1. Uveďte princípy určujúce symetriu vírusového kapsidu a aké typy symetrií poznáme? V kapsidoch sú bielkovinové subjednotky uložené do dvoch alternatívnych symetrií: a) helikálna symetria – RNA vytvorí špirálu (závitnica α-helix) a proteínové subjednotky sa okolo nej obtočia, napr.: vírus mozaiky tabakovej b) ikozaedrálna – subjednotky musia byť identicky usporiadané (12 vrcholov, 32 hrán, 20 stien, na každej hrane 2 subjednotky), napr.: satelitné vírusy 2. Charakterizujte pojmy: kapsid – bielkovinový obal, chráni NK alebo nukleoproteínový komplex, či jadro vírusu, pozostáva z kapsomér a môže mať rôzne typy symetrie subjednotka – bielkovinová časť kapsidu, kt. sa pravidelne opakuje pentón – subjednotka pozostávajúca z 5tich bielkovinových častí, je ich vždy 12, (togavírusy, retrovírusy) hexón – subjednotka pozostávajúca z 6tich bielkovinových častí, býva ich rôzny počet 3. Uveďte počet kapsomérov a pentónov a hexónov u nasledujúcich vírusov. adenovírusy: 252 kapsomérov, 12 pentónov, 240 hexónov papovavírusy: 72 kapsomérov, 12 pentónov, 60 hexónov herpetické vírusy: 162 kapsomérov, 12 pentónov, 150 hexónov označte vírusy, kt. majú vonkajší lipidický obal: herpetické vírusy, ortomyxovírusy 4. Popíšte základný purifikačný postup pri získavaní čistých vírusových preparátov. Charakterizujte pojem virión. purifikačný postup - cieľom je získať vírus, kt. je do najvyššej miery zbavený všetkých častíc bunkového pôvodu a kultivačných médií a) diferenciálna centrifugácia – nízkoobrátková centrifugácia – zbavenie hrubých nečistôt b) centrifugácia gradientu cez diskontinuálny gradient – vysokoobrátková centrifugácia – sedimentácia vírusu c) gradientová centrifugácia – sacharózový gradient – presné miesto sedimentácie vírusu – resuspendujeme – centrifugujeme – purifikovaný vírus virión – vírusová častica bez akýchkoľvek vedľajších látok, (jednotka, kt. štruktúru môžeme analyzovať, sledovať jej osud pri rozmnožovaní a po účinku rozličných chemických a fyziologických vplyvov) 5. Popíšte fázy replikácie vírusov v infikovanej bunke. Charakterizujte pojem eklipsa a cytopatický efekt. replikácia vírusov: 1. absorbcia – priľnutie vírusu na povrch bunky 2. vniknutie vírusu do bunky 3. vlastné rozmnožovanie vírusu 4. maturácia – dozrievanie vírusu eklipsa – vírusová DNA (RNA) preberie riadiacu úlohu v bunke a bunka začne produkovať vírusové potreby a) včasné vírusové proteíny – syntéza hneď po infekcii – pomocná f-cia: 1.regulátory (inhibítory) syntéza bunkovej RNA a proteínov, 2. vírusové polymerázy b) vírusová DNA alebo RNA – vznik neskorých vírusových proteínov c) nová vírusová genetická informácia d) neskoré štruktúrne vírusové proteíny – produkty cytopatický efekt – poškodenie bunky vírusom, špecifické morfologicko-patologické zmeny: zaohrúľovanie bunky, kondenzácia chromatínu, tvorba prokaryocytov – rozpustia sa medzibunkové priestory a bunky splynú, tvorba inklúznych teliesok 8. RNA polymeráza vírusov s (+) polaritou sú: včasné RNA polymeráza vírusov s (-) polaritou sa: nachádzajú Popíšte stručne priebeh replikácie RNA u vírusov s (+) polaritou V 1. fáze prebieha na molekule infikovanej vírusom RNA translácia, pričom vírus využíva