Unidad 5. Diversidad del Mundo microbiano

Objetivos
Conocer
    Los microorganismos más importantes y sus características...
UNIDAD VI.- Virología

Tema 18.- Los virus

Agentes infecciosos acelulares: Priones, viroides y virus
•     Agentes infecciosos acelulares
       – no se consideran seres vivos (no tienen los atributos característicos de la ...
Priones

Priones
•   son proteínas infecciosas que transmiten información biológica mediante la
    propagación de un mal ...
Priones

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Priones

 Descenso del número de casos de kuru
 entre el pueblo Fore (Papua Nueva
 Guinea) cuando abandonaron sus rituales...
Viroides

Viroides
     pequeños agentes infecciosos
     compuestos únicamente de ssRNA
     (ARN de cadena simple), de u...
Virus        Virus versus organismos celulares
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Virus




Huéspedes de bacteriófagos
•   en general se cultivan en caldos de cultivo o
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Virus




Purificación de virus
•   los métodos más comúnmente
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Virus




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Propiedades estructurales generales              ...
Virus
        Tipos de ácidos nucleicos virales




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Virus Tipos de virus de ssRNA (RNA de cadena simple)
•   virus de cadena de RNA positiva
     – la secuencia de nucleótido...
Virus Taxonomía de los virus: Principalmente se dividen en virus animales, vegetales y
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Virus
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Virus criterios más importantes Clasificación de los virus animales
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Reproducción de virus animales
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•     s...
e.g., influenza virus
Plant Virus Taxonomy

  •   la mayoría son virus de RNA
Virufagos

Los virofagos
  infectan virus
  gigantes
  como los
  mamavirus y
  los mimivirus
Published online 5 May 2009 | Nature |
 doi:10.1038/459014a
Published online 12 May 2009 |
 Nature | doi:10.1038/459144a
• Culturing vaccines in chicken eggs is the
  main time delay...
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18. Virus, Viroides Y Priones

