VIRUSOLOGIJA

1
VIRUSOLOGIJA (VIRUSI UN ARPUSHROMOSOMU GENETISKIE
ELEMENTI)
Virusu genetika
2
Virusu genetika.
Mutaciju tipi biokimiskais raksturojums fenoti
piska izpausme
Virusu mutaciju biežums Mijiedarbibas starp
virusiem un starp virusu un šunu fenotipiska
sajaukšanas reasortiments paligvirusi
interference restrikcija - modifikacija
Litiskais un lizogenais attistibas cikls,
imunitate
Transdukcija
3
Mutaciju tipi viena nukleotida
nomaina tranzicija vai transversija misssens
e, nonsense vai klusejošas nukleotidu insercijas
vai delecijas rekombinacija genoma
mutacijas translokacijas inversijas delec
ijas duplikacijas.
4
Virusu genetika
Nulles mutacijas gena inaktivešana (nonsense,
missense) nonsense supresija E.coli sup D, E,
F, P tRNS amber UAG ser, glu, tyr,
leuochre UAA (UCG) (CAA) (UAU)
(UUG)opal UGA Temperaturas jutibas (ts)
mutacijas nosaciti letalas (missense) Saimnieku
loka mutacijas Plaka lielums, rezistence, enzimu
mutacijas. karstie mutanti, attenuetie
(novajinatie mutanti)
5
Mutaciju biežums
G genoma lielums (b.p.) Ge kodejoša genoma
lielumsmb mutaciju biežums uz vienu b.p.
replikacijas ciklamg mutaciju biežums uz
vienu genomu replikacijas ciklameg mutaciju
biežums uz vienu kodejoša genoma ekvivalentu
replikacijas cikla
J.W. Drake, B. Charlesworth, D. Charlesworth, J.
F. Crow Rates of Spontaneous Mutation Genetics,
Vol. 148, 1667-1686, 1998
6
Mutaciju biežums
7
Mutaciju biežums
8
Mutaciju rezultats
R.Sanjua, et al. (2004)The distribution of
fitness effects caused by single-nucleotide
substitutions in an RNA virus (VSV) PNAS, 101,
83968401
9
HOMOLOGA REKOMBINACIJA
Kopijas izvele (copy choice) mehanisms virusu
replikacija
Pavedienu apmainas (strand exchange) mehanisms
eikariotu šunu replikacija
Mutaciju kartešana, atlase pec pazimes
atjaunošanas (marker rescue) ipašibam,
saimniekšunas genomu fragmentu ieklaušana virusa
10
REASORTIMENTS fragmentetu genomu saturošiem
virusiem
Iespejas vakcinas izstradei, izmantojot gripas
virusa genoma reasortimentu
11
Virusu genetika
Fenotipiska sajaukšanas
12
Virusu genetika
Fenotipiska sajaukšanas
13
Virusu genetika
Fenotipiska sajaukšanas
14
Virusu genetika
Fenotipiska sajaukšanas
15
Virusu genetika
Paligvirusi
16
HIMERAS VIRUSVEIDIGAS DALINAS
17
Virusu genetika
Interference
Defektivas dalinas konkure par apvalka proteiniem
kave replikaciju
18
DNS / DNS hibridizacija (Southern blotting)
19
DNS zonde K
DNS zonde S
Membranas apstrade hibridizacija ar zondi K
Ad12 5-gala KpnI fragments, 589 b.p.
No inficetam šunam attirita DNS Viriona DNS
20
DNS zonde K
DNS zonde S
Membranas apstrade hibridizacija ar zondi S
3x ( 273 b.p. no Ad12 33845 34118)
2x ( 273 b.p. no Ad12 33845 34118)
273 b.p. no Ad12 33845 - 34118
Ad12 3-gala SacI fragments, 615 b.p.
Viriona DNS No inficetam šunam attirita
DNS
21
Ka veidojas Ad 12 genoma 3-gala lieka sekvence
?
22
Virusu genetika
Restrikcija - modifikacija
23
Bakteriju aizsardziba pret virusu infekcijam
CRISP-Cas
CRISPR (clustered regularly interspaced short
palindromic repeat) Cas (CRISPR-associated)
genes, CRISPR-based adaptive immune systems
Terns and Terns, 2011
24
Jaunas pieejas genoma modifikacijai
CRISP-Cas
Mali P. et al. RNA-Guided Human Genome
Engineering via Cas9. Science, V339, p. 824,
2013
25
Virusu genetika
Transfekcija Proteina neaizsargata virusa
genetiska materiala nogadašana šuna (elektrošoks,
liposomas, hidroksilapatits) Transdukcija Gena
parnese ar virusa palidzibu Specifiska (l fags,
gal, bio operoni) Nespecifiska (P2 fags, 40-50
kbp. genoma fragmenti)
26
Virusu genetika
Virulence / Lizogenija
l faga replikacijas strategiju izvele
27
Virusu genetika
Virulence / Lizogenija
28
Lambda (l) faga genetiska karte
Virusu genetika
http//biology.bard.edu/ferguson/course/bio404/Lec
ture_08.pdf
29
Virulence / Lizogenija
Virusu genetika
30
DNS biblioteku veidošana fagu vektoros
http//kkk.gobot.com/genomiclibrary.gif
31
Virulence / Lizogenija
Virusu genetika

• l infekcijas agrinie posmi
• adsorbcija pie šunas receptora (maltozes
  transporta proteins)
• DNS injekcija, cos secibu - lipigo galu
  savienošanas un ligešana
• transkripcija nekavejoši agrinie, noveloti
  agrinie, velinie geni
• replikacija vispirms Q, pec tam ripojoša
  gredzena mehanisms, specifiska škelšana cos
  sekvences, lipigo galu atdališanas, faga
  savakšanas
• bakterijas šunas lizešana.

