Concetti Chiave
- La genetica virale è fondamentale per comprendere il ruolo dei virus nelle malattie, da quelle comuni come l'influenza a quelle più gravi come l'AIDS.
- I virus batteriofagi si riproducono introducendo il loro DNA nelle cellule batteriche, passando tra un ciclo lisogeno silente e un ciclo litico distruttivo.
- Durante il ciclo lisogeno, il DNA del virus si integra nel cromosoma del batterio, mentre nel ciclo litico il virus distrugge la cellula ospite per diffondersi rapidamente.
- Le proteine C1 e CRO influenzano il ciclo di vita del virus: C1 favorisce il ciclo lisogeno, mentre CRO attiva il ciclo litico a seconda delle loro concentrazioni.
- I virus eucariotici, a differenza dei batteriofagi, possono avere un pericapside e si integrano nel DNA dell'eucariote, modificando l'attività cellulare.
Importanza della genetica virale
La genetica dei virus va studiata molto perché essi provocano le malattie (da quelle comuni come l’influenza a quelle meno comuni e più gravi come l’AIDS)
Da diversi anni si sta scoprendo che il ruolo dei virus è molto ampio. In un metro quadro di terra cadono ogni giorno dai 600 milioni ai 7 miliardi di virus. Essi sono organismo in grado di trasferire filamenti di DNA. I virus non hanno cellule ed un metabolismo; sono informazioni che vagano. Hanno il DNA o RNA con una capsula proteica ed eventualmente un rivestimento esterno (pericaptide) formato da lipidi. La cellula è l’unità fondamentale del vivente e svolge un metabolismo, il virus lo fa solo quando è dentro la cellula (lo svolge la cellula stessa in realtà).
Ciclo di vita dei batteriofagi
Si studiano molto i virus batteriofagi (o fagi), che hanno fatto capire il ruolo del DNA. Si è compreso che si riproducevano grazie al DNA che introducevano nelle cellule batteriche. Fanno entrare il DNA nelle cellule batteriche e lasciano il resto fuori. Hanno 2 stili di vita: un ciclo di vita chiamato ciclo lisogeno, durante il quale il virus è silente (provirus); inserisce il DNA nel cromosoma del batterio e lascia che quest’ultimo viva (a il suo metabolismo come se il DNA del virus non ci fosse). Ad un certo punto, quando il batterio inizia ad invecchiare, il virus pasa dal ciclo lisogeno al ciclo litico, in cui scinde la cellula del batterio e si diffonde, si disperde. Il DNA del virus in questa fase è separato da quello del batterio, che viene demolito. Il virus fabbrica il capside e forma un enzima che demolisce la cellula del batterio e si diffonde. Il ciclo litico è molto veloce: la prima fase dura 15 minuti e la seconda 10. Il DNA del virus ha un promotore che l’RNA polimerasi del batterio riconosce come se fosse proprio e lavora per il virus, fabbricandogli le proteine. L’RNA polimerasi produce le proteine del batterio, che producono dei fattori proteici ed alimentano il ciclo litico. Il virus produce fattori proteici che decidono se è più conveniente il ciclo litico o il ciclo lisogeno ed essi sono sempre presenti. Quando il batterio fa la sua espressione genica produce delle proteine, se c’è il ciclo litico sono i fattori proteici a dire di attivare la prima fase, chiamata fase precoce che distrugge il DNA del batterio, produce nucleotidi e duplica il DNA. La fase tardiva avviene 10 minuti dopo e in questa fase il virus fabbrica il capside che gli permette di uscire e l’enzima che permette di demolire il batterio. Fa tutto quello che deve fare grazie al batterio che glielo permette (fa il lavoro per lui). Nel ciclo lisogeno il virus ha il DNA inglobato nel batterio ed esso si riproduce.
Ruolo delle proteine nei cicli virali
La proteina C1 favorisce il ciclo lisogeno, la CRO fa l’opposto (favorisce ciclo litico ed inibisce ciclo lisogeno). I processi avvengono in base alla concentrazione delle proteine. Quando c’è più C1 c’è il ciclo lisogeno e viceversa.
I virus eucariotici sono diversi ed hanno molto spesso un pericapside. Una cosa che fanno quasi sempre è l’inserire il loro DNA nell’eucariote per modificare l’attività.
Il virus eucariote può essere a DNA (es. papilloma) o RNA (es. influenza). L’RNA deve fare la trascrizione all’opposto.
Domande da interrogazione
- Qual è l'importanza dello studio della genetica virale?
- Come si riproducono i batteriofagi?
- Qual è la differenza tra il ciclo lisogeno e il ciclo litico?
- Qual è il ruolo delle proteine nei cicli virali?
- Quali sono le differenze tra virus eucariotici e batteriofagi?
La genetica virale è fondamentale poiché i virus causano malattie, da quelle comuni come l'influenza a quelle gravi come l'AIDS. Inoltre, si scopre che i virus hanno un ruolo molto ampio nell'ecosistema, con miliardi di virus presenti in un metro quadro di terra.
I batteriofagi si riproducono introducendo il loro DNA nelle cellule batteriche. Possono seguire due cicli di vita: il ciclo lisogeno, in cui il virus rimane silente, e il ciclo litico, in cui il virus distrugge la cellula batterica e si diffonde.
Nel ciclo lisogeno, il virus integra il suo DNA nel cromosoma del batterio, permettendo al batterio di vivere normalmente. Nel ciclo litico, il virus distrugge la cellula batterica, si replica rapidamente e si diffonde.
Le proteine, come C1 e CRO, influenzano il ciclo virale: C1 favorisce il ciclo lisogeno, mentre CRO favorisce il ciclo litico. La concentrazione di queste proteine determina quale ciclo viene attivato.
I virus eucariotici, a differenza dei batteriofagi, hanno spesso un pericapside e possono essere a DNA o RNA. Inoltre, tendono a inserire il loro DNA negli eucarioti per modificare l'attività cellulare.
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