Replikation av virusnukleinsyra Flashcards

1
Q

Baltimore klassificering av virus

A

Baltimore klassificering av virus
Klassificering av virus beror på deras genomtyp och hur de tillverkar mRNA

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

Positiva (+) och negativa (-) RNA strängar

A

Positiva (+) och negativa (-) RNA strängar
*Regelmässigt definieras mRNA som (+) sträng eftersom denna utgör mall för proteinsyntes

*RNA-strängar som kompletterar (+) strängar kallas negativa (−) strängar

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

Enligt det centrala dogmat

A

Replikation: Produktion av nya genom kopior (“identiska”)

Transkription: Produktion av ett messenger RNA (mRNA) som används som templat i translationen

Translation: Syntes av protein kodat av mRNA

Enligt det centrala dogmat, är flödet av genetisk information från DNA till RNA (genuttryck) och sedan från RNA till protein (proteinsyntes) en enkelriktad process.

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

Var i cellen replikeras virus?

A

Var i cellen replikeras virus?

Generellt:

  • DNA virus (cellkärna)
  • RNA virus (cytoplasma)

Undantag:

Poxvirus replikeras i cytoplasman

Orthomyxovirus replikeras i cellkärnan

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

DNA replikation

A

DNA replikation i speciella cellulära delar
Replikation center = plats i kärnan där virus DNA replikerar
Virala fabriker (“viral factories“) = plats i cytoplasma där virus DNA replikerar (T.ex. Poxvirus)

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

Virus strategi
Genetisk ekonomi

A

Virus strategi - Genetisk ekonomi: Innebär att virus använder cellulära maskinerier (enzymer etc)
Varför? Att inte bära på egna sparar utrymme och energi
Hur? Att reglera eller modifiera cellulära maskinerier att fokusera på virus produktion
Detta medför krav och begränsningar på det virala genomet:

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

DNA- och RNA-polymeras i celler

A

DNA- och RNA-polymeras i celler

Syntes av DNA och RNA är katalyserat av templat (mall)-beroende polymeras i celler

DNA-beroende DNA-polymeras syntetiserar DNA

DNA-beroende RNA-polymeras (3 typer) syntetiserar RNA

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

DNA- och RNA-polymeraser hos DNA-virus

A

DNA- och RNA-polymeraser hos DNA-virus

DNA-virus:
* Använder cellulär DNA-beroende DNA polymeras (T.ex. (SV40)) för att replikera DNA
* Kodar egen DNA-beroende DNA polymeras (T.ex. Poxvirus) för att replikera DNA
* Nästan alla DNA-virus använder cellulärt DNA-beronde RNA-polymeras för gen transkription.

Undantag: de absolut största DNA-virus (T.ex. Poxvirus, Mimivirus) kodar egen DNA- beroende RNA-polymeras

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

RNA-polymeraser hos RNA-virus

A

RNA-polymeraser hos RNA-virus
RNA-virus:
* Alla klassiska RNA-virus kodar för RNA-beroende RNA-polymerase för replikation och syntes av mRNA (T.ex. Picornavirus, Coronavirus, Influenzavirus)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Replikationsprocessen

A

Replikationsprocessen

Generellt
* Ett templat (mall) är nödvändigt för replikation
* En fullständig duplikation av templatet kräver en kontrollerad initiering

DNA-polymeras
* DNA-polymeraser behöver en primer för start av syntes
* Replikationsstart (Ori)-ställe där replikationen av DNA startar
* Många DNA-polymeraser bär på ett “proof-reading” exonukleas

RNA-polymeras
* De flesta RNA-polymeraser behöver inte en primer för att initiera syntes
(NB! undantag är RNA-polymeraser från picornavirus och influenzavirus)
*Inget RNA-polymeras har en “proof-reading” aktivitet

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

Replikationsstart

A

Replikationsstart (“Replication Origin“)
Ori (replikationsstart)-ställe på DNA där replikationen av DNA-strängar startar

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

Eftersackande sträng

Ledande sträng

A

Eftersackande sträng
Okontinuerlig DNA syntes

Ledande sträng
Kontinuerlig DNA syntes

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

DNA-virus

A

DNA-virus

  • Kemiskt stabila genom, DNA kan underhållas i åratal
  • DNA-replikation har hög noggrannhet (<10–8 fel per replikerat baspar (bp))
  • Genomstorlek hos däggdjurs DNA-virus 4 kb - 200 kbp (pandora virus 2.7Mbp)
  • Genexpression reglerat co- och post-transkriptionellt
  • Infektioner är generellt persistenta/latenta, många gånger livslånga
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Viral DNA replikation
2 mekanismer

A

Viral DNA replikation
2 mekanismer
* “replication fork” – kopierar båda strängarna vid en replikationsgaffel
* “strand displacement” – kopierar bara en sträng & den andra avfärdas och replikeras senare

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

Polyomavirus

A

Polyomavirus (SV40) DNA-replikation

Large T antigen
(Stora T-antigenet)

