Virusgenetik

Question 1

Virusgenom består av RNA eller DNA, hur skiljer sig dessa?

Answer 1

• DNA virus har enklare möjlighet att använda
cellens replikationsmaskineri
• RNA virus behöver anpassa sig eftersom celler inte
baseras på RNA-genom
• Små genom med få proteiner gör att virus behöver
många värdcellsproteiner för sin replikationscykel

Question 2

Ge exempel på DNA OCH RNA virus som i olika klasser..

Answer 2

• DNA virus
– dsDNA (tex herpesvirus)
– ssDNA (tex parvovirus B19)
• RNA virus
– dsRNA - dubbelsträngt RNA virus (tex rotavirus)
– +ssRNA - positivt enkelsträngat RNA virus (tex norovirus)
– -ssRNA - negativt enkelsträngat RNA virus (tex influenza)

Question 3

Vad kan RNA virus göra?

Answer 3

Dem kan utnyttja förbjudna vägar.

RNA-virus kodar egna enzym:
1. Omvänt transkriptas;
2. RNA-beroende RNA polymeras
Och det är detta som gör att dem kan används vägar andra inte kan…

Question 4

Hur fungerar Virusgenom (RNA)?

Answer 4

• Oftast enkelsträngat (undantag finns)
• Replikering oftast i cytoplasma
• Storlek: 5-30 kbp
• Positive strand (+)-RNA har startkodon och
fungerar som m-RNA
• Negative strand (-)-RNA; komplementärt till (+)-
RNA och fungerar ej som m-RNA
• Finns virusgenom med (+)-RNA (poliovirus) och (-)-
RNA (influensavirus)

Question 5

Hur fungerar Virusgenom (DNA)?

Answer 5

• Oftast dubbelsträngat (undantag finns)
• Replikering oftast i kärnan
• Storlek
– Herpesgruppen 100-250 kbp (>100 prot)
– Adeno 20-30 kbp
– Papova 8 kbp

Question 6

Vid virusreplikation kan virusgenomet

förändras på tre olika sätt, vilka?

Answer 6

Mutationer
Rekombination
Reassortment

Question 7

Vid virusreplikation blir det ofta fel, när sker de fel?

Answer 7

• Inträffar naturligt vid virusförökningen
• DNA-virus: En mutation per 108
-109 replikerade 
nukleotider
• RNA-virus: En mutation per 104
-106 replikerade 
nukleotider
• RNA-polymeraser har ingen proof reading-
funktion
• Humant DNA-polymeraser noggrannare än 
virala DNA-polymeraser

Question 8

Vad finns det för Typer av mutationer?

Answer 8

• Addition
• Deletion
• Utbyte/punktmutation

Question 9

Effekter av mutationer på translation, vilka effekter kan dem ge?

Answer 9

• Tyst – Ingen förändring av aminosyran
• Utbyte – Förändring av aminosyran
• Nonsens – En aminosyra byts mot stoppkodon
• Frameshift – Addition eller deletion av en eller två
nukleotider ändrar läsramen och därmed alla
efterföljande aminosyror

Question 10

Effekter av mutationer på fenotyp… vad kan ske?

Answer 10

• Ändring av aminosyra behöver inte ha någon effekt
• Letal effekt vid aminosyraförändring i strukturellt viktiga delar av
proteinet
• Frameshift och nonsensmutationer ger nästan alltid letala effekter
• Konditionellt letala mutationer
– Genen fungerar normalt under vissa förhållanden
– Vid ex hög temperatur fungerar inte genen, men vid lägre temperatur
är genen fullt funktionell – temperatur-känsliga mutanter
– Mutation i ett viralt protein där funktionen kan kompletteras av
cellulära proteiner som uttrycks i vissa celler – värdcellsberoende
mutanter

Question 11

Hur uppstår mutationer?

Answer 11

• Mutagener
– Kemisk väg, vissa kemikalier kan påverka vissa
nukleotider och därmed orsaka mutationer på vissa
baser
– UV-strålning
• Naturlig förändring av baser
• Syntes av RNA eller DNA

Question 12

Selektion – favorisering av mutation, vad kan mutationer åstadkomma?

Answer 12

• De flesta mutationer ger upphov till ett icke-
funktionellt virus
• Vissa mutationer kan ge en replikativ fördel i en viss
miljö och därmed en selektion av viruspartiklar med
denna mutation
• Immunologisk
• Behandling
• Adaption av virus – upprepad infektion av
svårinfekterade celler selekterar mutanter som har
lättare för att infektera den specifika celltypen

Question 13

Vad är Immunologisk selektion?

Answer 13

• Virus ytstrukturer åtkomliga 
för antikroppar 
• Selektionstrycket från 
antikroppar favoriserar 
mutanter som antikropparna 
inte känner igen
• Vissa virus (HIV) har 
hypervariabla domäner vilka 
lurar immunsvaret

Question 14

Selektion från behandling… vad kan ex. Ske vid resistens ?

Answer 14

• Många antiviraler är riktade mot virala enzymer
• Resistens = förändring av enzymerna så att läkemedlet ej
längre kan fungera
• Förändringen (mutationen/erna) får ej slå ut funktionen
hos virusenzymet
• Ibland kan resistent virus vara mindre skadligt eftersom
enzymerna ej fungerar lika bra
• Ibland kan resistent virus vara mer skadligt eftersom
förändringen gjorde enzymerna mer effektiva

Question 15

Vad innebär Reassortment & influensavirus? Vad kan dessa göra ?

Answer 15

->Virus med segmenterat genom
•Sker när två olika virus infekterar samma cell
•Influensavirus: 8 segment, 11 gener

Question 16

När sker Fenotypisk blandning?

Answer 16

• Sker när två 
närbesläktade virus 
infekterar samma cell, 
tex virus som replikerar 
på samma ställe i 
cytoplasman eller 
knoppas av från 
cellmembranet på 
samma sätt
• En virion har fått med sig 
komponenter från det 
andra viruset

Question 17

Hur fungerar ett Rotade träd?

Answer 17

• Varje delning representerar senaste gemensamma
släkting
• Vanlig metod att ”rota” ett träd: använda en
outgroup, en referens som är nära släkt med
sekvenserna i trädet men inte närmare släkt än
vad sekvenserna i trädet är med varandra
• Mutationshastighet kan användas för
tidsberäkning av senaste gemensamma släkting

Question 18

Vad är Kvasiespecies?

Answer 18

• Kvasiespecies = Alla genomvariationer av ett och samma virus (t.ex HIV) i ett patientprov
• Varje unik sekvens som detekteras är en kvasiespecies
• Fitness (replikationsförmåga) av en kvasiespecies styr vilka varianter som replikeras bäst
• En kvasiespecies
konkurrerar med
en majoritet av
”andra varianter