Virologie für Naturwissenschaftler (Fach) / Virologie Teil 1 (Lektion)

In dieser Lektion werden sowohl Grundlagen als auch fortgeschrittenes Wissen abgefragt. Bei Fragen, Lob oder Kritik würde ich mich über eine eMail freuen: martinneumann1987@gmx.de

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• Die Größe von Viren variiert von .... bis ..... 16 nm (Circoviren) bis 300 nm (Pockenviren)
• Nenne die Folgen einer Infektion mit einem Virus für die Zelle 1) Zelle wird zerstört (entweder Lyse oder aufgrund von Schwächung des Zellmetabolismus') 2) Infektion wird chronisch (Virus persistiert, Zelle produziert geringe Mengen an Viruspartikeln) 3) Virus verbleibt im latenten Zustand, keine Produktion von Viruspartikeln, Zelle wird nicht zerstört 4) Zelle wird immortalisiert, assoziiert mit dem Vorgang der Transformation
• Das Nucleocapsid besteht aus? Virusgenom komplexiert mit zellulären Histonen (Papilloma-, Polyomaviren) oder viralen Proteinen (Paramyxo-, Orthomyxo-, Herpes-, Adeno-, Rhabdoviren)
• Was ist die Tegumentschicht? Bei Herpesviren eine Proteinschicht zwischen Capsid und Hüllmembran.
• Beschreibe den generellen Aufbau eines Virus? Nukleinsäure, Capsid, Möglich: Membranhülle
• Plus Strang RNA Viren sind zum Beispiel? Picorna-, Toga-, Calici-, Corona-, Flaviviren
• Negativ Strang RNA Viren sind zum Beispiel? Orthomyxo-, Paramyxo-, Rhabdoviren
• Doppelstrang DNA (dsDNA) Viren sind zum Beispiel? Adeno-, Herpes,- Hepadna-, Polyoma-, Papilloma-, Pockenviren
• Doppelstrang RNA Viren sind zum Beispiel? Reo- und Birnavirien
• Retroviren haben ein spezielles Genom: Welches? Welches Enzym ist essenziell für die Replikation? Plusstrang RNA mit DNA Zwischenstufe, Enzym: Reverse Transkriptase
• Virusoide sind?Welche Besonderheit haben sie? Nenne ein bekanntes Beispiel? Virusoide sind kleine DNA oder RNA Moleküle die für ein bis zwei Proteine kodieren mit denen die Nukleinsäure komplexiert ist. Sie benötigen die Anwesenheit eines Helfer-Virus' zur Replikation Beispiel: Hepatitis-D-Virus, diverse Pflanzenpathogene
• Nenne einen Virophagen und dessen "Wirt", der für die Replikation des Virophagen nötig ist. Sputnikvirus, benötigt die Anwesenheit eines Mamavirus (Vetreter der Mimiviren)
• Beschreibe das Mimivirus. Sehr großes DNA-Virus, sphärisches Capsid von 400 nm, 1,2 Mbp und 1200 Gene. Mimi von mimicking da es zuvor für ein Bakterium gehalten wurde.
• Die Henle-Koch-Postulate lauten? 1) Optischer Nachweis 2) Anzüchtbarkeit in (Rein-) Kultur 3) Pathogenitätsnachweis durch Überimpfung und Re-Isolierung
• Beispiel für ein ikosaedrisches, komplexes und helikales Virus. Ikosaedrisch: Adenovirus Komplexes: RSV (Respiratory Syncytial Virus) Helikales: TMV (Tobacco Mosaik Virus)
• Genom Größe von Viren variiert von ..... bis ..... bei RNA Viren und von .... bis .... bei DNA Viren RNA: 1,7 kb (Deltaviren) bis 24 kb (Reoviren) DNA: 1,7 kb (Circo) bis 250 kbp (Vaccinia oder auch Pockenvirus)
• Benenne die Kriterien zur Virusfamilieneinteilung. 1) Art des Genoms 2) Symmetrie der Capside 3) Membran Ja/Nein 4) Größe des Virions (= infektiöser Partikel) 5) Virusvermehrung, ortsspezifische (Cytoplasma oder Kern?) 6) Physikalische/Biologische Eigenschaften 7) Proteineigenschaften
• Worum handelt es sich bei der Adsorption? Prozess bei dem das Virion (infektiöser Viruspartikel) durch spezifische Liganden - Rezeptormoleküle interagiert und an die Wirtszellmembran anhefted.
