Microbiologia farmaceutica

TERZO GRUPPO

Replicazione virus DNA MONOCATENARIO(PARVOVIRIDAE)

Virus che si può replicare in una fase particolare del ciclo cellulare nella cellula ospite o per un'infezione di un altro virus(devono essere co-infettati). Questi virus sono i più piccoli tra i deossiribovirus.

Il genoma (a DNA monocatenario) andrà nel nucleo formando un DNA bicatenario che andrà a formare mRNA che successivamente verranno tradotti in proteine strutturali ed altre proteine che permetteranno la formazione della progenie virale. NB=l'RNA polimerasi qui è cellulare.

QUARTO GRUPPO

Replicazione Hepadnaviridae(virus epatite B)

Abbiamo un DNA parzialmente bicatenario.

Il DNA, ad opera di enzimi cellulari, completa la struttura bicatenaria e la trascrizione del genoma che porta alla formazione di due classi di RNA: uno che è subgenomico (fatto dal genoma per sintetizzare le proteine, ovvero ha la funzione di...

sintetizzare le proteine) e uno pregenomico(stampoper formare il genoma). Questo è l'intermedio a RNA: l' RNA pregenomico dovrà avere unapolimerasi propria(che sarà in seguito prodotta) per produrre il genoma. Dall' RNA pregenomico(nelcitoplasma) la trascrittasi inversa permetterà che si formerà un intermedio RNA-DNA e dopo di chel'RNA andrà a degradarsi e si andrà a fare la seconda catena del DNA. Questo processo ad un certopunto si interrompe e quindi si forma un DNA parzialmente bicatenario. Questo processo avvienenel citoplasma.

NB= questo virus presenta anche le proteine capsidiche.

VIRUS AD RNA

In generale abbiamo due RNA che non corrispondono al nostro mRNA e quindi il virus pur avendo questoRNA non funziona come messaggero e quindi deve formare dell'mRNA. Le condizioni sono che: bisogneràandare a formare dell'RNA positivo sia in presenza di un doppio filamento che in presenza di un RNA

apolarità negativa. A questo punto si dovranno formare delle copie dell'RNA a polarità negativa che andranno a formare la copia positiva che andrà a formare mRNA e da questo si potranno formare le proteine. Ci sono più gruppi perché ci sono più genomi:

• GRUPPO 1 - RNA monocatenario con polarità positiva; il genoma funziona da messaggero e quindi la replicazione è citoplasmatica (poiché non c'è bisogno di entrare nel nucleo)
• GRUPPO 2 - RNA monocatenario con polarità negativa. Qui vi è un ulteriore divisione: abbiamo sia virus a polarità negativa lineare come RHABDOVIRIDAE; oppure abbiamo segmentato come ORTOMIXOVIRIDAE. Essendo virus a polarità negativa, da solo non può funzionare come messaggero e di conseguenza formerà il suo messaggero.
• GRUPPO 3 - genoma a RNA monocatenario con polarità positiva. RETHROVIRIDAE. Questo virus non funziona da messaggero.

messaggero perché passa per un intermedio a DNA (questo lo può fare a livello citoplasmatico grazie ad una trascrittasi inversa); dopo di che, formato il DNA, va nel nucleo ed andrà a trascrivere e a formare il suo messaggero.

GRUPPO 4: RNA bicatenario; replicazione citoplasmatica (si porterà la sua polimerasi).

REOVIRIDAE PRIMO GRUPPO: RNA monocatenario a polarità positiva Picornaviridae. RNA infettante. È un virus piccolo con capside ed RNA monocatenario con polarità positiva che è uguale all'mRNA (per questo motivo l'RNA non si porta dietro delle proteine). Ci troviamo nel citoplasma e l'RNA viene tradotto in una poliproteina che verrà tagliata dalla proteasi andando a formare delle proteine funzionali. La progenie virale e le proteine strutturali si assemblano formando la progenie virale.

SECONDO GRUPPO: RNA a singola elica a polarità negativa Orthomixoviridae, Rhabdoviridae. RNA con

polarità negativa i virus appartenenti a questo gruppo possiedono un genoma che non può funzionare da messaggero e perciò si dovranno portare la polimerasi per formare l'mRNA. Da questa polimerasi si andranno a fare proteine funzionali che permetteranno la formazione dell'RNAdella nuova progenie e che permetterà la formazione delle proteine strutturali.

NB: il virus quando entra non si sa dove va in quanto si hanno delle diversità a seconda del virus che si considera (nel caso dell'influenza, pur portandosi la polimerasi va nel nucleo.

TERZO GRUPPO RNA monocatenario, a polarità positiva, con intermedio a DNA

Replicazione dei Reoviridae

• RNA con polarità positiva, virale
• Il genoma è formato da 2 molecole identiche di RNA (genoma diploide). L'RNA non funziona direttamente da messaggero ma tramite una trascrittasi forma un DNA bicatenario, il quale entra nel nucleo ed andrà a formare mRNA sfruttando gli

enzimi dell'ospite e da questo si formeranno le proteine e l'RNA della progenie virale

LA LIBERAZIONE DELLA PROGENIE VIRALE

La LIBERAZIONE dei virus neo-formati, è la tappa conclusiva del ciclo replicativo, ed avviene attraverso la morte e la lisi delle cellule infette.

