Virusgenetik Flashcards
Virusgenom består av RNA eller DNA, hur skiljer sig dessa?
• 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
Ge exempel på DNA OCH RNA virus som i olika klasser..
• 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)
Vad kan RNA virus göra?
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…
Hur fungerar Virusgenom (RNA)?
• 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)
Hur fungerar Virusgenom (DNA)?
• Oftast dubbelsträngat (undantag finns) • Replikering oftast i kärnan • Storlek – Herpesgruppen 100-250 kbp (>100 prot) – Adeno 20-30 kbp – Papova 8 kbp
Vid virusreplikation kan virusgenomet
förändras på tre olika sätt, vilka?
Mutationer
Rekombination
Reassortment
Vid virusreplikation blir det ofta fel, när sker de fel?
• 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
Vad finns det för Typer av mutationer?
- Addition
- Deletion
- Utbyte/punktmutation
Effekter av mutationer på translation, vilka effekter kan dem ge?
• 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
Effekter av mutationer på fenotyp… vad kan ske?
• 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
Hur uppstår mutationer?
• 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
Selektion – favorisering av mutation, vad kan mutationer åstadkomma?
• 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
Vad är Immunologisk selektion?
• Virus ytstrukturer åtkomliga för antikroppar • Selektionstrycket från antikroppar favoriserar mutanter som antikropparna inte känner igen • Vissa virus (HIV) har hypervariabla domäner vilka lurar immunsvaret
Selektion från behandling… vad kan ex. Ske vid resistens ?
• 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
Vad innebär Reassortment & influensavirus? Vad kan dessa göra ?
->Virus med segmenterat genom
•Sker när två olika virus infekterar samma cell
•Influensavirus: 8 segment, 11 gener
När sker Fenotypisk blandning?
• 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
Hur fungerar ett Rotade träd?
• 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
Vad är Kvasiespecies?
• 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