• Ligand des HIV und den Rezeptor zur Anheftung and welche Art von Zellen? Ligand: gp120, eingebettet in virale Membran Rezeptor: CD4 Zelltypen: T-Helfer Zellen und Makrophagen
• Rezeptor des Influenzavirus und dessen spezifischer Ligand auf der Virusmembran, an den das Virus an die Epithelzellen andockt? Ligand: Hämagglutinin Rezeptor: N-Acetyl-Neuraminsäurereste (Oligosaccharide) auch Sialinsäure
• Schematisch: Infektionsablauf Adsorption, Penetration, Uncoating, Replikation, Morphogenese (=Self-Assembly), Release (e.g.: Budding)
• Unbehüllte Viren gelangen durch welchen Prozess in die Zelle? Und behüllte Viren? Unbehüllt: Rezeptor-Vermittelte Endocytose Behüllt: Endocytose und dann Fusion ODER direkte Fusion
• Eine Abortive Infektion ist eine....? Ein Beispiel für eine Bedingungen die für eine Abortive Infektion erfüllt sei muss. Abortive Infektion: Bedingungen für den Infektionszyklus liegen nicht oder nur teilweise vor, keine Vermehrung Beispiel: Fehlen von zellspezifischen Proteinen zur viralen Genexpression (sogenannte Transaktivatoren)
• Virusrezeptoren von: Rhino-, Rabies-, HIV-, Influenza-, Vacciniaviren Rhino: ICAM-1 Rabies: Acetylcholin Rezeptor HIV: CD4 Influenza: N-Acetyl-Neuraminsäure oder Sialinsäure Vaccinia: EGFR
• Was beschreibt die Morphogenese? Morphogenese ist der Prozess des geordneten Zusammenbaus eines viralen Partikels aus den einzelnen viralen Bausteinen (entspricht dem Self-Assembly)
• Was beschreibt die Pathogenese? Ausbreitung eines Pathogens im Organismus und die wechselseitige Beziehung zwischen Wirt und Pathogen
• A) Apparente Infektion ist Symtomatisch? J oder N? B) Inapparente Infektion ist Symtomatisch? J oder N? C) Persitierende Infektion ist Symptomatisch? J oder N? D) Latente Infektion ist Symtomatisch? J oder N? A) Ja B) Nein, Asymptomatisch C) Ja, Virus verbleibt im Wirt, mäßige Produktion infektiöser Partikel D) Nein bis zur Reaktivierung, virales Genom verbleibt im Wirt, keine Produktion virale/infektiöser Partikel. Mögliche Produktion virale mRNAs, die unter RNA interfering Kontrolle stehen.
• Was beschreibt die Pathogenität, was die Virulenz? Pathogenität: Potential zur Erzeugung einer Krankheit, beruht auf Aktivität und Interaktion von Pathogen und/mit Wirt Virulenz: Ausprägungsgrad einer Infektion/Schwankung der Pathogenität, beruht auf Spezies, viralen und Wirts Genen (sogenannte Virulenzgene, durch Mutation verstärkt o. abgeschwächt oder bei Wirt durch genetische Variabilität, z.B.: Rezeptor ist mutiert, Adsorption erschwert)
• Eintrittspforten von Viren und die spezialisierte Immunabwehr des Wirts an diesen Pforten. Schleimhäute (Genitalschleimhäute), Oral/Enteral, Parental Gut Associated Lymphatic Tissue (GALT), Bronchial Associated Limyphatic Tissue (BALT), Neutrophile Granulocyten, Makrophagen, Peyer's Plaques, Langerhans Zellen  
• Was bedeutet Iatrogen? Die Übertragung durch z.B. Transplantate, Blut, Katheter, Endoskope, etc...
• Beispiele für virale Infektionen die apparente Infektionen hervorrufen, jedoch sich in dieser prozentual unterscheiden (nenne 4 Beispiele und die Wahrscheinlichkeit einer apparenten Infektion). Polio (Picornaviren, unbehüllt, lineare (+)ssRNA): apparente Infektion kleiner 1% Masern (Paramyxoviren, behüllt, lineare (-)ssRNA) apparente Infektion größer 95 % Mumps (Paramyxoviren) apparente Infektion 50 % HSV-1 (Herpesviren, behüllt, lineare dsDNA) apparente Infektion 5-10 %
• Was beschreibt die Cytopathogenität? Beschreibt die Auswirkung der Interaktion des Virus mit dem Wirtsorganismus und beider Eigenschaften
• Wofür steht CPE? Welches 1. Anzeichen gibt es für ein CPE? CPE= Cytopathic Effect Anzeichen: Abkugelung der Zelle in Zellkultur
• Was beschreiben sogenannte Einschlusskörperchen? Dies sind Akkumulationen innerhalb von Zellen welche aus Viruspartikeln oder viralen Proteinen bestehen und sich anfärben lassen. Überwiegend bilden sich Einschlusskörperchen dort wo sich auch das virale Genom befindet (also DNA-Zellkern, RNA-Cytoplasma), jedoch bilden Influenza und Bornaviren mit den Pockenviren eine Ausnahme (nämlich gegenteilig).