bunkový proteosyntetický aparát – vzniká tzv. polyproteín, kt. je postupne štiepený vírusovým proteínom na menšie intermediáty – finálne proteíny – komponenty kapsidu koncový proteín VPG, RNA polymerázou. Komplementačné vlákno sa postupne uvoľňuje z matrice aby po komplemetácii slúžilo ako matrica pre syntézu ďalšieho komplementárneho vlákna obdobným mechanizmom. Ale v 2. fáze súčasne syntetizuje viac (t)RNA vlákien (replikačný intermediát). Poslednou fázou je uplatnenie sa novovytvorenej (t)RNA v 2 rôznych f-ciách:
1
1. translácia ako mRNA 2. v maturácii zrelých viriónov listov interakcie s kapsidovými proteínmi 9. Označte gény, kt. nepatria do genómu onkog. retrovírusov: E1A Priebeh replikácie retrovírusov: receptor – endocytóza + odbalenie v kapside = reverzná transkripcia = provírusová dsDNA s LTR na koncoch – prechod do jadra – integrácia provírusu – translácia vírusových proteínov a ich štiepenie – dcérsky genóm 10. Uveďte rozdiely medzi lytickým cyklom a lyzogéniou fágov. lytický cyklus – vírus veľmi rýchlo po vniknutí zabíja hostiteľskú bunku (fág nainfikuje bunku – latentná fáza – syntéza – replikácia DNA fága – fag. častice zlyzujú bunku – idú von) lyzogénny cyklus – môže zostať v bunke v kľude aj niekoľko generácií (po vzniknutí sa môže včleniť do chromozómu – replikácia – rekombinácia – vznik profágu – nič neprodukuje – vyštiepenie fágu z chromozómu – lytický proces) 11. Popíšte priebeh replikácie jednovláknovej DNA fága fix 174 so zameraním na typ polymeráz (bunková alebo vírusová). Po preniknutí do bunky sa CssDNA (cirkulárna) za pomoci bunkovej DNA polymerázy III a DNA ligázy zmení na dsDNA kruhovú replikatívnu formu RFIV potom na superšpiralizovanú RFII, na kt. sa mechanizmus rotujúceho kruhu syntetizuje kontinuálne +DNA vlákno. 1vláknové genómy sú odštiepované fágovým enzýmom a cirkularizované bunkovou ligázou. 12. Popíšte priebeh rekombinácie a komplemetácie vír. genómu. Čo sú to vírusové pseudotypy a ako vznikajú? Rekombinácia nukleotidových sekvencií vo väzbovej skupine, kt. je spôsobená crossing-overom. Ako c-o sa označuje výmena nukleotid. sekvencií medzi 2. homologickými molekulami DNA prebieha zlomom a znovu spojením. Auxotrofy nie sú schopné rásť na minim. živných pôdach, ak však pridáme do minimálnej pôdy auxotrofné baktérie neschopné syntetizovať tú istú látku pri takejto spoločnej kultivácii dôjde ku rozmnožovaniu – KOMPLEMETÁCII 13. Ako dochádza k zmiešaniu fenotypu u živ. vírusov? Čo sú to pseudotypy? miešanie fenotypov – infekcia bunky dvoma vírusmi. Pretože replikácia NK s jedným genotypom sa inkorporuje do kapsidu kódovaného odlišným genotypom pseudotypy – NK jedného vírusu sa inkorporuje do obalu iného vírusu 14. Čo je hemaglutinácia a ako sa dá využiť na titráciu vírusov? Čo je to titrácia? Aká metóda titrácie je najspoľahlivejšia? hemaglutinácia – schopnosť vírusov absorbovať sa na povrch erytrocytov. Voľný povrch viriónu sa môže absorbovať na ďalší erytrocyt. Dochádza k špecifickému zhlukovaniu červených krviniek vplyvom vírusu. Jej podstatou sú vhodné receptory. Dej je reverzibilný – vírus sa môže od povrchu erytrocytov odlepiť. titrácia – racionálny metodický postup, kt. je potrebný na posúdenie biologickej aktivity vírusov. Stanovuje počet vírusových častíc na ml. Dovoľuje presne určiť do akého stupňa sa vo vnímanom bunkovom systéme rozložil vírus, koľko biologicky plnohodnotných viriónov je v infikovanom alebo sklad. materiáli. Poskytuje kvantitatívnu hodnotu schopnosti séra neutralizovať istú dávku viriónov. 