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6.5: Azelluläre Krankheitserreger (Übungen) - Biologie

6.5: Azelluläre Krankheitserreger (Übungen) - Biologie


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6.1: Viren

Viren sind im Allgemeinen ultramikroskopisch und weisen typischerweise eine Länge von 20 nm bis 900 nm auf. Viren sind obligate intrazelluläre Parasiten.

Mehrfachauswahl

Die Komponente(n) eines Virus, die aus der Hülle zum Anheften herausgezogen wird/werden, ist/sind:

A. Kapsomere
B. Spikes
C. Nukleinsäure
D. virale Whiskers

B

Welche der folgenden Eigenschaften fehlt einem Virus? Wählen Sie alle zutreffenden.

A. Ribosomen
B. Stoffwechselvorgänge
C. Glykoprotein

A und B

Die Hülle eines Virus wird von der des Wirts abgeleitet

A. Nukleinsäuren
B. Membranstrukturen
C. Zytoplasma
D. Genom

B

Bei der Benennung von Viren endet der Familienname mit ________ und der Gattungsname endet mit _________.

A. – Virus; −viridae
B. –viridae; −Virus
C. –Virion; Virus
D. – Virus; virion

B

Was ist ein anderer Name für einen unbehüllten Virus?

A. umhülltes Virus
B. provirus
C. Nacktvirus
D. latenter Virus

C

Wahr falsch

Richtig oder falsch: Wissenschaftler haben Viren identifiziert, die Pilzzellen infizieren können.

Wahr

Fülle die Lücke aus

Ein Virus, das ein Bakterium infiziert, wird als a/an ___________________ bezeichnet.

Bakteriophage

Ein/ein __________ Virus besitzt Eigenschaften sowohl eines polyedrischen als auch eines helikalen Virus.

Komplex

Ein Virus, das nur Nukleinsäure und ein Kapsid enthält, wird als ___________________ Virus oder __________________ Virus bezeichnet.

nackt oder unverhüllt

Die ____________ _____________ auf dem Bakteriophagen ermöglichen die Bindung an die Bakterienzelle.

Schwanzfasern

Kurze Antwort

Diskutieren Sie die geometrischen Unterschiede zwischen helikalen, polyedrischen und komplexen Viren.

Was bedeutete das Wort „Virus“ in den 1880er Jahren und warum wurde es verwendet, um die Ursache der Tabakmosaikkrankheit zu beschreiben?

Kritisches Denken

Benennen Sie jeden markierten Teil des abgebildeten Bakteriophagen.

Was kommt Ihrer Meinung nach zuerst in Bezug auf die Evolution auf? Das Virus oder der Wirt? Erkläre deine Antwort.

Glauben Sie, dass es möglich ist, im Labor einen Virus zu erzeugen? Stellen Sie sich vor, Sie wären ein verrückter Wissenschaftler. Beschreiben Sie, wie Sie einen neuen Virus erstellen würden.

6.2: Der virale Lebenszyklus

Viele Viren zielen auf bestimmte Wirte oder Gewebe ab. Einige haben möglicherweise mehr als einen Host. Viele Viren durchlaufen mehrere Stadien, um Wirtszellen zu infizieren. Diese Stadien umfassen Anheftung, Penetration, Entschichtung, Biosynthese, Reifung und Freisetzung. Bakteriophagen haben einen lytischen oder lysogenen Zyklus. Der lytische Zyklus führt zum Tod des Wirts, während der lysogene Zyklus zur Integration von Phagen in das Wirtsgenom führt.

Mehrfachauswahl

Welche der folgenden Ursachen führt zur Zerstörung der Wirtszellen?

A. lysogener Zyklus
B. lytischer Zyklus
C. prophage
D. gemäßigter Phagen

B

In welcher der folgenden Phasen erhält ein Virus seine Hülle?

A. Anhang
B. Penetration
C. Montage
D. freigeben

D

Welche der folgenden Komponenten wird von HIV in eine Zelle eingebracht?

