Virusriket Flashcards

1
Q

Hur klassificeras virus?

A
  • virusgenomet
  • viruspartikelns struktur: strukturen kan ha påverkan på infektionförlopp.
  • replikation: även typen av replikation kan man h nytta av när man klassificerar virus. Ffa har man nytta av detta när man utv antivirala lkm.
  • Typ av sjukdom: t.ex. herpes simplexencefalit.
  • Spridning: t.ex. arbovirus (arthopod borne virus) är ett virus som kan infektera t.ex. mygga eller fästning för att sedan smitta människor.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Virusgenomet?

A

Virusgenomet kan bestå av DNA. Viralt DNA kan dock vara enkelsträngat, linjärt, eller cirkulärt.
Virus kan även ha RNA som genomiskt material. Det är speciellt eftersom inga andra organismer har det. RNA-genomet kan vara enkelsträngad, dubbelsträngat och även vara uppdelat i flera segment. Tittar man på exempelvis influensaviruset har det ett segmenterat genom.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Viruspartikelns struktur?

A

Det finns olika typer av strukturer hos virus. Det finns höljebärande och icke-höljebärande virus. I ett elektronmikroskop ser man att kapsiden är det ljusa i mitten och innehåller mörkt genom. Utanför kapsiden finns mörkare delar som är tegumentet. Den ljusa linjen utanför det är höljet och längst ut ser man lite “fluffiga” mörka strukturer som är höljeproteinerna.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Kapsiden

A

Kapsiden som är en icosahedral byggs i grunden upp av proteiner som sätts ihop till en triangelformad subenhet/protomer. Protomererna sätts ihop till till en pentagonformad kapsomer och flera kapsomerer byggs ihop till en kapsid. I elektronmikroskop kan man se toppar och dalar. Kapsiden kan dock ganska ofta vara helikal och i dessa fall sätts proteinerna som bygger upp kapsiden direkt på RNA:t.

Prokapsider är kapsider som inte innehåller något genom än. En kapsid har alltså genom i sig, antingen genom att kapsiden bildades runt genomet eller genom att genomet har matats in i en prokapsid.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Höljet

A

Höljet är ett dubbelt lipidmembran som viruset stjäl från den infekterade cellen. Dock följer inga av värdens proteiner med höljet utan det är bara virala proteiner som uttrycks på höljet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Höljeproteiner

A

Höljeproteiner är glykoproteiner och har därmed sockerarter som sitter på peptidkedjan. Proteinet är alltså täckt av en “sockerhuva” vilket ger det fluffiga utseendet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Klassificering av virus utifrån virusgenom + viruspartikelns struktur

A

Man börjar med att klassificera utefter genomet. Det finns då två stora indelningar: RNA-virus och DNA-virus.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Ex klassificering?

A

Om man ser att ett virus har RNA undersöker man vad den har för kapsid. Är den icosahedral/helikal? Därefter går man vidare - har viruset ett membran? Vad har genomet för arkitektur? Man hamnar sedan på ett visst virus, exempelvis Piccorna. Det är samma princip för DNA-virus.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vilka steg replikation av virus?

A

Replikation av virus går till genom 7 steg.

  1. Inbindning
  2. Penetration
  3. Avklädning
  4. Syntesfas
    - Tidigt mRNA och icke-strukturella proteiner
    - Replikation av genomet
    - Sent mRNA och strukturella proteiner
    - Posttranslationell modifiering av proteiner
  5. Sammanfogningsfas
  6. Avknoppning av höljebärande virus
  7. Frigörelsefa
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vad behövs för inbindning?

A

Inbindningsdelen kräver receptorer hos viruset som den använder för att binda in till värdcellen. Receptorerna kan vara proteiner eller kolhydrater.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vad styr vilka värdar som viruset infekterar?

A

Uttrycket av receptorn styr tropismen, alltså vilka värdar som viruset infekterar.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Tropism hos virus?

A

En del virus har en generell tropism och andra är väldigt specifika och detta beror alltså på receptorn.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Värdtropism?

A

Poliovirus kan endast binda till celler från människa och schimpanser som uttrycker CD155. Polioviruset har alltså en tydlig värdtropism.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Organtropism?

A

Det finns även en organtropism, exempelvis hepatit B och C som infekterar leverceller.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Celltropism?

A

Epstein-Barr-virus (EBV) binder primärt till C3d som finns på B-celler. Det är när den ska infektera och etablera en latent infektion. Här finns alltså en tydlig celltropism.
Som annat exempel finns HIV som binder CD4 som främst uttrycks på T-hjälparceller och även här finns en tydlig celltropism.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Viral attachment protein: VAP

A

Viral Attachment Protein (VAP) är ett glykoprotein på höljebärande virus eller en del av kapsiden på ett icke-höljebärande virus. I vilket fall är VAP det proteinet som viruset använder för att binda in till cellen. När det bundit in befinner det sig vid cellytan vilket tar oss till nästa del, penetrationen.

