Microbiologia, parte di Virologia

RNA A SINGOLO FILAMENTO CON POLARITÀ NEGATIVA

Replicazione del virus dell'influenza

pericapside fosfolipidico che presenta due tipi di spicole: neuraminidasi e emoagglutinina. La membrana del pericapside oltre alle glicoproteine presenta la proteina m2, che fada canale ionico che mette in comunicazione l'interno del virione con l'ambiente esterno. Il pericapside poggia su una matrice che contiene 7/8 nucleocapsidi. Esistono 3 ceppi di influenza:

• A: 8 nucleocapsidi
• B
• C: 7 nucleocapsidi

La matrice è costituita dalla proteina m1. Il genoma è a singolo filamento a polarità negativa, quindi ad esso sarà associata anche la polimerasi RNA-dipendente. Il virus penetra per endocitosi. L'adsorbimento avviene in seguito al riconoscimento del trimero di emoagglutinina da parte dell'acido sialico presente nelle glicoproteine della cellula ospite. Dopo l'interazione tra i due fattori viene indotta l'endocitosi con cui il virus viene internalizzato nel citoplasma della cellula ospite. Durante l'endocitosi c'è un

abbassamento del pH che induce la scapsidazione: sidestabilizza la matrice proteica su cui poggia il pericapside a causa della penetrazionedegli ioni H+ nel virione per il canale ionico di m2. L'ambiente si acidifica e le proteinesi destabilizzano.Contemporaneamente, a causa dell'abbassamento del pH, avvengono deicambiamenti conformazionali dell'emoagglutinina che portano alla fusione delpericapside con la membrana dell'endosoma.I nucleocapsidi quindi vengono trasportati fino al complesso del poro nucleare e vipenetrano all'interno.Qui avviene la liberazione delle proteine del nucleocapside e il rilascio del genoma nelnucleo.La strategia di replicazione prevede la produzione di un RNA+ attraverso l'uso dioligonucleotidi dotati di cap che fanno da primer per l'RNA polimerasi virale.Nel nucleo della cellula infettata ci sono due tipi di RNA+: quello antigenomicoprodotto come filamento complementare a quello virionico e mRNA virali dotati di unacoda

poly-A è un cap nell'estremità 5'. L'RNA pol è composta da tre proteine:

• PB2: si lega alla regione 5' con cap degli mRNA cellulari
• PA: endonucleasi che opera un taglio sull'mRNA a 10 nucleotidi dal cap. Si generano brevi frammenti di RNA con cap che vengono usati come primer per la sintesi degli RNA virali (cap snatching)
• PB1: catalizza la trascrizione del filamento complementare all'RNA virionico usando come primer i nucleotidi ottenuti con il cap snatching.

Durante il ciclo replicativo vengono prodotti anche degli smoRNA virali che servono nella regolazione di trascrizione e replicazione.

Una volta generati gli RNA genomici negativi della progenie, vengono esportati fuori dal nucleo attraverso la proteina NAP (nuclear export protein).

Nel frattempo i messaggeri virali sono stati trasferiti al citoplasma e tradotti, portando alla formazione delle proteine strutturali e quelle non strutturali, che servono a rendere efficiente l'infezione.

esempio di proteina non strutturale C'è NS1, che fa da antagonista dell'interferone, un sistema di difesa antivirale prodotto dalla cellula.

Le glicoproteine del pericapside raggiungono la membrana plasmatica attraverso il Golgi e vi ci inseriscono.

Gli acidi nucleici vanno ad inserirsi all'interno del capside elicoidale e vengono inviati nei distretti dove si sono inserite le glicoproteine virali. In questa maniera si vengono ad assemblare tutte le componenti del virione, che uscirà per gemmazione.

Sembra che la proteina m2 funzioni anche da viroporina, depolarizza la membrana cellulare e permette la gemmazione del virione.

Durante la gemmazione interviene la neuraminidasi: taglia il residuo di acido sialico legato all'emoagglutinina (che riconosceva questi residui legati alla cellula ospite). In questa maniera il virione può essere rilasciato all'esterno ed essere infettivo > se ciò non avvenisse, il virione resterebbe attaccato alla

membrana e non potrebbe replicarsi (infatti i farmaci contro l'influenza vanno ad inibire proprio la neuraminidasi). Un altro tipo di farmaco antinfluenzale invece si inserisce nel canale di m2 impedendol'accesso degli ioni H+, blocca a scapsidazione quindi il virus non può più replicarsi. NB: la produzione degli mRNA del virus richiede la RNA pol II cellulare, in quanto imessaggeri virulenti necessitano dei messaggeri cellulari a cui "rubare" il cap da usare come primer!