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

Virus DNA replikation med “replikationsgaffel” mekanism

A

Virus DNA replikation med “replikationsgaffel” mekanism
*SV40 (polyomavirus): definierat Ori, ett viralt protein (Large Tantigen)

*LT känner till 64-bp minimal origin
*LT binder som double hexamer till Ori
*LT har helikas-aktivitet & öppna dsDNA
*Cellulär RPA-protein binder till ssDNA strängar
*Replikation följer replikationgaffel mekanismen

LT= SV40 Large T antigen
RPA=replication protein A
dsDNA=double-stranded DNA
ssDNA=single-stranded DNA

17
Q

Virus DNA-replikation med “strand displacement” mekanism

A

Virus DNA-replikation med “strand displacement” mekanism

Adenovirus

*Linjärt dsDNA

*Kodar för sin egen proteinprimer

  • Replikering börjar i den linjära änden

*Viralt eget DNA-polymeras

18
Q

Epstein-Barr Virus (EBV)

A

Epstein-Barr Virus (EBV)
*Herpesvirus, dsDNA, 172 kbp genom, infekterar B-celler
*EBV-infektion kan utvecklas till tumörsjukdomar (T.ex. Burkitts lymfom)

*Använder olika Ori i lytisk och latent infektion:
Lytiskt infektion=OriLyt

Latent infektion=OriP

19
Q

Cell typ kontrollerade replikation

A

Cell typ kontrollerade replikation (T.ex. HPV)
*HPV infekterar hudens skivepitel (basal epithelial cells)
*”Uppehåller replikation”: (50-300 kopior/cell) in basala celler
*”Produktiv (vegetativ) replikation”: >1000 kopior/cell i differentierade hudepitelceller

3 replicative modes:
Establishment
Maintenance
Productive replication

20
Q

DNA virus replikation & genuttryck

A

DNA virus replikation & genuttryck

  • DNA virus-gener är indelade i tidiga (“EARLY”) och sena (“LATE”) gener
  • Virus DNA replikation separerar uttrycket av “EARLY” och “LATE” gener
  • “Early” gener: regulatoriska proteiner (transkriptionsfaktorer, replikationsfaktorer)
  • “Late” gener: strukturella proteiner
21
Q

RNA-virus

A

RNA-virus

  • Kemiskt labila genom, halveringstid för RNA i celler är kort (dagar). Virala RNA-genom kan ej underhållas i ett latent stadie
  • RNA-replikation har låg noggrannhet, >10–5 fel per replikerad nucleotid.
    NB! Det finns ingen mekanism för lagning av skada på RNA
  • Enorm storlek av viruspopulationen samt låg noggrannhet vid replikation leder till hög genetisk diversitet (pseudovarianter)
  • Genomstorlek av RNA-virus, <30 kb (katastrof pga replikationsfel)
  • Genexpression av individuella gener är generellt oreglerad
    NB! Infektionen ej organiserad i tidig och sen fas
  • Korta infektioner (Hepatit C Virus är ett viktigt undantag)
  • Retrovirus orsakar persistenta infektioner pga. proviralt DNA
22
Q

RNA-polymeraser hos RNA-virus

A

RNA-polymeraser hos RNA-virus

RNA-virus:
* Alla klassiska RNA-virus kodar för RNA-beroende RNA-polymerase för replikation och syntes av mRNA (T.ex. Influenzavirus, Rotavirus, Picornavirus, Coronavirus)

23
Q

Genexpression och replikation hos +ssRNA virus

A

Genexpression och replikation hos +ssRNA virus (T.ex. Coronavirus, Picornavirus)

(+) stäng genomet genomgår replikation som resulterar (–) sträng Replikativt intermediat.

(–) sträng Replikativt intermediat i sin tur genomgår replikation som resulterar (+) sträng genom.

24
Q

RNA-replikation av ett Picornavirus

A

RNA-replikation av ett Picornavirus

VPg är en protein-primer för RNA-syntes hos picornavirus

25
Q

Proteinkodande av eukaryotiskt mRNA

A

Proteinkodande av eukaryotiskt mRNA

I eukaryoter, proteinsyntes initieras endast vid CAP-proximala AUGs

26
Q

Rekombination i RNA-virus: oberoende av RNA-replikation

A

Rekombination i RNA-virus: oberoende av RNA-replikation
När två närbesläktade virus infekterar samma cell så kan Reassortering ske, dvs utbyte av hela genomsegment. T. ex. Influenza virus

27
Q

Mutagenisk vs. Antigenisk Variation

A

Mutagenisk vs. Antigenisk Variation

En punktmutation p.g.a. ett replikationsfel -> Drift
En större mutation p.g.a. rekombination/reassortering - > Shift

Bägge typer av mutationer kan ge förändring:
*“inuti” eller vara “tyst” -> Mutagenisk
*på ytan av viruset -> Antigenisk

mutagenisk drift: Ett replikationsfel utan effekt på ytan
mutagenisk shift: Ex. hela polymerasgenen utbytt
antigenisk drift: En aminosyra har förändrats på ytan
antigenisk shift: Helt ny molekyl på ytan