A. eine DNA-abhängige DNA-Polymerase
B. RNA-Polymerase
C. ribosom
D. reverse Transkriptase

D

Ein Positivstrang-RNA-Virus:

A. muss zunächst in eine mRNA umgewandelt werden, bevor sie translatiert werden kann.
B. direkt verwendet werden, um virale Proteine ​​zu translatieren.
C. wird durch Wirtsenzyme abgebaut.
D. wird von Wirtsribosomen nicht erkannt.

B

Wie heißt die Übertragung genetischer Informationen von einem Bakterium auf ein anderes Bakterium durch einen Phagen?

A. Transduktion
B. Exzision
D. übersetzung

EIN

Fülle die Lücke aus

Ein Enzym von HIV, das eine Kopie von DNA aus RNA herstellen kann, heißt _______________________.

umgekehrte Transkriptase

Bei lytischen Viren ist _________________ eine Phase während einer viralen Wachstumskurve, in der das Virus nicht nachgewiesen wird.

Finsternis

Kurze Antwort

Erklären Sie kurz den Unterschied zwischen dem Eintrittsmechanismus eines T-even-Bakteriophagen und eines Tiervirus.

Diskutieren Sie den Unterschied zwischen generalisierter und spezialisierter Transduktion.

Unterscheiden Sie zwischen lytischen und lysogenen Zyklen.

Kritisches Denken

Beschriften Sie die fünf Stadien einer Bakteriophageninfektion in der Abbildung:

Bakteriophagen haben lytische und lysogene Zyklen. Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile für den Phagen.

Wie hilft Reverse Transkriptase einem Retrovirus bei der Etablierung einer chronischen Infektion?

Besprechen Sie einige Methoden, mit denen Pflanzenviren von einer erkrankten Pflanze auf eine gesunde übertragen werden.

6.3: Isolierung, Kultur und Identifizierung von Viren

Die virale Kultivierung erfordert das Vorhandensein irgendeiner Form von Wirtszellen (ganzer Organismus, Embryo oder Zellkultur). Viren können durch Filtration aus Proben isoliert werden. Virales Filtrat ist eine reiche Quelle freigesetzter Virionen. Bakteriophagen werden durch das Vorhandensein von klaren Plaques auf dem Bakterienrasen nachgewiesen. Tier- und Pflanzenviren werden durch zytopathische Effekte, molekulare Techniken (PCR, RT-PCR), Enzymimmunoassays und serologische Assays (Hämagglutinationsassay, Hämagglutinationsinhibitionsassay) nachgewiesen.

Mehrfachauswahl

Welche der folgenden Methoden können nicht zum Kultivieren von Viren verwendet werden?

A. Gewebekultur
B. nur flüssiges Medium
C. Embryo
D. Tierwirt

B

Welcher der folgenden Tests kann verwendet werden, um das Vorhandensein eines bestimmten Virus nachzuweisen?

A. UVP
B. RT-PCR
C. PCR
D. Alles das oben Genannte

D

Welche der folgenden ist KEINE zytopathische Wirkung?

A. Transformation
B. Zellfusion
C. einkernige Zelle
D. Einschlusskörper

C

Fülle die Lücke aus

Viren können mit einem _____________ Mikroskop diagnostiziert und beobachtet werden.

Elektron

Zellanomalien, die aus einer Virusinfektion resultieren, werden als ____________ _____________ bezeichnet.

zytopathische Wirkungen

Kurze Antwort

Erläutern Sie kurz die verschiedenen Methoden zur Kultivierung von Viren.

Kritisches Denken

Beschriften Sie die durch Pfeile gekennzeichneten Komponenten.

(Kredit: Änderung der Arbeit der American Society for Microbiology)

Was sind einige Eigenschaften der Viren, die einem Computervirus ähneln?

