orsakar ett stort antal infektioner hos människa. Ange fyra sjukdomar som viruset orsakar.

Answer 83

Adenovirus kan orsaka många olika infektioner ex: - Pneumoni - Gastroenteritis - Bronchitis - Konjunktivitis - Infektions i urinblåsan (UVI)

Question 84

I vilket organ återfinns JC-PV hos en immunologisk normal person och hur överförs troligen viruset till andra vi smitta?

Answer 84

Denna hittas i njuren och utsöndras via urin. Smittar vidare vanligen genom kontaminerat vatten.

Question 85

Beskriv de 2 grundläggande molekylära mekanismerna bakom influensa virus evolution.

Answer 85

Antigenic domains ändringar ändras via två mekansimer: (1) sakta men kontinuerligt (genetic drift), och (2) plötsligt men stor förändring (genetic shift). Genetisk drift: Detta är ett resultat från ackumulering av punktmutationer inom reioner som kodar för envelopeproteins. Dessa kodar för antigens domänerna för dessa protein. RNA polymeraset kan inkorporera fel byggsten i genomet under replikationen och enzymet saknar proof reading. Detta kan som nämnt ändra utseende på yt proteinet vilket gör att immunförsvaret inte känner igen viruset. Genetic drift kan innefatta insertion och deletion. Genetic shift: Detta är ett resultat av reassortment av influenza virus gener under mixade infektioner med två eller fler virus subtyper. Då genomet är segmenterat är det väldigt lätt att byta ut segment med en annan subtyp. Reassortment mellan djur och mänskliga strains kan leda till ett virus som kan replikera hos människa men har NA och HA deriverade från djur. Sådana virus kan snabbt sprida sig genom männskliga populationen om antikroppar mot denna specifika subtyp inte finns.

Question 86

Nämn två virala zoonoser där vi idag har effektiva vaccin tillgängliga för allmänheten samt två viktigta zoonoser där vi fortfarande saknar vaccin.

Answer 86

Finns vaccin: - YFV - Japansk encefalit - TBE - Rabies - WEE, EEE, VEE Saknar vaccin: - Denguevirus - Lassafeber - Ebola - Hantavirus

Question 87

Förklara varför Denguevirus är ett av de viktigaste exemplen på ett emerging virus (nyckelord: reservoar, vektor, överföring, utberedning, kliniska symptom och epidemiologi)

Answer 87

De 4 dengue virusen härstammar från apan och förflyttade sig självständigt till människan i Afrika eller Asien. Dengue höll sig geografiskt restricted till mitten av 2000 talet. Avbrottet av WW2, framförallt tillfälliga transporten av aedes runt om i världen , tros ha spelat en stor roll spridningen av viruset. DHF dokumenterades för första gången på 50-talet under epidemierna i filippinerna och Thailand. Det var inte förrän på 80-talet de stora numrenav DHF-fall började uppträda i Karibien och latin Amerika. Idag bor ca 2,5 biljoner människor i riskområden för dengue transmission. Dengue är endemisk i ca 100 länder i Asien, The pacific, amerika, afrika och karibien. WHO uppskattar att 50-100 miljoner infektioner sker årligen varav 500000 DHF-fall 22 dödsfall framförallt hos barn