15. Čo sú satelitné vírusy a aké majú vlastnosti? Je v nich uložená len určitá časť genetickej informácie, sú menšie a samostatne nevyvolávajú infekciu v bunke. Inkorporujú sa do genómu a čakajú na príchod veľkého vírusu. 16. Uveďte rozdiely medzi perzistentnou a latentnou infekciou. perzistentná – neustála prítomnosť vírusov v infikovanej bunke. Genóm vírusu je integrovaný do genómu hostiteľskej bunky. Je asymptomatická, jej zistenie je len náhodné. latentná – stav perzistentnej infekcie bez pozorovateľných symptómov ochorenia a produkcie viriónov. Infekčný vírus je neprítomný. Integrácia genómu vírusu do genómu hostiteľskej bunky. 17. Čo je transformácia buniek? Charakterizujte základné vlastnosti transformovaných buniek.
2
Zmena morfologických a funkčných vlastností bunky. Bunky sa nekontrolovateľne delia. inhibície. Transformácia spôsobuje nádorové bujnenie.
Strata kontaktnej
19. Označte vírusy, u kt. nebola dokázaná onkogenita: ortomyxovírusy 20. E1A proteín sa viaže na: c) prB a touto väzbou b) inhibuje S fázu bunkového cyklu 21. Aká je f-cia proteínu rB a ako môžu túto f-ciu ovplyvniť včasné proteíny adeno a papovavírusov? prB- negatívna regulácia bunkového cyklu včasné proteíny viažu a fosforylujú čím uvoľňujú z väzby transk. faktor E2F, kt. je potrebný pre vstup do S fázy 22. Proteín p53 navodí apoptózu, keď faktor E2F: b) naviazaný 23.EBV informatizuje: b) T lymfocyty EBNA je komplex: a) včasných 24. Vymenujte aspoň tri ochorenia človeka spôsobené EBV. infekčná mononukleóza, povlaková angína ?, lymfaticky nador 25. Akútne leukemické a sarkómové retrovírusy: a) majú Chronické onkogénne retrovírusy: a) transformujú 26. Aká je f-cia bunkových a retrovírusových onkogénov? pozitívna kontrola proliferácie a diferenciácie 27. Charakterizujte endogénne retrovírusy a pojem virogénia. endogénne retrovírusy - vírusy trvalo vo forme provírusov, kt. sa prenášajú vertikálne mendelistické gény (väčšinou sú defektné) virogénia – včlenenie sa do bunky genómu, pretrvávanie v ňom
ako
28. Ktorý z génov nie je súčasťou genómu HIV? src, E1A 29. Aká ja f-cia génov HIV tat rev vif? tat – reguluje proteín rev – reguluje proteín vif – dodáva infekčnosť viriónom, štruktúrny proteín gén vif je: a) regulačný 30. Čo sú kondicionálne mutanty bakteriofágov? majú poškodenie – mutáciu iba za určitých podmienok, napr. vplyvom tepla – termosenzitívne mutanty 31. „Amber“ mutanty bakteriofágov: d) majú modifikované tRNA poznávajúce STOP kodónu 32. Charakterizujte virión, genóm, gény a produkty génov ortomyxovírusov. virión – vírusová častica bez akýchkoľvek vedľajších látok genóm – NK spôsobuje v dif. b. zmeny. Sama sa replikuje, kóduje neštrukturálne aj štrukturálne bielkoviny, pomocou vlastného enzýmového vybavenia a enz. aparátu bunky zo stavebných dielcov syntetizovaných bunkou. 33. Popíšte mechanizmus antigénovej výmeny a antigénového posunu u ortomyxvírusov. antigénová výmena – výmena segmentov kódujúcich povrchové antigény, väčšie zmeny v štruktúre MA, NA spôsobujúce vznik nových vírusových subtypov