6.4: Viroide, Virusoide und Prionen

Andere azelluläre Wirkstoffe wie Viroide, Virusoide und Prionen verursachen ebenfalls Krankheiten. Viroide bestehen aus kleinen, nackten ssRNAs, die bei Pflanzen Krankheiten verursachen. Virusoide sind ssRNAs, die andere Helferviren benötigen, um eine Infektion auszulösen. Prionen sind proteinhaltige infektiöse Partikel, die übertragbare spongiforme Enzephalopathien verursachen. Prionen sind extrem resistent gegen Chemikalien, Hitze und Strahlung.

Mehrfachauswahl

Welche dieser Infektionserreger haben keine Nukleinsäure?

A. Viroide
B. Viren
C. Bakterien
D. Prionen

D

Welche der folgenden Aussagen trifft auf Prionen zu?

A. Sie können durch Kochen bei 100 °C inaktiviert werden.
B. Sie enthalten ein Kapsid.
C. Sie sind eine bösartige Proteinform, PrP.
D. Sie können zuverlässig durch einen Autoklaven inaktiviert werden.

C

Fülle die Lücke aus

Sowohl Viroide als auch Virusoide haben ein(n) _________ Genom, aber Virusoide benötigen a(n) _________, um sich zu vermehren.

RNA, Helfervirus

Kurze Antwort

Beschreiben Sie die Krankheitssymptome, die bei mit Prionen infizierten Tieren beobachtet wurden.

Kritisches Denken

Repliziert sich ein Prion? Erklären.


6 Übungen zur Stimulierung des Sexualtriebs

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Dieser Artikel enthält Verweise auf wissenschaftliche Zeitschriften und Peer-Review-Forschung. Die Nummern in Klammern entsprechen dem Literaturverzeichnis am Ende des Artikels.

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21.4 Andere azelluläre Entitäten: Prionen und Viroide

In diesem Abschnitt gehen Sie den folgenden Fragen nach:

  • Was sind Prionen und wie verursachen sie Krankheiten?
  • Was sind Viroide und ihre Infektionsziele?

Anschluss für AP ® Kurse

Der in diesem Abschnitt beschriebene Inhalt liegt außerhalb des Anwendungsbereichs von AP ® . Es ist jedoch interessant festzustellen, dass Prionen und Viroide – Krankheitserreger, die in ihrer Struktur viel einfacher sind als Viren – tödliche Krankheiten hervorrufen können, einschließlich Rinderwahnsinn und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Prionen sind infektiöse Proteine, während Viroide einzelsträngige RNA sind Krankheitserreger (Wirkstoffe mit der Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen), die Pflanzen infizieren.

Prionen

Prionen, so genannt, weil sie proteinhaltig sind, sind infektiöse Partikel – kleiner als Viren –, die keine Nukleinsäuren (weder DNA noch RNA) enthalten. Historisch galt die Idee eines Infektionserregers ohne Nukleinsäuren als unmöglich, aber die Pionierarbeit des Nobelpreisträgers Stanley Prusiner hat die Mehrheit der Biologen davon überzeugt, dass solche Erreger tatsächlich existieren.

Es wurde gezeigt, dass tödliche neurodegenerative Erkrankungen wie Kuru beim Menschen und bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern (allgemein als „Rinderwahnsinn“ bekannt) durch Prionen übertragen werden. Die Krankheit wurde durch den Verzehr von Fleisch, Nervengewebe oder inneren Organen zwischen Mitgliedern derselben Art übertragen. Kuru, ursprünglich von Menschen in Papua-Neuguinea beheimatet, wurde durch rituellen Kannibalismus von Mensch zu Mensch verbreitet. BSE, das ursprünglich im Vereinigten Königreich entdeckt wurde, wurde zwischen Rindern übertragen, indem Rindernervengewebe in Futtermittel für andere Rinder aufgenommen wurde. Personen mit Kuru und BSE zeigen Symptome eines Verlusts der motorischen Kontrolle und ungewöhnlicher Verhaltensweisen, wie z. B. unkontrolliertes Gelächter mit Kuru, gefolgt vom Tod. Kuru wurde kontrolliert, indem die Bevölkerung dazu gebracht wurde, ihren rituellen Kannibalismus aufzugeben.

