14 virus intro

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14 virus intro

  1. 1. I virus
  2. 2. • "Virus" dal latino “veleno”• Combinazione organizzata di macromolecole• entità biologiche con strutture subcellulari• Semplicità strutturale: un acido nucleico (DNA o RNA) racchiuso in un rivestimento di natura proteica (CAPSIDE)• Complessità biologico-funzionale• Materiale biochimico inerte al di fuori della cellula• PARASSITI ENDOCELLULARI OBBLIGATI• Alcuni possiedono propri enzimi, ma senza assistenza, non sono capaci di riprodurre le informazioni contenute nei loro genomi• Spettro d’ospite: micoplasmi, alghe, batteri, piante e animali superiori
  3. 3. Le particelle virali complete, virioni, sonocaratterizzate da dimensioni estremamentemodeste: 10-300 nm.
  4. 4. From Principles of Virology Flint et al ASM Press
  5. 5. Microscopio elettronico
  6. 6. •Prima descrizione di patologia di origine virale: Vaiolo in Cina nel X sec. a.C.•Alterazioni simil-vaiolose nella mummia del faraone Ramsete II (circa 2000 a.C.). poliomielite vaiolo Virus del mosaico del tabacco: primo virus identificato
  7. 7. Varietà di forme e dimensioni
  8. 8. Sono coltivabili in vitro in cellule eucariotiche, o in batteri (a seconda del tipo virale). Alcuni (Orthomyxovirus, paramyxovirus) possono essere coltivabili con facilita’ in uova embrionate.Hanno resistenza variabile al pH. Questo regola la loro patogenicita’ -Es. Rinovirus sono distrutti a pH3 (pH gastrico di circa 1) e pertanto sono non patogeni per l’apparato gastrointestinale. -Altri picornavirus sono resistenti al pH gastrico e pertanto patogeni (enterovirus).
  9. 9. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  10. 10. MorfologiaVirus nudi 1. Genoma Acido nucleico (DNA o RNA) 2. Capside Rivestimento proteico Genoma+capside = nucleocapsideVirus rivestiti : Pericapside o Envelopedoppio strato fosfolipidico che circonda il nucleocapside
  11. 11. virus nudi
  12. 12. virus rivestitiEnvelope • Doppio strato fosfolipidico • I virus con envelope sono comuni nel mondo animale, ma si conoscono anche virus batterici dotati di envelope
  13. 13. ORIGINE DELL’ENVELOPE Spikes o  antirecettori                                                       
  14. 14. Pericapside (peplos, envelope)Strato lipidico esterno, presente solo in alcune famiglie di virus(orthomyxovirus, herpesvirus, retrovirus, poxvirus, ecc.).Costituito da lipidi della membrana della cellula infettata, rimastiintorno al virus vero e proprio al momento dell’esocitosi.Contiene anche alcune glicoproteine virali (Spikes o antirecettori), chefungono da primorecettore virale nei confronti delle cellule bersaglio.Svolge funzione di protezione, di riconoscimento antigenico(emoagglutinina del virus influenzale) e di penetrazione nella cellulaospite tramite il meccanismo di fusione con la membrana cellulare.Neuroaminidasi (budding)La presenza del pericapside rende ragione della sensibilità di alcunivirus ai disinfettanti organici (eteri, alcooli) in grado di sciogliere ilipidi.
  15. 15. Spikes • Proteine protundenti dall’envelope, sono di origine virale • Riconoscono i recettori sulle cellule ospiti
  16. 16. Non possedendo envelope e quindi spikes la capacità antirecettoriale dei virus nudi è legata alle proteine del Capside. Ristretta capacità codificante del genoma: capside limitato tipo di proteine, nei virus più piccoli un solo tipo.Le diverse subunità proteiche (protomeri) sono tenute insieme da legami non covalenti e possono disporsi (AUTOASSEMBLARSI) secondo strutture di tipo cubico-icosaedrico o elicoidale
  17. 17. I virus si possono dividere in 2 gruppi in base alla simmetria del capside: A SIMMETRIA ELICOIDALE A SIMMETRIA ICOSAEDRICA
  18. 18. Simmetria elicoidaleI protomeri si dispongono come igradini di una scala a chiocciola,seguendo l’andamento elicoidaledell’acido nucleico che vi è racchiuso,formando una sorta di bastoncello lacui lunghezza dipende dallalunghezza dell’ac.nucleico.