32
l faga cos saita nukleotidu seciba
33
Lambda (l) faga replikacija
DNS replikacijas teta (Q) mehanisms
34
Virusu genetika
Agrina infekcijas stadija - izškiršanas
1. Vaja transkripcija no PL un PR. Veidojas
antiterminacijas proteins N, kas mijiedarbojas ar
RNA polimerazi un sekme transkripciju abos
virzienos. Veidojas regulacijas proteins Cro, kas
sekme ranskripciju no PR 2. N sekme CIII (CII
stabilizetajs) PL ka ari CII, (CI
stimulators) O, P,(DNA sinteze, ? mehanisms) Q
genu transkripciju PR
35
Virusu genetika
Agrina infekcijas stadija - izškiršanas
36
Virusu genetika
Agrina infekcijas stadija - izškiršanas
37
Virusu genetika
Izvele - integracija
38
Virusu genetika
Izvele - integracija
LIZOGENIJA. CII aktive PRE (CI sintezes sakums)
un PI (integraze). Veidojas CI, kas izspiež Cro
no PL un PR, aktive PRM Int sekme attP un attB
mijiedarbibu un faga DNS saplušanu ar bakterijas
DNS.
39
Virusu genetika
Izvele - integracija
40
Virusu genetika
Izvele - integracija
l faga att saita nukleotidu seciba
41
Virusu genetika
Izvele - integracija
42
Virusu genetika
Izvele - integracija
43
Virusu genetika
Genu ekspresija profaga
44
Virusu genetika
Izvele - integracija

• Lizogenas šunas
• Satur l faga genomu integretu hromosoma,
  neaktiva stavokli.
• Ir imunas pret infekcijam ar radniecigiem
  fagiem.
• Profagu iespejams aktivet ar dažadu faktoru
  (UV, mutageni, nelabveligi vides apstakli).

PROFAGS
45
Virusu genetika
Indukcija
46
Virusu genetika
Izvele litiskais cikls
47
Virusu genetika
Izvele litiskais cikls
LIZE. Ja Cro ir pietiekami daudz, tiek bloketa CI
sinteze (vispirms), bet velak ari PL un PR
kopuma. Izškirošs klust transkripts no PR
sadarbiba ar Q antiterminaciju, kas palaiž faga
apvalku un lizes proteinu sintezi. DNS sinteze
pariet no ?? uz ripojoša gredzena mehanismu.
48
Lambda (l) faga replikacija
DNS replikacijas ripojoša gredzena mehanisms
49
GENETISKAIS SLEDZIS
50
GENETISKAIS SLEDZIS
O1, 2, 3 sekvences ir lidzigas, bet nav
identiskas CI saistiba ir vislabaka ar O1,
visvajaka ar O3. Cro vislabaka ar O3. Kopuma
CI saistas ar operatora saitiem apm. 5 reizes
efektivak neka Cro
51
GENETISKAIS SLEDZIS
52

• Citi E. coli lizogenie fagi
• l fagam lidzigie fagi 21 f80, 82, 424, 434,
  krustimunitate
• P1, lielakais lizogenais fags, 97 kbp. DNS, reti
  integrejas vairak sastopams plazmidas veida,
  Cre proteins un rekombinacija loxP saita, 40 DNS
  piepildijums nepieciešams agregacijai,
  nespecifiska transdukcija
• Mu, 42 kbp. DNS, faga genoma galos
  bakterijas skvences, efektivs transpozons,
  mutaciju inducešana
• P2, 33,2 kbp. DNS, apm. 10 integracijas vietas
  bakterijas genoma, lize reti. P2 kodetos kapsida
  proteinus var izmantot P4 (11 kpb. DNS), kas
  šunas bez P2 ir daudzkopiju plazmidas forma.

53
Virusu genetika
Transdukcija Gena parnese ar LIZOGENA virusa
palidzibu Specifiska (l fags, gal, bio
operoni) Nespecifiska (P1, P22 fagi, 40-50
kbp. genoma fragmenti)
54
SPECIFISKA TRANSDUKCIJA
55
SPECIFISKA TRANSDUKCIJA
56
NESPECIFISKA TRANSDUKCIJA
57
NESPECIFISKA TRANSDUKCIJA
58
NESPECIFISKA TRANSDUKCIJA
59
NESPECIFISKA TRANSDUKCIJA
http//bio.classes.ucsc.edu/bio105l/EXERCISES/P1/m
asters.pdf