Appunti di virologia

CLASSI REPLICATIVEL'RNA genomico + corrisponde con l'mRNA, quindi può essere direttamente tradotto dai ribosomi cellulari una volta avvenuto l'uncoating. È presente un ORF che codifica per l'RNA polimerasi RNA dipendente. Esistono due classi replicative:

I CLASSE REPLICATIVA : picornavirus, flavivirus. Genoma a RNA +.

L'RNA appena entrato nella cellula viene subito tradotto, dando origine ad un'unica poliproteina nel momento in cui viene liberato nel citoplasma. Poi processato da proteasi in diverse proteine (precursori capside, precursori proteasi/replicasi, ecc.).

Esempio: nei picornavirus la poliproteina viene processata da proteasi in diverse proteine che sono le proteine precursori del capside e proteine precursori della proteasi, della replicasi e della VPg. VPg è una proteina che marca l'RNA genomico. Solo l'RNA marcato da VPg viene riconosciuto dai nuovi capsidi. Man mano che va avanti la replicazione parte

c'è l'RNA polimerasiche replica l'RNA. I filamenti a polarità – prodotti durante il ciclo replicativo hanno unpromotore subgenomico, che induce la replicazione soltanto di una parte dell'intero genoma. La sequenza che si ottiene è il filamento di RNA subgenomico. Questo contiene le proteine strutturali.

Dunque si forma inizialmente RNA – antigenomico appena genoma libero nel citoplasma, tradotte le proteine non-strutturali, importante altrimenti non avremmo le replicasi e nel RNA – c'è il promotore subgenomico che permette produzione di RNA subgenomico per produzione di proteine strutturali. Bisogna passare per forza alla forma negativa. Il – non può essere usato come trascritto dunque dal RNA – antigenomico si passa al RNA subgenomico +. Oppure con lo splicing alternativo si possono formare numerosi subgenomici che danno origine a più proteine strutturali.

b. Formazione di

piùmRNAsubgenomici: ilpromotoresubgenomico non èutilizzato per produrreun singolo mRNAsubgenomico ma piùdi uno.Es. coronavirus,calicivirus.Dal RNA –antigenomico si passaa diversi RNAsubgenomici + chetraducono per diverseproteine strutturali. Questa complessità deriva dallanecessità di spezzare lareplicazione del genoma dallaproduzione delle nuove particelle.Separazione temporale traproduzione di replicasi (nonstrutturali) e le proteine strutturali,ciò aumenta l’efficienza dellareplicazione.

VIRUS CON POLARITÀ –L’RNA genomico deve essere convertito in RNA a polarità + altrimenti non puòavvenire la traduzione. L’RNA polimerasi virale RNA-dipendente necessaria al processodeve essere sempre incorporata nel virione. Quindi prima fase prevedeconversione da – a + per poter dare origine alle proteine (nel + il primo evento era latraduzione).Analogamente eventuali enzimi necessari a modificare

L'RNA devono essere già presenti nella particella virale. I genomi con RNA a polarità - possono essere singoli o segmentati.

III CLASSE REPLICATIVA : Paramyxovirus, Rhabdovirus.

Genoma non segmentato. Hanno trascrittasi virionica (RNA pol RNA-dip), significa che appena entra il genoma nel citoplasma viene trascritto l'RNA genomico +, usato per la produzione di proteine strutturali e non. La replicazione può dar vita a RNA + antigenomico che porta alla replicazione oppure si può seguire la via dell'assemblaggio.

IV CLASSE REPLICATIVA : Orthomyxovirus, alcuni Bunyavirus.

Genoma segmentato. Il virus dell'influenza (orthomyxovirus) ha 8 segmenti genomici, diversi in lunghezza e per essere infettivo devono essere presenti tutti e 8. Da RNA - parentale con trascrittasi virionica si passa a mRNA+ che produce proteine, oppure produco RNA + che diventa RNA - per produrre progenie (?).

