Virus og deres replikation

Question 1

Hvad er en virus?

Answer 1

Snyltende arvemateriale, der enten består af DNA eller RNA. Den kan overtage kontrollen af værtscelle, hvor den kan replikere sig selv - dog kun i vært.

Question 2

Hvad er opbygningen af virion?

Answer 2

Altid omgivet af capsid, der en proteinkapsel, der sidder rundt om arvematerialet. Hvis kun dette, så nøgen virus. Kan også bære kappe, hvor capsid er omsluttet af kappe, der er en fosfolipid dobbeltmembran, som den har fået fra værtscellen ved knopskydning.

Skal have forskellig morfologi: fx icosahedral, binal eller cylindrisk.

Question 3

Hvad koder virus’ arvemateriale for? og hvad koder det ikke for?

Answer 3

Koder for: strukturelle proteiner (til fx dannelse af capsid), proteiner der skal bruges i replikation (fx revers transkriptase), regulatoriske proteiner (styrer livscyklussen) og proteiner involveret i lysering og infektion.
Koder ikke for: proteiner, der har med metabolisme eller proteinsyntese at gøre.

Question 4

Har virus metabolske processer? Uddyb

Answer 4

Overordnet, nej. Men nogle indeholder enzymer med vigtige funktioner. Fx enzymer, der ligner lyzosymer, der bruges til at lave hul i peptidoglycan, så arvemateriale kan komme ind.

Question 5

Hvad kan virus bestå af?

Answer 5

Den kan bestå af både RNA og DNA, og den kan både være enkelt-strenget og dobbelt-strenget. Der findes også retrovirus, der indeholder RNA, der omdannes til DNA.

Question 6

Hvad er rolling circle amplifikation?

Answer 6

Måden hvorpå virus replikerer sig selv i værtsceller. Der laves nick i den ene streng i cirkulært genom, der giver en fri 3’-ende. Ud fra denne syntetiseres en lang DNA-streng, derefter lagging stand syntese. Et enzym klipper, der hvor genomerne sidder og de pakkes i tomme virionpartikler.

Question 7

Hvad er antisense og sense strengen?

Answer 7

Antisense = -. Sense = +. Sense-strenen svarer til mRNA sekvensen og kan med det samme blive translateret. Antisense-strengen skal omdannes til sensestreng først.

Question 8

Hvordan inkorporeres retrovirus i værtscellens DNA?

Answer 8

Retrovirusser starter med at have RNA +-streng, der laves om til dobbeltstrenget DNA vha. revers transkriptase + integrase, der integrerer det i værtens DNA.

Question 9

Giv et kort overblik over virus’ livscyklus.

Answer 9

1. Attachment: virion finder værtscelle og sætter sig fast . 2. Penetration: frigivelse af arvemateriale i cellen (i eukaryoter komme hele virion ind, ellers kun arvemateriale). 3: Syntese: syntetisering af nyt arvematerialer og proteiner. 4. Assembly: pakning af genomet i nye viruspartikler. 5. Release: frigivelse af de nye viruspartikler. Sker ved lysering eller knopskydning.

Question 10

Hvordan måles mængden af virus i et laboratorie og hvor effektivt er det?

Answer 10

Måles i virions pr. volumen væske = titer, ved plaque assay. Her spredes virus på agarplade, inficerede celler vil lyseres og danne klare pletter.

Ikke den mest præcise måling, da nogle virons ikke vil kunne inficere

Question 11

Hvad sker der ved attachment?

Answer 11

Virion har en eller flere proteiner på overfladen, der interagerer med receptorer på værtsoverfladen

Question 12

Hvad sker der ved attachment og penetration i bakteriofager?

Answer 12

Foregår mekanisk. Genkender specifikke molekyler på overflade (ofte lipopolysakkarider - LPS). Efter virion har sat sig fast vil den skyde rør ind med enzymer, der nedbryder membran og peptidoglycan, der derved gør det muligt for at frigive sit arvemateriale.

Question 13

Hvad sker der ved penetration i eukaryoter?

Answer 13

Virus er typisk kappeklædt og inficerer værtscellen ved enten direkte membranfusion vha. proteiner i kappen eller ved fagocytose, hvor de kommer ind i endosom og capsidet så bliver frigivet i cytoplasma. Bruger forskellige mekanismer til at få arvemateriale ind i kernen.

Question 14

Hvordan beskytter man sig mod virus i eukaryoter og i prokaryoter?

Answer 14

Eukaryoter: bruger immunforsvaret.
Prokaryoter: har ikke immunforsvar, men andre mekanismer fx CRISPR og restriktions modifikations systemer, der kløver ukendt DNA

Question 15

Hvad er CRISPR?

Answer 15

Der findes områder i mikroorganismers genomer, hvor der er repeatsekvenser, mellem disse sidder der unikke spacer sekvenser, der er DNA fra tidligere virusinfektioner. Disse bliver transkriberet til CRISPR RNA, der bliver klippet af Cas proteiner. Hvis der findes komplementær virus sekvens, så vil Cas proteinerne kunne binde til disse og det vil blive klippet i stykker.

