virus 1 Flashcards
Vad är virus?
Virus är små partiklar** vars enda syfte likt alla levande varelser är att f_öröka sig själ_**v i all oändlighet, men i motsatts till celler och bakterier är virus inte liv.
Varför kan man säga att virus ej är vid liv?
Virus definieras inte som liv eftersom att ett kännetecken för liv är att en levande organism ska kunna processa energi** för att bygga upp sig själv, såsom syntesen och förbrukningen av ATP hos våra celler. Virus fungerar inte så utan de m_åste ha en värdeorganism_ att föröka sig i, genom att kapa organismens mekanismer för egen proteinsyntes. Ett virus är egentligen bara en **infektiös cellkärna, det är en klump med arvsmassa (kan va RNA eller DNA) omgiven av ett skyddande barriär. Att virus inte definieras som liv beror på att de utnyttjar t.ex. en cells energiproduktion och proteinsyntes för att skapa sina egna proteiner och replikera sin arvsmassa som en parasit.
Varför är virus farliga?
Att virus är farliga beror på att virus replikerar sig ohämmat i en cell, och kan vara olika barmhärtiga när de lämnar cellen; virus kan ta små bitar av cellmembranet eller bara lysera cellen och läcka ut som innehållet i ett kläckt ägg, som man förstår dör cellen av det. Virus kan öka sitt antal med en faktor på 100 eller 1000 genom att infektera en cell, och ohämmat förökar sig virus på värdeorganismens bekostnad och är därför farliga.
Hur stora är virus?
Virus är extremt små partiklar, på nanometerskalan, där det största och minsta kliniskt viktiga viruset är 300 nm (poxvirus) till 18 nm (parvovirus) i diameter. Det faller sig naturligt att ju större viruset är desto mer arvsmassa kan den innehålla, och mer arvsmassa tillåter viruset att vara mera komplex. För jämfö- relse är en cell ca 10mikrometer (10 000 nm) i diameter.
Ett viruspartikel kallas för? vad innebär det?
Ett viruspartikel kallas för virion, det är en skiljbar enhet precis som en cell är en enhet.
Virioner i sin tur delas upp i?
Virioner i sin tur delas upp i arvsmassan, genomet, som är paketerad i mitten av viruset, samt i dess skyddande barriär. Denna barriär kan antingen vara ett proteinhölje, en kapsid eller kapsel eller en kapsid samt en lipidmembran likt cellers, som kallas envelope eller höljet. Dessutom kan det hos stora virus finnas enzymer som behövs för virusets replikation, då verktygslådan för cellen saknar alla verktyg som viruset behöver.
Beskriv vilka olika kapslar det finns på virus? Beskriv dem.
Kapseln an antingen vara rund eller spiralformad. Runda kapslar består av proteinmosaik som upprepas för att bilda symmetriska rutor som man sedan kapslar in genomet i. Mosaiken kallas för en kapsomer och består av av ett antal protomer som i sin tur utgörs av tre proteiner. Kapsomeren brukar vara en femkant så den utgörs av fem protomerer. Den spiralformade kapseln består av skoformade proteiner där arvmassan täcks av dessa proteiner så det är mycket mera kontakt mellan kapseln och genomet. Den runda kapseln är mera rigid och stabil men den är inte lika flexibel som den spiralformade kapseln, men den är i sin tur mindre stabil. Alla kapslar är designade för att vara stabila och motstå faktorer från den yttre miljön.
Beskriv höljet:
Höljet är en lipidmembran som innehåller en kapsid med genomet och kan även ha några färdiga proteiner inuti som viruset kommer behöva för sin produktion.
Området mellan kapseln och höljet kallas för, vad kan finnas där?
tegument. där kan det finnas proteiner som är kritiska för att infektionen ska kunna ske. Membranet består likt cellmembranet av en blandning av proteiner, lipider och glykoproteiner.
Virus som saknar ett hölje kallas för ____ medan de som har höljet utöver kapseln kallas ____. Beskriv dem
nakna virus resp enveloped virus. Nakna virus är extremt slitstarka och kan överleva i hårda miljöer, t.ex. magsaften eller extremt uttorkning, dock har kapseln en begränsad storlek och innebär att nakna virus är små och kan inte bära med sig många egna proteiner. Enveloped eller täckta virus är mycket mer sårbara, de måste finnas i vattenmiljöer och klarar inte av hårda miljöer som de nakna virusen gör; samtidigt innebär deras hölje att de kan packa flera proteiner och ha ett större genom. Alla RNA (-) virus är täckta virus,
Det som gör DNA mera fördelaktigt än RNA är att
Det som gör DNA mera fördelaktigt än RNA är att RNA klyvs lätt av vatten och förstörs inom några dagar.
DNA virus kan konserveras lättare för?
DNA virus kan konserveras lättare för DNA håller längre än RNA så de kan spara sin arvsmassa längre i en infekterad cell. RNA-virus kan tvärtom inte existera länge utan måste agera snabbt för att replikera sig själva.