• Welche Viren haben Fusionspotenzial? (Vier Beispiele) Ist eine Fusion auch ohne Virusgenom möglich? Paramyxo-, Herpes-, Pockenviren und HIV Ja, durch die Bildung von Virosomen (virale Partikel ohne Genom) kann es ebenfalls zu einer Fusion kommen.
• Nenne mind. zwei Auswirkungen einer Virusgenom Integration in das Wirtgenom. Transformation zelluläre Gene werden zerstört Genbereiche gelangen unter viralen Promotor
• Wodurch entstehen primäre Schäden und wodurch sekundäre bei einer Virusinfektion? Primäre: Virus selbst, durch CPE (Cytopathischer Effekt, bestehend aus Apoptose, Nekrose, Morphologische Veränderung, Erbgut Veränderung) und durch die Interaktion des Virus' mit dem Zellstoffwchsel Sekundär: Immunpathologische Prozesse
• Was heißt IfSchG? Und was regelt die IfSchG? Infektionen Schutz Gesetzt, regelt den Umgang mit replikationsfähigen Pathogenen
• Wofür steht BioStoffV? Was wird hier geregelt? Biologische Stoff Verordnung, regelt Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdung von biologischen Gefahrstoffen.
• Was heißt GVO? Was regelt die GVO? Gentechnisch Veränderter Organismus Dies regelt den Umgang mit den GVOs
• Direkter Virusnachweis erfolgt durch? Elektronen Mikroskop (EM) Durch CPE (mittels Zellkultur) Virustitration (Virusverdünnung auf Zellkultur und Bestimmung des Titers) Ag (Antigen) Nachweis in Zellkultur mittels Immunfluoreszenz In Situ Hybritisierung (Ag Nachweis durch Immunfluoreszenz) Ag-ELISA (mittels viraler Ag von Patient!) Southern-, Northern-,Dotblot (qPCR vorzuziehen) Westernblot (mittels virale Ag von Patient!) Virusgenom Nachweis mittels PAGE (PolyAcrylamidGelElectro.) Virusgenom Nachweis mittels Nucleic Acid Hybridisierung Virusgenom Nachweis mittels PCR (mit PAGE!!!), qPCR Hämagglutinationstest, Hämagglutinationshemmtest (HHT) (mittels Viruspartikel von Patient!)
• Was ist der TCID50?Was beschreibt er? Tissue Culture Infectious Dose 50, beschreibt einen reziproken Wert,der die Endverdünnung bei der 50 % der Kultur einen CPE zeigt. Reziprok = Kehrwert, wechselseitig
• Manchmal sind sekundär Antikörper bei einer Immunfluoreszenz Diagnose mit FITC konjugiert, wofür steht FITC? Fluorescein-Isothiocyanat
• Bei einem Antigen-ELISA sind sekundär Antikörper konjugiert mit HRP, wofür steht HRP und wie lautet das Substrat? HRP= Horse Radish Peroxidase Substrat = o-Phenylendiamin
• Welche Art von Bestimmung (Quantitativ, Qualitativ, etc...) erlaubt ELISA? Quantitative / Semi-Quantitative Bestimmung des Virus/Virusantigens
• Nenne einige Beispiele von Viren die durch einen Antigen-ELISA nachgewiesen werden (können). Infulenza, Rota, Noro, Adeno, Parainfluenza, RSV, Corona
• Was muss bei einem Hämagglutinationstest bedacht werden? Erythrocyten der geeigneten Spezies sind nötig
• HHT steht für? Ist es noch aktuell? Wird wann noch genutzt? HHT = Hämagglutinations Hemmtest Ist überholt, höchstens zur Rötelnvorsorge bei Schwangeren
• Viruspartikel werden häufig durch welche Agenzien aufgebrochen (Sammelbegriff und 3 Beispiele nennen) ? Mittels chaotrope Agenzien Chaotrope Agenzien = Zerstören die H-Brückenbindungen der Proteine und verstärken hydrophobe Effekte Beispiele: Bariumsalze, Thiocyanat, Perchlorate, Guanidinhydrochlorid
• Indirekter Virusnachweis erfolgt durch? Mittels Antikörper (Ab) aus Patientenserum: Ab-ELISA Westernblot/Immunblot Immfluoreszenztest HT/HHT Immunpräzipitation mittels Protein-A-Sepharose,Latex-, Magnetpartikel Virusneutralisationstest (Ab-Titer Bestimmung)

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