VIRUS CON RNA BICATENARIO/SEGMENTATO ±

polarità + e parte a polarità -. La porzione apolarità + può essere tradotta direttamente e contiene i geni non strutturali, mentre quella a polarità - deve passare a polarità + e contiene i geni strutturali. Questi virus hanno già incorporato nel virione la loro trascrittasi. Esistono anche virus ambisenso con genomi segmentati. Parte del genoma si comporta da RNA +, parte da RNA -.

RETROVIRUS

Sono diploidi, hanno due copie del genoma, così si aumenta la probabilità di avere particelle infettanti. Si deve passare da RNA a polarità + a DNA. È necessaria una trascrittasi inversa che deve essere già presente nel virione. Una volta avvenuto il passaggio, il DNA entra nel nucleo dove può sfruttare il macchinario di replicazione e trascrizione cellulare.

VII CLASSE REPLICATIVA: HIV, HTLV.

Il ssRNA + incorporato nel virione è a tutti gli effetti un mRNA, tuttavia non è mai utilizzato come messaggero.

Dopo l'infezione è convertito in DNA a doppio filamento da un enzima presente nel virione chiamato trascrittasi inversa. Avviene la sintesi del primo filamento di DNA complementare, poi la trascrittasi (dotata di attività esonucleasica) elimina il filamento di RNA e sintetizza il secondo filamento di DNA. → ssRNA a RNA-cDNA tolto RNA e prodotto cDNA-DNA. → Questo DNA a doppio filamento si integra immediatamente nel DNA della cellula ospite dove rimane come parte integrante del genoma ("provirus"). Questo DNA "provirale" serve come stampo per la sintesi degli mRNA virali e per quella dell'RNA genomico. L'RNA polimerasi CELLULARE usa il DNA provirale come stampo per produrre gli mRNA virali. Alcuni sono tradotti, altri incorporati nelle particelle virali. Questo DNA "provirale" serve come stampo per la sintesi degli mRNA virali e per quella dell'RNA genomico. L'RNA polimerasi CELLULARE usa il DNA provirale come

stampo per produrre gli mRNA virali. Alcuni degli mRNA sono tradotti in proteine virali. Alcuni mRNA sono incorporati nella particella virale.

HIV quando entra nella cellula per fusione, envelope si fonde ed entra il capside il quale viene parzialmente disgregato, si forma il pre-integration-complex, proteine rimangono a protezione del genoma virale. Questo a quel punto viene retrotrascritto a DNA e quando arriva al nucleo questo complesso, ciò che entra non è più l'RNA +, ma un DNA a doppio filamento che è legato a varie proteine, tra cui l'integrasi che inserisce il DNA pro-virale dentro genoma della cellula infettata. Diventa una parte integrante del genoma e si parla di provirus.

Si passa da ssDNA a dsDNA e poi viene integrato dall'integrasi. HIV si integra random? NI, in zone di attiva trascrizione. Ciò crea diversi problemi alla cellula in base a dove si integra, per questo non è casuale al 100%. Produzione alla fine dei vari RNA, da

HIV può produrre diversi tipi di RNA, tra cui:

• I full-lenght RNA, utilizzati per produrre le proteine strutturali del virus. Queste proteine includono due poliproteine, GAG per la capsula e POL per la retrotrascrittasi, proteasi, ecc.
• RNA genomici che si producono attraverso splicing alternativi e danno origine a proteine regolatorie che aiutano la trascrizione o a proteine accessorie del virus che bloccano la risposta innata all'infezione della cellula o eliminano il recettore CD-4 dalla superficie della cellula.

Replicazione dei virus ad RNA:

Sommario:

• Picornavirus, togavirus, flavivirus, calicivirus, coronavirus: il genoma è costituito da RNA che viene tradotto in una poliproteina. Inizialmente, solo l'estremità 5' viene riconosciuta come mRNA, mentre l'estremità 3' viene trascritta a partire dall'RNA antigenomico negativo, che funge da stampo per la replicazione.
• Orthomyxovirus, paramyxovirus, rhabdovirus, filovirus: il genoma è costituito da RNA segmentato.