  1. 1. Unidad 5. Diversidad del Mundo microbiano Objetivos Conocer Los microorganismos más importantes y sus características Las diferentes aplicaciones de la microbiología Asimilar -Los microorganismos evolucionan, los mutantes mejor adaptados a un medio son seleccionados. Frecuentemente esta evolución no supone una alteración de las capacidades de los microorganismos pero permite clasificarlos filogenéticamente Comprender y discutir -La diversidad microbiana y su cambiante clasificación
  2. 2. UNIDAD VI.- Virología Tema 18.- Los virus Agentes infecciosos acelulares: Priones, viroides y virus
  3. 3. • Agentes infecciosos acelulares – no se consideran seres vivos (no tienen los atributos característicos de la vida que estudiamos en el tema 1) – macromoléculas complejas formadas con constituyentes celulares que no son capaces de reproducirse autónomamente pero pueden multiplicarse en el interior de un ser vivo – Actualmente se consideran agentes infecciosos acelulares a los priones, los viroides y los viriones Priones, viroides y viriones • priones – pequeña partícula compuesta únicamente de proteína que resiste la inactivación por procedimientos que modifican los ácidos nucleicos • viroides – pequeños agentes infecciosos compuestos únicamente de ssRNA (ARN de cadena simple), de unos 300 nucleótidos • viriones – partícula vírica completa (y a veces con otras capas) – una o más moléculas de ADN o ARN rodeado de una cubierta proteica – pude tener capas adicionales
  4. 4. Priones Priones • son proteínas infecciosas que transmiten información biológica mediante la propagación de un mal plegamiento y agregación • la infección da como resultado una agregación y acumulación como depósitos proteicos en diversos tejidos • la proteína priónica normal PrPc esta presente en el huésped y parece que podría estar implicada en la unión de átomos de cobre y la homeostasis celular de este metal – la exposición a la proteína priónica alterada (PrPSc) provoca la enfermedad • Parece que, por si solos, los priones (PrPSc) provocan enfermedades degenerativas en animales – Encefalopatías espongiformes transmisibles • escrapi (en ovejas y cabras) • encefalopatía espongiforme bovina • Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob – Las evidencias que se tienen hasta el momento son las siguientes (TIBS 31:150-156): • agregados anormales se encuentran en los tejidos más dañados • la acumulación de estos depósitos marca al final encefalopatía espongiforme • Mutaciónes en el gen normal para que codifique una proteína mal plegada produce una enfermedad hereditaria • Animales transgénicos que expresan el gen mutado desarrollan encefalopatía espongiforme • Proteínas mal plegadas sintetizadas in vitro son citotóxicas e inducen apoptosis
  5. 5. Priones PrPc PrPSc PrPc PrPSc La proteína normal inocua puede cambiar su aspecto a una patógena. La conversión tiene lugar siguiendo una reacción en cadena. Cuando se forma muchas proteína patógenas PrPSc estas forman largos agregados que dañan el tejido neuronal. PrPSc es muy resistente altas temperaturas, radiación UV y proteasas. Knockout del gen PrPC de ratón no desarrollan la enfermedad.
  6. 6. Priones Descenso del número de casos de kuru entre el pueblo Fore (Papua Nueva Guinea) cuando abandonaron sus rituales caníbales En los niños la enfermedad desapareció rápidamente mientras que en los adultos duro muchos años. Se han descrito tiempos de incubación de 30 años. Rojo: Evolución de la epidemia de encefalopatía espongiforme bovina. Alcanzó el máximo en 1992 con 37,000 animales afectados. Cuando se prohibió la adición de residuos de matadero de ovejas la los piensos los casos de encefalopatía espongiforme bovina descendieron rápidamente. Azul: Evolución en humanos.
  7. 7. Viroides Viroides pequeños agentes infecciosos compuestos únicamente de ssRNA (ARN de cadena simple), de unos 300 nucleótidos • no actúan como mRNA (RNA mensajero) • provocan enfermedades en plantas – mecanismo desconocido pero se cree que alteran la expresión de genes importantes para el crecimiento y desarrollo de la planta – algunas provocan infecciones latentes • el RNA del viroide se replica mediante el mecanismo del círculo rodante empleando la RNA polimerasa del huésped • su estructura secundaria es muy importante para la patogenicidad Relación de tamaños entre viroides, virus y bacterias
  8. 8. Virus Virus versus organismos celulares Virus Organismos celulares • organización simple • organización compleja • DNA o RNA pero no ambos • tiene DNA y RNA (excepto un citomegalovirus humano) • llevan a cabo división celular • incapaz de reproducirse • algunos son parásitos intracelulares independientemente de las células • parásitos intracelulares obligados obligados • ausencia de metabolismo • tienen metabolismos aunque sea a un nivel muy bajo El cultivo de los virus • requiere la inoculación en un huésped Inoculación de la membrana vivo apropiado Cavidad amniótica corialantoidea Membrana Huéspedes de virus animales corialantoidea • animales apropiados Cáscara • huevos embrionados • cultivos de tejidos (células) Inoculación de la Cavidad alantoidea cavidad – monocapas de células animales alantoidea – placas de lisis Saco vitelino • áreas localizadas de destrucción celular y lisis • efectos citopáticos – cambios degenerativos microscópicos o macroscópicos o anormalidades en las células del huésped y tejidos