EVOLUZIONE DI HIV

L'HIV è un retrovirus. L'HIV ha avuto origine da un salto di specie, facilitata da colonizzazione e civilizzazione umana. HIV fa parte dei Retroviridae, divisa in 3 sottofamiglie. HIV fa parte dei Lentivirinae, genere lentivirus. La patologia si manifesta dopo un lungo periodo di incubazione. È il virus dell'immunodeficienza umana ed è l'agente eziologico dell'AIDS (Sindrome della ImmunoDeficienza Acquisita). Colpisce i linfociti.

Questa patologia ha colpito 35 milioni di persone al mondo ed è dovuta a due tipi di HIV, classificati in base a dei criteri filogenetici:

• HIV 1, diffuso in tutto il mondo
• HIV 2, limitato all'Africa occidentale.

HIV 1 e 2 differiscono per il 60% del loro codice, ma l'organizzazione del genoma risulta essere lo stesso.

HIV 1 produce in aggiunta la proteina vpu, che è assente in HIV 2 e sostituita da vpx.

HIV 1 è diviso in 4 gruppi:

• M: responsabile dell'epidemia mondiale. Si ritrova nel 99% dei casi. È suddiviso in vari sottotipi, B è quello più diffuso, soprattutto nei paesi industrializzati.

Negli ultimi anni la maggioranza delle infezioni colpisce i giovani tra i 20/29 anni.

STORIA

I primi casi di AIDS sono riportati al 1981 in uomini omosessuali di Los Angeles a causa di una polmonite provocata da un fungo ambientale che solitamente viene facilmente eliminato dal nostro sistema immunitario.

Il virus viene isolato nel 1983.

Questi SIV hanno fatto il salto di specie, creando una nuova specie virale. La trasmissione potrebbe essersi verificata a causa del consumo della carne della scimmia da parte dello scimpanzé, per poi passare all'uomo (M e N vengono dallo scimpanzé, O e P derivano dal gorilla che lo aveva acquisito dallo scimpanzé).

I 4 gruppi di HIV-1 derivano da 4 salti di specie indipendenti.

Come è avvenuto il salto di specie? IPOTESI DEI CACCIATORI DI SELVAGGINA

Degli uomini andavano a caccia di carni di animali selvatici, sono entrati a contatto con le mucose/sangue degli scimpanzé infetti (la carne degli scimpanzé veniva macellata e mangiata).

A Leopoldville vi fu in quel periodo una forte espansione della popolazione e quindi un aumento della richiesta di carne di scimmia; l'esposizione di questi cacciatori aumenta.

Fioriscono dei bordelli, inoltre se si andava in ospedali gli aghi usati per i prelievi non erano sterili, venivano usati per

più pazienti--> il virus dilaga per via sessuale nei bordelli e attraverso il contatto con il sangue infetto negli ospedali.

Nel 1960 il Congo belga diviene indipendente, quindi gli Europei lì presenti vengono cacciati: il paese si ritrova sprovvisto di medici ed insegnanti (ruolo assunto principalmente dagli europei), quindi furono importati da Haiti. Gli haitiani contraggono il virus e, una volta tornati ad Haiti, il virus si diffuse prima a New York, poi in California e quindi in tutto il mondo.

CICLO REPLICATIVO HIV

STRUTTURA E MORFOLOGIA

Si tratta di un virus con pericapside che contiene delle spicole formate da eterodimeri di gp120 che fa da antirecettore e gp41 che media la fusione tra la membrana del pericapside e quella della cellula ospite.

L'envelope poggia sopra una matrice proteica composta dalla proteina p17. Sotto di essa c'è un capside a tronco di cono che contiene degli enzimi, come l'integrasi proteasi, trascrittasi inversa virale, le la e due

Le due copie del genoma sono associate nella regione a due molecole di tRNA che viene usato come innesco della replicazione. Il genoma è dotato di tutte le caratteristiche degli mRNA eucariotici: ha un cap in posizione 5' e una coda di poly-U all'estremità 3', tuttavia non viene tradotto nel momento in cui entra nella cellula. Il ciclo di replicazione segue un percorso diverso.

gag pol env

I tre geni presenti nel genoma, gag, pol e env, codificano per le poliproteine che saranno processate nelle varie proteine del virione. L'RNA genomico è protetto dalle proteine del nucleocapside a cui sono legate anche le trascrittasi inverse.

Il nome "Retrovirus"