Vilka grupper av virus finns?
beskriv dem översiktligt
Beskriv hur virusgrupperna är uppdelade
vi kan dela dem i _RNA och
DNA virus_, vi kan dela dem i dubbelsträngade och enkelsträngade virus.
Dubbelsträngande kallas (+/-) för de har både sense och antisense strängen.
Enkelsträngade RNA kan antingen vara _(+) som är mallen för hur mRNA
ska se ut_, dvs den komplementära delen, eller _(-) som kan användas för att
skapa mRNA direkt._ Enkelsträngad DNA kan endast vara (+) och kan användas för att transkribera RNA (-) så vi kan skapa mRNA. _Ett specialfall
är grupp VI som är retrovirus_
Vad är speciellt med retrovirus?
grupp VI som är retrovirus, dessa har förmågan att återskapa DNA från
RNA och kan då vara förvirrande. Deras arvsmassa är baserad på RNA men
den verkar genom att skapa DNA.
Hur kan virus genom vara?
Genomet kan vara antingen linjär som vår, dvs som en _tråd med två fria
ända_r, eller cirkulär där ändarna sitter ihop.
Beskriv virus vägar till protein
Beskriv Generell replikationscykel
När ett virus ska påbörja sin replikation så är vi i närheten av en cell som
viruset är mottaglig för, alla celler är inte mottagliga för ett virustyp så
först måste vi ha rätt celltyp. Det här känner viruset igen med hjälp av en
viral attachment protein (VAP), en receptor för en struktur på ytan
av målceller som gör att viruset endast infekterar rätt celltyp. Från detta
ska viruset fästa till och penetrera cellmembranet, viruset behöver _släppa
sitt innehål_l och påbörja syntes och kapning av cellens proteinproduktion.
Detta delas i flera steg men resultatet är en enorm replikation av virusets
proteiner, dessa packas ihop till nya virioner. När en kritisk massa har nåtts
börjar virionerna släppas från cellen och detta kan vara olika traumatiskt för
cellen. Hela processen kan delas i ca 8 steg, men kan även delas _i den tidiga
fasen, sena fasen, ‘eklips’fasen, samt den latenta perioden_. Figuren
under sammanfattar den virala replikationscykeln för i princip alla olika virus.
Vad innebär den tidiga fasen? Hur börjar den?
Den tidiga fasen är från att en virion infekterar en cell till att allting är klart
för att producera virusproteiner. Det allra första som ska hända då är att
VAP ska känna igen och binda till en struktur på cellytan, dessa kan vara
nästan vilken struktur som helst e.g. glykolipider, glykoproteiner, proteiner,
kolhydrater mm. Viruset kan vara smart och binda till specifika strukturer
som endast finns hos en celltyp eller hos celler tillhörande en art (e.g. människa),
ett extremfall av detta är papillomviruset där olika virustyper sätter
sig på olika hudytor på kroppen.
Vad sker när virus fäst till ytan?
När viruset har fäst till cellytan ska den nu penetrera den. Virus med ett
hölje smälter antingen samman sitt hölje med cellmembranet [se gur 1.52]
eller, om pH-värdet är opassande, endocyteras till endosomen [se gur 1.53]
där höljet smälter samman med den. Nakna virus tas oftast upp genom endocytos.
Två exempel är (picoRNAviruset och papovaviruset) som binder till
cellytan och tvinga en fagocytering (eller endocytos) av viruset, detta kallas
viropexis. Viruspartikeln nns då i en endosom som kommer bombarderas
med vätejoner i syfte att försura och förstöra innehållet. Virioner använder
denna egenskap istället till att tillåta en konformationsförändring av kapsiden
när endosomen försuras, istället för att förstöras kommer kapsiden binda
till endosommembranet och släppa ut sitt innehåll till cytoplasman.
Från detta behöver viruset ta sig till rätt plats, de esta virus når dit
de ska genom passiv rörelse, men större virus kan använda _mikrotubuli som
en ledpinne_ att transporteras med. RNA-virus behöver inte ta sig nånstans särskilt (med undantag för retrovirus) utan jobbar i cytoplasman men DNAvirus
måste ta sig till kärnan på något sätt.
DNA-virus dockar med sin kapsid till kärnmembranet för att _spruta in
sitt DNA_ som kommer i den i kärnans mera DNA-vänliga miljö att transkriberas.
RNA-virus släpper beroende på typ sitt RNA på olika sätt, målet
är att hindra RNAt från att klyvas medan man ändå tillåter en produktion
av mRNA. En djupare titt på hur RNA- och DNA-virus fungerar beskrivs
senare. I denna situation är allting redo för replikationen av virusproteiner
och det leder in oss på den sena fasen.
Vad innebär den sena fasen?
Under den sena fasen skapar vi virusets proteiner och replikerar genomet, den
bygger upp virioner som sedan släpps ut från cellen.