  9. 9. Virus Huéspedes de bacteriófagos • en general se cultivan en caldos de cultivo o agares en lo que crecen activamente bacterias idóneas • el medio de cultivo pierde turbidez a medida que el virus se reproduce • en los medios de cultivo sólidos la infección viral se observa como placas o calvas o halos de lisis Huéspedes para virus vegetales • cultivos de tejidos vegetales • cultivos de protoplastos vegetales • Plantas enteras idóneas – puede provocar lesiones necróticas localizadas o síntomas generalizados de infección
  10. 10. Virus Purificación de virus • los métodos más comúnmente empleados son cuatro: – centrifugación diferencial y centrifugación en gradientes de densidad – precipitación de los virus – desnaturalización de contaminantes – digestión enzimática de los constituyentes celulares
  11. 11. Virus partículas virales Recuento de partículas virales recuento directo – realizado con un microscopio electrónico recuento indirecto – ej. prueba de hemoaglutinación • determina la mayor dilución de virus que provoca la agregación/coagulación de los eritrocitos Hemoaglutinación viral e inhibición de la aglutinación con anticuerpos La adición de anticuerpos inhibe la aglutinación
  12. 12. Virus El título de la hemaglutinación es el valor inverso de la máxima dilución que todavía produce hemaglutinación.
  13. 13. Virus Tamaño del virión Propiedades estructurales generales (de 10 a 400 nm) • nucleocápside – ácido nucleico rodeado por la cubierta proteica • cápside – cubierta proteica que rodea el genoma viral – protege el genoma y ayuda en la transferencia entre células huésped • protómero – subunidades proteicas que forman la cápside Tipos morfológicos Encapsulado Icosaédrico Complejo Helicoidal P22 HIV canine parvovirus Adenovirus Phage T4 Mosaico del tabaco
  14. 14. Virus Tipos de ácidos nucleicos virales Cadena simple lineal Cadena simple circular Cadena doble lineal Cadena doble lineal con roturas en una de las cadenas Cadena doble lineal con extremos entrecruzados (Viruela) Cadena doble circular cerrada (Polio) Cadena simple lineal, positiva Cadena simple lineal, negativa (Rabia) (Paperas ó parotiditis,Sarampión) Cadena simple lineal segmentada, positiva (Sarcoma de Rous, VIH) Cadena simple lineal, segmentada, diploide positiva Cadena simple lineal segmentada, negativa (Gripe) Cadena doble lineal segmentada, negativa
  15. 15. Virus Tipos de virus de ssRNA (RNA de cadena simple) • virus de cadena de RNA positiva – la secuencia de nucleótidos en el RNA genómico del virus = secuencia de nucleótidos en el mRNA viral – es decir, el RNA genómico puede funcionar como mRNA • virus de cadena de RNA negativo – la secuencia de nucleótidos en el RNA genómico del virus es complementaria al mRNA viral • genomas segmentados – cuando el virión contiene más de un RNA Envueltas virales y enzimas Influenza virus • envueltas virales – estructura membranosa que rodea algunos virus • lípidos y carbohidratos de la envuelta – provienen frecuentemente de la membrana del huesped • peplómeros (espicas) – proteínas de la envuelta – son específicas de los virus • enzimas virales – observados en algunos virus – asociadas con o entre la cápsula
  16. 16. Virus Taxonomía de los virus: Principalmente se dividen en virus animales, vegetales y bacterianos (Bacteriófagos o fagos)
  17. 17. Virus Clasificación de bacteriófagos • según dos criterios principales – morfología del fago Acoplamiento Contracción de tallo Penetración Fijación Inyección – propiedades de los ácidos nucleicos
  18. 18. Virus criterios más importantes Clasificación de los virus animales • – morfología – propiedades de los ácidos nucleicos – relaciones genéticas (determinadas mediante numerosas técnicas que incluyen datos de secuenciación y técnicas de hibridación) dsDNA viruses ssDNA viruses Verrugas Infección respiratoria Herpes labial Viruela Fiebre porcina Gastroenteritis africana Tumores Herpes genital Varicela
  19. 19. RNA viruses Filoviridae (ébola) Polio Encefalitis Encefalitis Bronquitis Paperas Gripe Rabia Resfriado Gripe aviaria Encefalitis Diarrea Fiebre amarilla (H5N1) Hemorragias Catarro común Hepatitis A VIH Rubeola Hepatitis E Sarcomas Leucemias Cólera porcino Sarampión
  20. 20. Reproducción de virus animales e.g., herpes simplex virus I • similar a la reproducción de los bacteriófagos – adsorción dsDNA viruses – penetración y liberación de la envoltura – replicación del ácido nucleico viral – síntesis y ensamblaje de viriones – liberación
  21. 21. e.g., influenza virus
  22. 22. Plant Virus Taxonomy • la mayoría son virus de RNA
  23. 23. Virufagos Los virofagos infectan virus gigantes como los mamavirus y los mimivirus
  24. 24. Published online 5 May 2009 | Nature | doi:10.1038/459014a
  25. 25. Published online 12 May 2009 | Nature | doi:10.1038/459144a • Culturing vaccines in chicken eggs is the main time delay in production.

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