Concetti Chiave
- I virus sono parassiti endocellulari obbligati che trasformano le cellule ospiti in fabbriche per la loro riproduzione, utilizzando le proteine dell'ospite.
- I batteriofagi hanno un ciclo vitale che include le fasi litica e lisogena, con meccanismi specifici per la produzione e integrazione del genoma virale.
- I virus eucariotici a DNA possono entrare nelle cellule tramite endocitosi o fusione e, una volta integrati, diventano provirus, trasmettendosi alle cellule figlie.
- I virus a RNA, come l'influenza e l'HIV, mostrano cicli riproduttivi distintivi, con l'HIV che utilizza la trascrittasi inversa per convertirsi in DNA complementare.
- Il processo di splicing è fondamentale nella trascrizione genica, rimuovendo introni e unendo esoni per formare mRNA maturo, grazie all'azione dello spliceosoma.
I virus sono dei piccoli agenti infettivi che trasformano le cellule che invadono in fabbriche per riprodursi, perché sono parassiti endocellulari obbligati e quindi dipendono dalle proteine della cellula ospite. La maggior parte dei virus viene chiamata virione ed è composta da materiale genetico, che può essere DNA o RNA, un capside, che è un rivestimento proteico che protegge il materiale genetico, e a volte un pericapside, che è un involucro lipidico.
I virus possono infettare sia i batteri (i quali vengono chiamati batteriofagi o fagi) sia le cellule eucariotiche (e in base al materiale genetico vengono suddivisi in virus a DNA e virus a RNA)
Indice
Qual è la struttura e il ciclo dei batteriofagi?
Il ciclo vitale dei batteriofagi si divide in ciclo litico (dove vengono prodotti nuovi virioni) e in ciclo lisogeno (dove il genoma virale si integra al cromosoma batterico e si diffonde tramite mitosi).
Il ciclo litico è suddiviso in una fase precoce dove viene digerito il DNA della cellula ospite e vengono trascritti i geni del virus per stimolare la duplicazione, e in una fase tardiva dove vengono trascritti i geni virali che codificano le proteine del capside e gli enzimi che successivamente indurranno la lisi cellulare e la conseguente liberazione di nuovi fagi.
Durante ciclo lisogeno il DNA virale diventa un profago integrandosi e duplicandosi con il DNA dell’ospite, che verrà chiamato batterio lisogeno. Il virus però può cambiare il proprio ciclo in base alla situazione grazie alle proteine virali cprimo e Cro che regolano i promotori che controllano la trascrizione: quando la cellula ospite è in crescita il profago resta nella fase lisogena (cprimo), ma quando la cellula ospite è in condizioni di stress e cresce con difficoltà il profago attiva il ciclo litico (Cro).
Virus eucariotici a DNA
Parliamo invece di virus che infettano le cellule eucariotiche.
I virus a DNA contengono un filamento doppio o singolo di DNA e compiono cicli litici e lisogeni simili ai fagi. Possono entrare nella cellula tramite endocitosi, dove il virus viene inglobato all’interno e si attiva, o tramite fusione, tra la membrana cellulare e il pericapside, e quando il loro DNA viene integrato in un cromosoma dell’ospite prende il nome di provirus e si trasmette poi alle cellule figlie. (Herpesvirus e Papilloma virus)
Virus eucariotici a RNA
I virus a RNA, invece, contengono un singolo filamento di RNA e si comportano in modi diversi. Prendiamo come esempi il virus dell’influenza umana e l’HIV:
- L’influenza entra nella cellula per endocitosi all’interno di una vescicola membranosa e il proprio RNA virale funge da stampo per la produzione di mRNA grazie a una RNA polimerasi virale RNA-dipendente che non usa il DNA come quelle cellulari come stampo.
- L’HIV invece è un retrovirus, che presenta un ciclo riproduttivo più complesso. Innanzitutto usa la trascrittasi inversa per convertire il proprio genoma in un provirus a doppio filamento di DNA complementare e contiene due siti di splicing che generano gli mRNA per le proteine Tat (che aumenta l’efficienza della trascrizione) e Rev (che regola la trascrizione e maschera le giunzioni di splicing per poter fare sfuggire il virus ai controlli della cellula ospite).
Meccanismi di trascrizione e splicing
Promotore: è una regione di DNA costituita da specifiche sequenze dette consenso, alla quale si lega la RNA polimerasi per iniziare la trascrizione di un gene, o di più geni.
SARS coronavirus COVID 19 RNA+ può usare subito acido nucleico
Orthomyxovirus influenzali RNA- (filamento antisenso) necessita di una RNA
polimerasi per costruire mRNA
Splicing: lo splicing fa parte delle regolazioni post-trascrizionali e avviene ad opera dello spliceosoma costituito da ribonucleoproteine (snRNP) e fattori proteici, che taglia gli introni e lega tra loro gli esoni (seq codificanti)
Cap: guanina trifosfato in 5’
Poli-A: 200 adenine in 3’
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura fondamentale di un virus?
- Come si differenziano i cicli litico e lisogeno nei batteriofagi?
- In che modo i virus a DNA infettano le cellule eucariotiche?
- Qual è la differenza principale tra virus a RNA e retrovirus come l'HIV?
- Cosa implica il processo di splicing nella trascrizione genica?
Un virus, o virione, è composto da materiale genetico (DNA o RNA), un capside che lo protegge e, in alcuni casi, un pericapside lipidico.
Il ciclo litico produce nuovi virioni e porta alla lisi cellulare, mentre il ciclo lisogeno integra il genoma virale nel cromosoma batterico, diffondendosi tramite mitosi.
I virus a DNA entrano nella cellula tramite endocitosi o fusione, e il loro DNA può integrarsi nel cromosoma dell'ospite, diventando un provirus.
I virus a RNA usano il loro RNA come stampo per produrre mRNA, mentre l'HIV, un retrovirus, converte il proprio RNA in DNA complementare tramite trascrittasi inversa.
Lo splicing, eseguito dallo spliceosoma, rimuove gli introni e unisce gli esoni, permettendo la corretta espressione dei geni attraverso la formazione di mRNA maturo.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