Andererseits dachte man zunächst, dass BSE nur Rinder befällt. Es wurde gezeigt, dass Rinder, die an der Krankheit starben, Läsionen oder "Löcher" im Gehirn entwickelten, die dazu führten, dass das Gehirngewebe einem Schwamm ähnelte. Später im Ausbruch wurde jedoch gezeigt, dass eine ähnliche Enzephalopathie beim Menschen, die als Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJK) bekannt ist, durch den Verzehr von Rindfleisch von Tieren mit BSE übertragen werden konnte, was zu Einfuhrverboten von britischem Rindfleisch in verschiedenen Ländern führte der britischen Rindfleischindustrie erheblichen wirtschaftlichen Schaden zufügen (Abbildung 21.18). BSE existiert immer noch in verschiedenen Bereichen, und obwohl es sich um eine seltene Krankheit handelt, sind Personen, die an CJK erkranken, schwer zu behandeln. Die Krankheit kann durch Blut von Mensch zu Mensch übertragen werden, daher haben viele Länder Blutspenden aus Regionen verboten, die mit BSE in Verbindung stehen.

Die Ursache von spongiformen Enzephalopathien wie Kuru und BSE ist eine infektiöse Strukturvariante eines normalen zellulären Proteins namens PrP (Prion Protein). Diese Variante bildet das Prionenteilchen. PrP existiert in zwei Formen, PrP c , die normale Form des Proteins, und PrP sc , die infektiöse Form. Einmal in den Körper eingeführt, bindet das im Prion enthaltene PrP sc an PrP c und wandelt es in PrP sc um. Dies führt zu einem exponentiellen Anstieg des PrP sc-Proteins, das aggregiert. PrP sc ist abnormal gefaltet und die resultierende Konformation (Form) ist direkt für die im Gehirn infizierter Rinder beobachteten Läsionen verantwortlich. Daher scheint das Prion, wenn auch nicht ohne einige Kritiker unter den Wissenschaftlern, eine völlig neue Form von Infektionserregern zu sein, die erste gefundene, deren Übertragung nicht von Genen abhängt, die aus DNA oder RNA bestehen.

Viroide

Viroide sind Pflanzenpathogene: kleine, einzelsträngige, zirkuläre RNA-Partikel, die viel einfacher sind als ein Virus. Sie haben weder ein Kapsid noch eine äußere Hülle, sondern können sich wie Viren nur innerhalb einer Wirtszelle vermehren. Viroide produzieren jedoch keine Proteine, sondern nur ein einziges, spezifisches RNA-Molekül. Menschliche Krankheiten, die durch Viroide verursacht werden, müssen noch identifiziert werden.

Es ist bekannt, dass Viroide Pflanzen infizieren (Abbildung 21.19) und jedes Jahr für Ernteausfälle und den Verlust von Millionen Dollar an landwirtschaftlichen Einnahmen verantwortlich sind. Einige der Pflanzen, die sie infizieren, sind Kartoffeln, Gurken, Tomaten, Chrysanthemen, Avocados und Kokospalmen.

Karriereverbindung

Virologe

Virologie ist das Studium von Viren, und ein Virologe ist eine Person, die in dieser Disziplin ausgebildet ist. Eine Ausbildung in Virologie kann zu vielen verschiedenen Karrierewegen führen. Virologen engagieren sich aktiv in der akademischen Forschung und Lehre an Hochschulen und medizinischen Fakultäten. Einige Virologen behandeln Patienten oder sind an der Entwicklung und Herstellung von Impfstoffen beteiligt. Sie können an epidemiologischen Studien teilnehmen (Abbildung 21.20) oder Wissenschaftsautoren werden, um nur einige mögliche Karrieren zu nennen.