Beskriv syntesen av proteiner:
Syntesen av proteiner
och genom kallas för makromolekulär syntes, först börjar man med att
syntetisera de proteiner viktiga för att omprogrammera cellen till att tjäna
virusets syften. Detta kan vara att hämma ett immunrespons från cellen,
att förhindra att celldelning stoppas (ifall viruset inte själv kan replikera sitt
genom), att stoppa produktionen av cellens egna proteiner, mm. Andra viktiga syften är att skapa proteiner som kan behövas för att hjälpa virusets
proteinsyntes. Dessa proteiner kommer från gener som kollektivt kallas tidiga
genprodukter, de f<strong>örbereder cellen för virusreplikation</strong>. Det behövs inte
många tidiga genprodukter, det som det kommer behövas mycket av dock är
de sena genprodukterna.
Vad innebär det när genomet har replikerats färdigt?
När genomet har replikerats tillräckligt många gånger brukar det _signalera
övergången till de sena genprodukterna,_ då ska viruset skapa de _proteiner
som bygger upp viruset_och bygga upp protomerer för sin kapsid och andra
nödvändiga strukturer. När alla proteiner har syntetiserats börjar de likt ett
pussel att slå ihop sig själva till sina proteinkomplex med _protein-protein
interaktioner_ och för täckta proteiner protein-membran interaktioner. Förr
eller senare måste hela genomet också replikeras och packas in i virionerna,
när er och er kapsomerer och andra sena genprodukter ökar i antal så börjar
arvsmassan inte koda för en mRNA för ett protein utan bildar hela kopior
av genomet.
Replikation av genomet skiljer sig beroende på? Beskriv:
Replikation av genomet s_kiljer sig beroende på om viruset är DNA- eller
RNA-baserad._DNA-virus kan utnyttja cellens egna replikationsmekanism
för att kopiera sitt genom, _ju mer komplex viruset är desto mera kontroll
kan den ta över replikationsmekanismerna_ för att forcera en replikation. Replikationen
av viral DNA följer samma regler som de för cellulär DNA, en
primer måste nnas som promoterar en replikation av genen. _Ju mindre viruset
är desto mindre kontroll har den över replikationsmekanismerna_, ibland
kan virus inte kontrollera mitos utan måste vänta tills cellen delar på sig;
om viruset är utrustad med rätt proteiner kan den tvinga cellen in i mitos.
Förutom att RNA lätt slås sönder av vatten är DNA dessutom väldigt
stabil, antalet fel under replikation är runt ett baspar på miljarden. Jämför
man detta med RNA-baserade virus har de mycket oftare fel i sitt genom,
RNA-replikation har ca 1 fel på 10 000 baspar. RNA har fördelen av att
den inte behöver replikeras i cellkärnan som DNA måste, men samtidigt brukar
inte celler replikera RNA så RNA-virus måste ordna sina egna enzymer
för att replikera RNA. RNA skapas i cellen endast av RNA-polymeras som
är en DNA-till-RNA översättare och därför DNA-beroende. RNA-virus anv
änder sig då av en RNA-beroende-polymeras som kan kopiera RNA från
en given RNA-mall. RNA (-) virus måste först översättas till en RNA (+)
kedja, så RNA (+) virus måste bära med sig RNA-beroende polymeraser för
att kunna skapa mRNA18. RNA (+) virus kan påbörja sin infektion nästan
omedelbart, då RNA (+) fungerar som mRNA är det bara att stoppa in
virusets genom i en ribosom och skriva ut proteiner, den första brukar då vara just RNA-beroende-polymeras. Med undantag för inuensavirus sker all
RNA-replikation i cytoplasman. Ett specialfall av RNA-virus är retrovirus.
Retrovirus är RNA-virus som replikerar sig genom att skapa DNA från RNA
som sedan kommer användas för att skapa RNA, denna special behandlas
djupare längre ned [se avsnitt 1.18] i sammanfattningen.
För att viruset ska föröka sig effektivt måste den?
För att viruset ska föröka sig eektivt måste den försöka få varje virion
att laddas med alla komponenter, något som kan vara svårt att uppnå i
cytoplasmans kaos av ytande molekyler. Vid replikation kommer det alltid
uppstå fel, och många virioner kommer inte vara fullt funktionella på grund
av fel i genom-replikation eller i sammansättningen av nya virioner; men
sålänge ett tillräckligt antal virioner är funktionella så har infektionen varit
lyckad.
Från att viruset infekterade cellen och bröt ned sig själv för att replikera
sig till att den har producerat tusentals virioner redo för att lämna cellen
har vi varit i ‘eclipse’-fasen, likt en solförmörkelse försvann tydliga tecken på
ett virus från cellen och nu när solförmörkelsen tar slut blottas många era
gånger er virus. När virus ska lämna cellen kan den antingen knoppa av
delar av cellmembranet eller lysera cellen så den dör och all innehåll läcker
ut.