3
antigénový posun – prestúpenie genómu – dochádza k výmene segmentov, postupné pomalé zmeny v povrchových antigénoch – bodové mutácie 34. Popíšte epidemiológiu, epizootológiu chrípky A. Aký je osud vírusu medzi jednotlivými epidémiami pandémiami v ľudskej populácii? Chrípka je typická kvapková infekcia, kt. sa šíri veľmi rýchlo. Rýchlosť šírenia závisí od hustoty ob., od početnosti kolektívu, do kt. sa nákaza prenesie. Výskyt je sporadický alebo epidemický až pandemický. Pandémie nastupujú v dvoch vlnách – na jar mierna a ja jeseň ťažké infekcie až smrteľné. Okrem vonkajších faktorov hrá dôležitú úlohu imunitný stav obyv., jednorázový alebo opakovaný styk obyvateľov s identickým vírusom. 35. HHV-1 ľudský herpetický vírus bol počas late: d) v Gasserovom gangliu 36. Čo sú interferóny? Nízkomolekulové látky, metabolické produkty bunky. V prítomnosti interferónov dochádza k zábrane replikácie vírusov. Syntetizujú sa v bunke. Najlepší induktor interferónov je 2vláknová RNA. Sú druhovo špecifické, nepôsobia na vírus mimo bunky. Objavitelia Isaacs a Lindelmann, 1957. 37. Interferóny sú: a) bunkovo špecifické, b) nepôsobia na vírus mimo bunky 38. Popíšte antivírusový účinok interferónov. Chráni bunky pred rozmnožovaním vírusu, ak si ho organizmus tvorí vhodnými látkami sám. 39. Aký je rozdiel medzi špecifickými a nešpecifickými mechanizmami obrany? Vymenujte niektoré nešpecifické mechanizmy. špecifické – aktivujú sa po kontakte s patogénnom nešpecifické – sú trvalo prítomnou prvou líniou obrany reaktívne mech. (fagocytóza, INF), bariérové mech.(metabolické, humorálne), exkrečné mech. (dých. trakt – kýchanie, kašľanie) 40. Charakterizujte spôsoby prenosu živ. vírusov. Pojmy vektor a rezervoár. vektor – prenášač rezervoár – organizmus, v kt. sa vírus môže množiť priame – priamy kontakt s chorým človekom alebo zvieraťom (kvapôčková infekcia, fekálno-orálny kontakt, sexuálny kontakt) nepriame – neživé vektory (môžu sprostredkovať všetky hmotné častice, na kt. prilipol vírus a dostanú sa do organizmu), živé vektory (pasívny alebo aktívny prenos) 41. Uveďte rozdiely medzi džungľovým a mestským typom žltej zimnice: mestský typ – prenos vírusu komárom z človeka na človeka, epidémia zavlečená vidieckym obyvateľstvom do miest s vysokou hustotou obyv., prenášané domestifikovanými komármi džungľový typ – prenos z rezervoáru zvierat na človeka a z neho naspäť na zvieratá. Prenáša sa z opíc. Sporadické prípady. 42. Uveďte 3 druhy vírusov prenosných vektormi: vírus žltej zimnice, vírus kliešťovej encefalitídy, Dengue vírus, Tacaribe vírus 43. Ekológia vírusu besnoty: bunkovo špecifické psovité šelmy, psy, prenos slinami uhryznutím, inkubácia 40 – 60 dní, v meste inokulácie, nervy svaly, množenie bez symptómov, nervové šírenie do mozgu, z mozgu do očí a slinných žliaz 44. Viroidy sú malé úseky: b) RNA 46. Vstupné brány vírusovej infekcie: kožou poranením, sliznicami hlieny, lymfou, krvou, nervovými dráhami, zažívacia trubica, dýchacie ústroje, urogenitálny trakt