Wenn Sie denken, dass Sie an einer Karriere in der Virologie interessiert sein könnten, suchen Sie einen Mentor auf diesem Gebiet. Viele große medizinische Zentren haben Abteilungen für Virologie, und kleinere Krankenhäuser haben normalerweise Virologielabore in ihren mikrobiologischen Abteilungen. Freiwilligenarbeit in einem Virologielabor für ein Semester oder Arbeit in einem über den Sommer. Ein Gespräch über den Beruf und ein Einblick in die Arbeit aus erster Hand helfen Ihnen bei der Entscheidung, ob eine Karriere in der Virologie das Richtige für Sie ist. Die Website der American Society of Virology ist eine gute Quelle für Informationen zu Ausbildung und Karriere in der Virologie.

Welche der folgenden Aussagen werden nicht mit Prionen in Verbindung gebracht?

Welche Aussage trifft auf Viroide zu?

Prionen sind für die Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit verantwortlich, die in den letzten 10 Jahren in Großbritannien zu über 100 Todesfällen geführt hat. Wie bekommt der Mensch diese Krankheit?

Diese auf Prionen basierende Krankheit wird durch den menschlichen Verzehr von infiziertem Fleisch übertragen.

Wie sind Viroide wie Viren?

Beide replizieren sich in einer Zelle, und beide enthalten Nukleinsäure.

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    • Autoren: Julianne Zedalis, John Eggebrecht
    • Herausgeber/Website: OpenStax
    • Buchtitel: Biologie für AP®-Kurse
    • Erscheinungsdatum: 8. März 2018
    • Ort: Houston, Texas
    • Buch-URL: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/1-introduction
    • Abschnitts-URL: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/21-4-other-acellular-entities-prions-and-viroids

    © 12.01.2021 OpenStax. Von OpenStax produzierte Lehrbuchinhalte sind unter einer Creative Commons Attribution License 4.0-Lizenz lizenziert. Der OpenStax-Name, das OpenStax-Logo, die OpenStax-Buchcover, der OpenStax CNX-Name und das OpenStax CNX-Logo unterliegen nicht der Creative Commons-Lizenz und dürfen ohne vorherige und ausdrückliche schriftliche Zustimmung der Rice University nicht reproduziert werden.


    Fragen zur wissenschaftlichen Praxis-Herausforderung

    Das Influenza-A-Virus ist das krankheitserregendste der menschlichen Influenza-Viren. Seine Hülle umschließt einen Proteinkomplex (vRNP) und acht einzelsträngige, negative RNA-Segmente (vRNA). Jedes Segment kodiert für ein oder zwei Proteine, die die virale Replikation unterstützen. Auf der äußeren Oberfläche der Hülle befinden sich Proteine, die Wirtsrezeptoren erkennen und daran binden.

    A. Kommentieren Sie die Darstellung unten, um kurz beschreiben jeder Prozess ist mit einem nummerierten Etikett verbunden.

    B. Beschreiben Influenza Eine Virusreplikation als ein Prozess, der entweder durch positives oder negatives Feedback reguliert wird und rechtfertigen deine Auswahl.

    Das beim Menschen erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) und viele Krebsarten werden durch doppelsträngige RNA-Retroviren verursacht.

    C. Kontrast die Prozesse der viralen Replikation von HIV und Influenza-A-Virus.

    D. Erklären den Unterschied in den Auswirkungen einer HIV- und Influenza-A-Infektion auf die genetische Variabilität des Wirts.

    E. Die gemessenen Mutationsraten für Influenza-A-Virus und HIV sind nahezu identisch (Sanjuan et al., Jour. Virologie, 2010). Erklären diese Beobachtung, obwohl die Hostfehlerprüfung in einem dieser Replikationsmodi ausgeführt wird.

    Es hat sich gezeigt, dass dreidimensionale (3D) Strukturen oder Faltungen von Proteinen mehr Informationen über evolutionäre Beziehungen enthalten als die Sequenzen von DNA-Nukleotiden, die die Proteine ​​kodieren. Die Aminosäuresequenzen von Kaninchen-Skelettmuskel-Aktin (375 Aminosäuren) und Rinder-ATPase (386 Aminosäuren) haben nur 39 Stellen gemeinsam. Die 3D-Struktur dieser Proteine ​​ist jedoch nahezu identisch (Flaherty et al., Proz. Natl. Akad. Wissenschaft Vereinigte Staaten von Amerika, 1991). Da die Informationen über die 3D-Faltung von Proteinen und die Zahl der sequenzierten ganzen Genome zugenommen haben, hat sich die Faltung als eine evolutionär konservierte Eigenschaft erwiesen.