  19. 19. Simmetria elicoidale: alcuni esempi… Questi virus si differenziano per Lunghezza Diametro Passo dell’elica N° di protomeri per spira. Rabies Virus Rabies Virus Tobacco Mosaic Virus
  20. 20. Simmetria icosaedrica Capsidi più complessi! icosaedro solido regolare costituito da 20 facce a triangolo equilatero, 12 vertici, 30 spigoliLe catene polipeptidiche disposte sulla superficie di un icosaedro virutale formando un guscio isometrico Vi appartengono sia virus nudi che rivestiti I virus a DNA possiedono prevalentemente una simmetria di tipo icosaedrico, mentre quelli a RNA possono assumere entrambe le simmetrie
  21. 21. Simmetria icosaedrica - -Come in un pallone da calcioi capsomeri che si associano ai vertici = struttura pentagonale (Pentoni)i capsomeri distribuiti sulla superficie = struttura esagonale (Esoni)In genere i Pentoni sono circondati da 5 Esoni (detti peripentonali)
  22. 22. I virus nudi di origine animale hanno una simmetria esclusivamente di tipo icosaedrico.I virus con envelope possono avere il nucleocapside sia a simmetria elicoidale sia a struttura icosaedrica. I virus più grandi (come i Poxvirus) possono avere una struttura morfologica più complessa.
  23. 23. Simmetria icosaedrica: alcuni esempi… Herpes virus parvovirus adenoviruspoliovirus
  24. 24. Simmetria icosaedrica, nudo
  25. 25. Simmetria elicoidale, nudo
  26. 26. bA. Envelope, simmetria elicoidaleB. Envelope, simmetria icosaedrica
  27. 27. Poliomavirus
  28. 28. Poliovirus
  29. 29. Genoma dei virus
  30. 30. Il genoma dei virus• Contiene l’informazione genetica del virus e codifica per proteine strutturali eproteine funzionali• E’ costituito da un solo tipo di acido nucleico: DNA o RNA
  31. 31. Genoma a DNA:Deossiribovirus • 30% dei virus animali genoma a DNA• Quasi sempre DNA a doppio filamento (sempre aploide), circolare o lineare• Eccezione: Parvovirus (singolo filamento lineare), Hepadnavirus (doppio filamento circolare, incompleto)• Trascrizione e replicazione avvengono nel nucleo (eccezione: poxvirus)
  32. 32. Genoma a RNA: Ribovirus • 70% dei virus animali è ad RNA• Quasi sempre l’RNA è a singolo filamento, sempre lineare• Eccezione: Reovirus (RNA a doppio filamento segmentato), Orthomyxovirus (RNA singolo filamento, frammentato)• Replicazione e trascrizione: principalmente nel citosol
  33. 33. Se il genoma del virus è a RNA, singolo filamento:L’ RNA a polarità positiva presenta alle estremità 5’ e 3’ sequenze analoghe a quelle degli mRNA della cellula ospite: vengono letti direttamente L’ RNA a polarità negativa funge da stampo per una trascrittasi virale (RNA polimerasi che compiono numerosi errori: elevata frequenza di mutazioni e variabilità tipica dei virus a RNA)
  34. 34. Genomi virali a RNA ss• +ve (sense) and -ve (anti-sense) RNA genomes Positive AUG GCA CGA (sense) met ala arg Negative UAC CGU GCU (anti-sense)
  35. 35. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  36. 36. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  37. 37. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  38. 38. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  39. 39. QuickTimeª e un decompressoresono necessari per visualizzare questimmagine.
  40. 40. Classificazione di Baltimore•Gruppo I - virus a DNA a doppio filamento (dsDNA)•Gruppo II - virus a DNA a singolo filamento (ssDNA)•Gruppo III - virus a RNA a doppio filamento (dsRNA)•Gruppo IV - virus a RNA a singolo filamento a polarità + (ssRNA+)•Gruppo V - virus a RNA a singolo filamento a polarità - (ssRNA-)•Gruppo VI - virus a RNA a singolo filamento con capacità retrotrascrizionale(ssRNA RT)•Gruppo VII - virus a DNA a doppio filamento con capacità retrotrascrizionale(dsDNA RT)
  41. 41. M2(ion channel) PB1, PB2, PA

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