Question 16

Hvad er temperate bakteriofager?

Answer 16

Bakteriofager, der både kan være i lytisk og lysogent livsstadie. Virus i den lysogene fase kaldes profag.

Question 17

Hvad sker der i det lysogene livsstadie? og hvordan holdes en bakteriofag i dette stadie?

Answer 17

Virussets genom bliver integreret i værtens genom, hvor det så vil sidde latent og blive reproduceret med værtens DNA indtil det går over i den lytiske fase. Bakteriofagen holdes i den lysogene fase, så længe der er nok repressorprotein til stede til at inhibere den egen transkription og tilhørende translation.

Question 18

Hvad er de to overordnede forskelle mellem eukaryote og prokaryote infektioner?

Answer 18

Ved eukaryoter kommer hele virionen ind i cellen, ikke bare arvematerialet. Derudover så har eukaryoter cellekernen, hvor virus skal ind for at replikere sig.

Question 19

Hvordan foregår en viralinfektion af en dyrecelle? (attachment og penetration)

Answer 19

Virus binder til specifikke receptorer på overflade (ofte proteiner, der bruges til celle-celle kontakt eller har funktion i immunforsvar). Virus kommer ind i cellen via fusion med membran eller (endocytose?). Kappen mistes for at kunne få det genetiske materiale til cytosol. Hvis DNA vil det komme gennem kernemembran til kerne, hvis RNA skal det først omdannes til DNA via enzymer i kernecapsiden

Question 20

Hvordan foregår en viralinfektion af en dyrecelle? (Syntese, assembly og release)

Answer 20

Syntesen sker i kernen. Når mRNA er blevet translateret af værten vil der ske assembly. For at frigive de nye virioner vil der enten ske lysis eller knopskydning. Her vil mange få kappe, da de tager en del af membranen med sig.

Question 21

Hvilke 3 typer af infektioner findes i eukaryote celler?

Answer 21

1. Virulent infektion, der ender i lysis. 2. Latent infektion, hvor det virale DNA eksisterer i cellen, men virioner ikke dannes. 3. Persistent infektion: frigivning af virioner sker meget langsomt, der sker derfor ikke lysis. 4. Transformation: normal celle bliver til en tumor.

Question 22

Hvad er en retrovirus og hvordan fungerer de?

Answer 22

Retrovirusser er virusser med RNA-genom, men genomet replikeres i værtscellen via et DNA intermediat - omdannes vha. revers transkriptase. Derudover skal der også bruges integrase (bruges til integration i værtens DNA) og protease. Har +strengs RNA, der omdannes til enkeltstrenget DNA, der gøres dobbeltstrenget. Det går ind i kernen med integrase og integreres i værtens DNA og bliver replikeret med det.

Question 23

Hvordan spredes virus?

Answer 23

Prokaryoter: luft og vandstrømme. Eukaryoter: luft (fx nys/host) og vektorer (fx myg/flagermuse)

Question 24

Hvordan beskytter virus sig mod værten?

Answer 24

Enten ved kemisk forsvar fx methylering), så det ikke genkendes af restriktionsenzymer, eller ved produktion af proteiner der inhiberer disse enzymer

Question 25

Er transduktion fordelagtigt for virus?

Answer 25

Nogle gange kan det føre til resistens overfor virus, derfor er det altså ikke en fordel

Question 26

Hvilke gener koder virus’ genom for?

Answer 26

• Strukturelle proteiner fx til capsiden
• Replikations proteiner fx revers transkriptase
• Regulatoriske proteiner, der skal styre deres livscyklus
• Proteiner involveret i infektionen og lyseringen, fx lysozymer

Question 27

Hvad er fordelen for en virus ved at bære kappe?

Answer 27

Gør at den lettere undslipper immunsystemet, da kappen kommer fra en værtsmembran

Question 28

Hvordan kan en virus fx blive integreret i værtens genom?

Answer 28

Ved lambda genomet er der en region, der kaldes cos-site, hvor de to regioner er komplementære til hinanden og danner cirkulært genom. Værtscellens DNA klippes med en endonuklease og lambda genomet indsættes og lukkes med ligase, derved dannes en profag.

Question 29

Hvad er nogle af fordelene ved den lysogene livsfase?

Answer 29

Virus kan sidde latent og blive replikeret uden at blive opdaget, derved sker der ophobning uden reaktion fra immunforsvaret. Hvis værtspopulationen er lille, så er det også en fordel, da den ikke behøver sendes ud i et miljø, hvor der er få værtsceller at inficere

Question 30

Hvorfor er virus en obligat parasit?

Answer 30

De har ikke selv materialerne til at replikere sig selv, derfor afhænger de af værtscellens replikationsmekanismer.