17
Q

Beskriv virusets penetration.

A

Icke-höljebärande virus penetrerar genom:

  • Endocytos över cellmembranet
  • Viropexis- Är en transport rakt över cellmembranet och är inte lika omfattande och kan ses mer som en hypotes.

Höljebärande virus penetrerar genom:

  • Endocytos: Sker på samma sätt som hos de icke-höljebärande virusen.
  • Membranfusion: Det virala proteinet binder in till en receptor med VAP. Lipidmembranen är nu mycket nära varandra och eftersom membranen inte gillar vatten sker en konformationsförändring som gör att lipidmembranen fuserar och en por bildas. Kapsiden kan på så sätt tas in.
  • Syncytier: Är då virus replikeras och påverkar cellen genom att fusera viralt infekterade celler med angränsande celler och skapar ett syncytium, ett stort cellkomplex där alla celler plötsligt är infekterade.
18
Q

Avklädning hos virus:

A

Virus behöver anpassas för att ta sig vidare i cellen. Denna avklädning av kapsiden kommer ske med receptorbindning, pH eller proteaser. RNA-virus vill gärna ta sig till cytoplasman eller ER för att där skapa virusfabriker där de kan bilda RNA. DNA-virus vill istället ta sig till cellkärnan för att replikera sitt genom.

Viruset ligger i en endosom efter endocytosen. Skulle den stanna kvar här skulle den brytas ned, och därför tar sig viruset ut ur endosomen. När kapsiden väl kommit ut i cytoplasman (oavsett hur det kommit in där) så transporteras kapsiden via aktin-mikrotubulisystemet genom cellen till cellkärnan eller till cytoplasman. Varje virus har sitt eget kapsidprotein och kommer att på något sätt avkläda sig, troligen genom interaktion med andra värdproteiner/molekyler.

19
Q

Syntesfas: virusgenom

A

Det finns två mål för viruset som är åtskilda, dels viral proteinsyntes och dels viral genomproduktion. I ena fallet bildas alltså virala proteiner och i det andra fallet viralt genom. Dessa virala proteiner kan efter syntes medverka i den virala genomreplikationen.

+RNA i genomet hos viruset innebär att informationen kan fungera som mRNA och direkt översättas för att bilda polyproteiner som klipps till mindre proteiner eller ett större protein.

-RNA innebär att man måste ta en omväg eftersom att informationen är inverterad på genomet och därför först måste skrivas om till +RNA som därefter kan användas som mRNA.

DNA-virus kidnappar cellens maskineri för att replikera DNA eller så används det virala genomet för att producera ett DNA-polymeras. Celler kopierar normalt inte RNA och därför behöver viruset ha med sig egna enzymet för det.

20
Q

DNA-virus syntesdas

A

Syntesfasen för DNA-virus med dubbelsträngat DNA sker med DNA-beroende RNA-polymeras II som alltså transkriberar DNA:t till mRNA. DNA-virus syntesfas sker efter en ganska strikt ordning efter att kapsiden skickats till cellkärnan. Enkelsträngat DNA har dock ett mellansteg där det först blir dubbelsträngat.

Bara några av virusgenerna uttrycks till en början. Dessa kodar för icke-strukturella proteiner som är viktiga för replikation och ger alltså upphov till de tidiga virala proteinerna. I HSV:s fall kommer de tidiga virala proteinerna att aktivera ett nytt kluster av gener (genom att proteinerna binder till promotorer) vilket leder till en replikation av genomet och samtidigt produceras proteiner som aktiverar nästa kluster gener som då leder till produktion av strukturella virala komponenter, t.ex. kapsider. Generellt kommer de sena virala proteinerna vara strukturella och därför viktiga för den nya viruspartikeln.

21
Q

RNA-virus syntesfas

A

RNA-virus utför generellt replikation i cytoplasman. Detta sker med ett eget RNA-beroende RNA-polymeras (RdRp) som används för att kopiera upp antalet RNA-genom. Denna replikation är snabb men slarvig. dsRNA fungerar som en intermediär molekyl.

-RNA-virus behöver ett eget RdRp med sig från början då det inte kan fungera som mRNA direkt. +RNA kan som sagt fungera som mRNA direkt och därför translateras till ett RdRp som i sin tur används för att öka mängden +RNA

22
Q

Retrovirus syntesfas

A

HIV-viruset är speciellt då det dels har ett segmenterat genom och dels har omvänt transkriptas. HIV är ett RNA-virus som har en med sig tRNA som primer för att på så sätt göra en cDNA-kopia av genomet (via omvänt transkriptas). Det virala genomet integreras sedan i det humana genomet vilket medieras av enzymet integras.

23
Q

Syntesfas: virala proteiner

A

Virus använder ribosomer, tRNA och posttranslationell reglering från cellen för att skapa virala proteiner.