    A. Analysieren diese Daten zu verfeinern folgendes Modell: Aus zeitlichen Variationen der Nukleotidsequenz eines Gens kann auf die Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde geschlossen werden.

    Durch die Anwendung eines auf Proteinfaltung basierenden Klassifikationsschemas haben Nasir und Caetano-Anollés (Wissenschaft Hinweis. 2015) haben die Anzahl der Faltungsfamilien bestimmt, die Viren mit den drei Domänen teilen. Ungefähr 60 % der in Viren gefundenen Faltungsmuster waren allen drei Domänen gemeinsam, wie unten gezeigt. Weniger als 10 % waren virenspezifisch.

    Viren sind azellulär und liegen folglich außerhalb der drei Domänen des zellulären Lebens. Ihr Ausschluss wird jedoch zunehmend in Frage gestellt. Seit 2012 wurden mehrere sehr große Viren entdeckt, jedes ein doppelsträngiges DNA-Virus mit mehr als einer Million Basen, von denen einige für Nukleotide und Aminosäuren kodieren. Jedoch kodieren keine Ribosomen, so dass diese Viren für die Replikation immer noch von einem marinen Bakteriovoren-Wirt (Amöbe oder Flagellaten) abhängig sind.

    Hypothesen zum Ursprung des Lebens auf der Erde müssen die Beziehung zwischen Proteinen und genetischer Information berücksichtigen. Proteine ​​werden benötigt, um genetische Informationen zu lesen und zu schreiben, aber genetische Informationen werden benötigt, um Proteine ​​zu synthetisieren. Welches dieser Systeme entwickelte sich zuerst, und wenn keines der beiden zuerst kam, wie könnten sie sich dann gleichzeitig entwickeln? Das RNA-first-Modell basiert auf der Idee, dass ribosomale RNA Proteine ​​sowohl kodiert als auch synthetisiert.

    B. Beschreiben eine Hypothese für den Ursprung des Lebens auf der Erde, die die doppelte Funktionalität von RNA und die Funktion der retroviralen reversen Transkriptase kombiniert, um einen Mechanismus vorzuschlagen, der zu einer alten, azellulären Abstammungslinie von sehr großen, doppelsträngigen DNA-Viren und einem ersten DNA-basierten zellulären . führt Lebensform.

    C. Wie Viren nutzt der Kern eines Eukaryoten die Maschinerie der Zelle, um DNA zu transkribieren und Proteine ​​zu synthetisieren. Bewerten die Möglichkeit des Ursprungs von Eukarya durch Spezialisierung eines sehr großen doppelsträngigen DNA-Virus.

    Viren entwickeln sich, hinterlassen aber keine fossilen Beweise, die verwendet werden können, um Phylogenien zu konstruieren. Virus-DNA, insbesondere die von Retroviren, wird jedoch häufig im Wirtsgenom gefunden. Durch den Vergleich von Sequenzen desselben Virus, die zu verschiedenen Zeitpunkten integriert wurden, kann die Evolutionsgeschichte des Virus konstruiert werden. Die viralen Genome werden typischerweise unvollständig, in Segmenten und unterbrochen von Stop-Codons gefunden. Bei Wirbeltieren mit Kiefer machen retrovirale Sequenzen oder davon abgeleitete Sequenzen einen signifikanten Anteil des gesamten Genoms aus.

    A. Erklären warum in der Wirts-DNA retrovirale DNA und nicht die Genome von einzelsträngiger oder doppelsträngiger DNA oder einzelsträngiger RNA-Viren gefunden werden.