4
47. Podmienky vzniku vírusovej infekcie: kontakt patogénneho mikroorganizmu s makroorganizmom, prítomnosť receptorov a mikroorganizmov na povrch bunky, vírus musí byť dostatočne virulentný a patogénny (schopnosť vírusu preniknúť do vnútra bunky, namnožiť sa v nej a napadnúť jej systém), imunitný stav organizmu 48. Definujte pojem virulencia vírusu. Geneticky daná schopnosť prenikať do bunky, rozmnožovať sa a poškodiť niektoré tkanivá a orgány tým, že sa v ich bunkách rozmnožili. F-cia: poškodenie a vyradenie buniek niektorých orgánov z f-cie. 49. Definujte pojem patogenita vírusu. Schopnosť vyvolať patogenický proces (= ochorenie) v organizme hostiteľa. 50. Aký je rozdiel medzi vírusovou infekciou a vírusovou chorobou? infekcia – procesy v organizme, kt. vznikajú v dôsledku prijatia vírusu bunkou, bez ohľadu na to či nastávajú alebo nenastávajú klinické prejavy choroby. choroba – stav infikovaného organizmu charakterizujte dočasným alebo trvalým narušením fyziologickej f-cie buniek. Sú nevyhnutne vyvinuté klinické príznaky choroby. 51. Fázy vírusovej infekcie: infekcia ( - replikácia – vypuknutie choroby), inokulácia, akútna fáza, rekonvalescencia a vytvorenie špecifických protilátok 52. Akým spôsobom sa vírusy šíria? Inhalácia (kvapôčková infekcia), konzumácia (sliznica gastrointestinálneho traktu), priamy kontakt (porušená koža), bežný kontakt (znečistené ruky), bližší kontakt (bozkávanie – sliznica nosohltana), pohlavný kontakt (HSV, HIV), podávanie drog (infekcia ciev), kongenitálna infekcia (pri virémii matky), transfúziou, transplantáciou 53. Aký je rozdiel medzi vertikálnym a horizontálnym šírením vírusu? vertikálne – šírenie vírusu na potomstvo, vrodené kongenitálne infekcie, možnosť šírenia aj materským mliekom, retrovírusy (endogénne), z generácie na generáciu horizontálne – kontaminovaný vzduch, vektory, osobný kontakt s infikovanou osobou (sliny, pohlavný styk, pokazená potrava), vznik epidémií 54. Aké sú priame a nepriame spôsoby šírenia vírusovej infekcie? priame: orálne, fekálne, intranasálne, venerické, kongenitálne, pohlavné, kontaktom nepriame: neživé vektory, živé vektory – rezervoárové zvieratá 55. Vymenujte vírusy, kt. spôsobujú infekcie dýchacích ciest: ortomyxovírusy, paramyxovírusy, rhinovírusy 56. Vymenujte 3 čeľade vírusov, do kt. patria živočíšne aj rastlinné vírusy: retrovírusy: obalené, tRNA, s reverznou transkripciou pikornavírusy: neobalené, tRNA, ikozaedrálne rhabdovírusy: obalené, tvar projektylu, rRNA, nesegmentované 57. Charakterizujte okruh hostiteľských rastlín okruh – široký, obmedzený vírus sa ľahko prenáša a vytvára charakteristické príznaky (tabak, zemiaky, strukoviny,
ovocné dreviny)
59. Uveď spôsoby prenosu vírusov rastlín mechanicky, hmyzom, háďatkami, roztočmi, semenom, peľom, vegetatívnym rozmnožovaním vektory: vošky, húsenice motýľov, háďatká transovariálny prenos: infikovaný hmyz nakladie vajíčka do rastliny 60. Uveďte zmeny na rastlinách inf. . . . . . . . . . . . . makroskopické: nekrotické lézie, spomalenie rastu, strata chlorofylu, zakrpatenie plodov histologické: zmeny štruktúry pletív cytologické: zmeny tvaru jadra, tvorba inklúzií
5