Det mRNA som bildas från det virala genomet ser lite annorlunda ut och för att initiera translation i ribosomer kan de antingen ha en 5’-cap eller binda genom att RNA:t har en särskild struktur. Det är främst RNA-virus som inte har 5’-cap då de generellt sett inte befinner sig i cellkärnan och 5’-capen bildas i just cellkärnan. Därför använder RNA-virus oftast en IRES (internal ribosome entry site) som är en bit av mRNA:t som veckar sig vilket ribosomen känner igen.

mRNA:t matas in i ribosomen och ett protein bildas. Här gäller inte principen “ett mRNA ger ett protein”, utan snarare får man flera proteiner av ett långt mRNA genom att det finns interna punkter i det långa proteinet som delas upp varifrån man får ett tiotal proteiner. Man kringgår på så sätt splicing men vissa virus använder faktiskt splicing.

Dessa proteiner kan därefter antingen färdas i cytoplasman och utgöra t.ex. en strukturell molekyl eller så kan proteinerna gå in i kärnan. De proteiner som skall bli höljesproteiner brukar då passera genom ER och golgi för att proteinerna ska ledas mot sina destinationer. Proteinerna får då även samtidigt en glykosylering som primärt sker i ER och golgi. Där kan nämligen normala cellulära enzymer katalysera påsättningen av sockermolekyler på de virala proteinerna.

24
Q

Sammanfogninsfasen

A

När alla delar av viruset finns i tillräckligt stor koncentration kommer de automatiskt sättas samman. Har man tillräckligt hög koncentration av alla komponenter blir det alltså automatiskt viruspartiklar. Det kan då finnas uppemot 20 000 kopior av det virala genomet. DNA-virus sätts ihop i cellkärnan och transporteras till cytoplasman.

Kapsidvirus kan antingen sättas ihop tomma (som prokapsider) men kapsiden kan också bildas runt genomet vilket ger upphov till en nukleokapsid.

Höljebärande virus får hölje och glykoproteiner via cellens sekretoriska passage (ER-golgi-TGN).

25
Q

Avknoppning

A

När viruspartikeln har byggts ihop i cellkärnan kommer den att knoppas av (“budda ut”) från cellkärnan i en vesikel och därefter fuserar vesikeln med cellmembranet vilket frisätter viruset.

26
Q

Frigörelsefas

A

Frigörelsefasen kan ske genom:

  • Lysering: Cellen lyseras och då kan viruspartiklar spridas vidare.
  • Exocytos
  • Avknoppning
  • Exosomer/vesiklar: Cellen släpper ut vesiklar som innehåller viruspartiklar. Man kan tänka sig att dessa vesiklar transporteras i blodet en bit och skyddas då mot antikroppar för att sedan ge en systemisk effekt.
27
Q

Spridning till nya celler

A

Spridningen till nya celler kan ske på olika sätt:

  • Till samma celltyp eller en ny celltyp
  • Extracellulär spridning
  • Cell-till-cell-spridning
  • Vertikal spridning via celldelning
  • Transport via blodceller till nya organ
28
Q

Mutationer i virus

A

DNA-virus har en mutationsfrekvens som är ganska lik den som förekommer i vårt genom. De har en mutation på 106-108 replikerade nukleotider. RNA-virus är betydligt slarvigare och har en mutation per 103-106 replikerade nukleotider vilket beror på att de inte har någon proofreading.

29
Q

Vad kan mutationerna ge för effekter?

A
  • Addition
  • Deletion
  • Punktmutation
  • Transposition
  • Inversion
30
Q

Konsekvenser på translation

A

Effekterna på genomet kan i sin tur få en effekt på translationen:

  • Tyst mutation - ingen förändring av aminosyran
  • Utbyte - förändring av aminosyran
  • Nonsens - en aminosyra byts ut mot ett stoppkodon
  • Frameshift - addition eller deletion av en eller två nukleotider (eller ett antal som inte är jämnt delbart på 3) ändrar läsramen och därmed alla efterföljande aminosyror.
31
Q

Konsekvenser på proteinet

A

Konsekvensen på proteinet/viruset blir:

  • Ingen effekt
  • Letal effekt vid aminosyraförändring i strukturellt viktiga delar av proteinet
  • Frameshift och nonsensemutationer ger nästan alltid letala effekter
  • Kan ge funktionella konsekvenser som t.ex. temperaturkänslighet.
32
Q

Reassortment och rekombination

A

Om två virus infekterar samma cell kan man få reassortment eller rekombination.

Reassortment är när två viruspartiklar har liknande genom och när viruspartikeln byggs ihop kan man få blandade segment från olika virus. Till exempel kommer segment 1-4 från virus 1 medan segment 5-8 kommer från virus 2.

En rekombination är istället när genomet liknar varandra vilket leder till en överkorsning i replikationen. Alltså kommer vissa delar av t.ex. segment 5 komma från virus 1 och andra delar komma från virus 2.