    Exaptation tritt auf, wenn die Genexpression eine Funktion bereitstellt, die unabhängig von dem Selektionsdruck ist, der auf das Gen gewirkt hat. Beispielsweise wird ein Pigment, das einen selektiven Vorteil bietet, indem es Schäden durch Sonneneinstrahlung reduziert, zu einem Element des Paarungsverhaltens. Federn, die sich unter Selektion entwickelt haben, um Wärmeverlust zu verhindern, werden zu einem Flugmittel.

    In einer Studie zur viralen Evolution im Wirtsgenom von Primaten, Katzuorakis und Gifford (PLOS Genetik, 2010), dass virale Genome innerhalb des Wirts mithilfe von Computersimulationen überraschend stabil waren, schätzten sie die Wahrscheinlichkeit einer solchen Konstanz auf 1 zu 100.000.

    B. Erklären in Bezug auf die Selektion, wie die virale genetische Information, die das Virus nicht mehr repliziert, vom Wirt aufrechterhalten wird.

    Staupe ist eine unheilbare Krankheit bei Katzen, Hunden und ihren Schwesterlinien, die durch ein Parvovirus verursacht wird. Das Virus nutzt das Transferrin des Wirts, ein membrangebundenes Protein, das für den Eisentransport verwendet wird, um an die Zelle zu binden. Die Phylogenie der Parvoviridae Familie konstruiert wurde (J. Kaebler, PLOS-Erreger, 2012). Diese Studie zeigte die Evolution sowohl des Virus als auch des Wirtsproteins durch Selektion, um einer Infektion zu widerstehen. Vor ungefähr 54 Millionen Jahren, als die Abstammung der Katzen (Feliformia) unterschied sich von dem der Hunde (Caniformia), divergierte auch die Parvovirus-Hülle, was den Veränderungen im Transferrin des Wirts entsprach. 1978 trat plötzlich eine weltweite Erkrankung bei Hunden aufgrund eines Parvovirus auf.

    C. Erklären wie diese Pandemie in der Katzenpopulation entstanden sein könnte.

    Eine einfache Berechnung der Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Pockenvirus (Virion) führte Forscher des Imperial College London zu einer neuen Erkenntnis. Virionen kommunizieren mit anderen Virionen. Die Forscher beobachteten, dass der Radius eines etwa kreisförmigen Plaques infizierter Zellen in nur 3 Tagen auf 1,45 mm anwuchs. Sie maßen den Abstand zwischen benachbarten Zellen mit 0,037 mm, um die scheinbare Zeit für den Lysezyklus (von der Infektion bis zur Lyse) zu erhalten. Sie verglichen diese Zeit mit der tatsächlichen Rate, mit der neue Virionen gebildet werden: 5 bis 6 Stunden.

    A. Vorhersagen der Infektionsradius, wenn der Infektionsprozess eine Sequenz von Eintritt, Replikation, Lyse und Infektion einer benachbarten Zelle umfasste.

    Um diese Diskrepanz zwischen beobachteten und vorhergesagten Wachstumsraten zu erklären, untersuchten die Forscher den viralen Eintrittsprozess und entdeckten, dass das Aktinprotein auf der Oberfläche der Wirtszelle, das den viralen Rezeptor bereitstellte, durch Anheftung modifiziert wurde. Sie fanden dann ein mutiertes Virus, das das Zelloberflächenprotein nicht veränderte. Die Abhängigkeit des Wachstums des Plaque-Radius von der Zeit für den Wildtyp und die Mutante sind in der Grafik dargestellt.

    B. Analysieren diese Daten und vergleichen Sie die berechneten Infektionsraten mit den in Teil A vorhergesagten.

    C. Verwenden Sie die Ergebnisse dieses Experiments, um die Behauptung unterstützen dass Reaktionen auf Informationen und die Kommunikation von Informationen die natürliche Selektion beeinflussen.

    Beschreiben Sie, wie die Virusreplikation genetische Variationen in die Viruspopulation einführt.


    Schau das Video: Der Unterschied zwischen VIREN und BAKTERIEN (Oktober 2022).