I virus che presentano pericapside richiedono per il montaggio definitivo delle particelle virali finali, l'intervento della membrana cellulare, contemporaneamente alla fuoriuscita del virione dalla cellula infetta (processo di gemmazione).

La cellula può rimanere integra o morire nell'immediato.

Con tutto questo meccanismo si possono formare virus efficienti oppure virus non efficienti (non efficienti perché magari mancano di qualche componente).

ESEMPIO: virus dell'HIV: avviene la fusione (questo è un virus che presenta il pericapside) del pericapside con la membrana cellulare; a questo punto entra il capside che presenta le due molecole identiche di RNA a polarità

positiva. Essendo un virus che passa nell'intermedio a DNA presenterà una polimerasi che forma prima un filamento di RNA e poi, dopo aver formato il complementare, lo degraderà e il DNA andrà nel nucleo andandosi ad integrare nel genoma tramite le integrasi (delle proteine). A questo punto può utilizzare delle proteine dell'ospite. A questo punto si formano vari mRNA che andranno nei ribosomi a tradurre varie proteine funzionali e strutturali. Nel caso del virus dell'HIV, esso forma delle poliproteine. A questo punto si andrà ad assemblare il tutto in modo tale da formare un abbozzo di virus (si parla di abbozzo perché il completamento di questo virus avverrà una volta che è uscito perché si porta la sua proteasi che romperà le poliproteine andando a formare la struttura completa del virione che potrà andare ad infettare altre cellule) che uscirà poi dalla cellula. Quindi recapitolando: le

Le funzioni principali di tutti i virus sono:

• Legame recettore-antirecettore
• Ingresso (che avviene a seconda del tipo di virus)
• Formazione di mRNA
• Duplicazione del genoma
• Possibilità di formare altre proteine dal genoma o di compattarsi formando nuovi virioni che usciranno (l'uscita dipende dal tipo di virus)

La durata del ciclo replicativo dipende dalla complessità del virus (ovvero dai vari passaggi nella cellula ospite). Ci sono delle differenze sostanziali rispetto ai batteri: nel caso dei virus, siamo nell'ordine delle ore e maggiore è la grandezza del virus, maggiore sarà il tempo di replicazione. È importante conoscere la durata del ciclo replicativo per l'identificazione del virus.

La variabilità è più elevata nei virus a RNA rispetto ai virus a DNA, perché i virus che sfruttano le polimerasi dell'ospite (virus a DNA) effettuano la

Correzione di bozze, ovvero sono virus più sicuri; mentre i virus che sfruttano le polimerasi virali (virus a RNA) non effettuano la correzione di bozze e quindi c'è una grande percentuale di errore quando c'è la propria polimerasi. La variabilità genetica può essere determinata in vari modi:

• Nel caso di co-infezioni possono venire fenomeni di RICOMBINAZIONE, ovvero eventi che consistono nello scambio di tratti di materiale genetico tra genomi virali diversi che si trovano nella stessa cellula; ciò determina mutazione. Le co-infezioni sono pericolose perché si possono modificare dei pezzi importanti di un virus dando mutazioni più importanti rispetto a delle mutazioni puntiformi che si possono avere per errore. Questo meccanismo viene utilizzato anche per la formulazione di vaccini.
• Si ha il RIASSORTIMENTO quando parliamo di un genoma segmentato (come il genoma del virus) e avviene quando durante un'infezione

La mista la cellula ospite contiene segmenti dell'influenza genomici neoformati a partire da entrambi i virus parentali. Ci sono due interazioni tra i virus, o meglio due interferenze di replicazione:

• la presenza di un virus in una cellula può impedire la replicazione dell'altro virus;
• ci sono dei virus che possono replicarsi solo in presenza di un altro virus perché gli manca qualcosa che può finire il secondo virus (co-infezioni).

Si prendi un iceberg: la manifestazione di un'infezione, che coincide con la punta dell'iceberg, avviene quando l'infezione virale è ormai terminata; infatti il momento più pericoloso di un'infezione è quello prima di una manifestazione, momento che coincide con la base dell'iceberg (all'incirca 15 giorni prima, ovvero quando si ha la moltiplicazione del virus nella fase iniziale).

Il virus quando entra nell'organismo ha due possibilità:

• non entrare
nella cellula. In questo caso abbiamo un’esposizione per quel virus ma non si ha l’infezione. Questa può essere una prima fase (non c’è la moltiplicazione del virus ma c’è solo l’esposizione). Il virus, poi, può entrare e quindi ci può essere una moltiplicazione virale senza modificazioni visibili e ciò succede quando il virus ha due siti, ovvero entra da una parte (dove c’è una prima moltiplicazione in un sito) e poi si va a sistemare da un’altra parte. Questo tipo di infezione che non comporta modificazioni importanti si dice asintomatica (senza sintomi). SITI DI INGRESSO I siti di ingresso dei virus sono molto simili ai siti di ingresso dei batteri; però il virus deve raggiungere la cellula. I virus possono entrare per: - inalazione; - ingestione di cibi contaminati (virus dell’epatite B); - inoculazione diretta dei virus. L’inoculazione può venire

in vari modi: lesione (contatto diretto), aghi infetti, trasmissione sessuale etc.

artropodi vettori.