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CRITERI PRINCIPALI per la CRITERI PRINCIPALI per la CLASSIFICAZIONECLASSIFICAZIONE dei VIRUSdei VIRUS

Simmetria del capside e numero dei capsomeri Presenza o assenza dell’involucro lipidico

Caratteristiche Morfologiche

Tipo di acido nucleico (DNA/RNA) Numero e struttura dei filamenti di acido nucleico (singolo,

doppio, lineare, circolare, circolare discontinuo, segmentato) Polarità del genoma virale Mappa di restrizione

Caratteristiche Genomiche

Tropismo d’ospite, di specie, di organo e tessuto Proprieta’ antigeniche

Caratteristiche Biologiche

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Ordine virales

Famiglia viridae Orthomyxoviridae Herpesviridae

Sottofamiglia virinae Alphaherpesvirinae

Genere influenzavirus A Simplex virus

Specie human influenza A virus human herpes virus

Tipo herpes simplex virus 1

Ceppo influenza A/PR/8/34 KOS

CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS – NOMENCLATURA

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Classificazione di Baltimore

Tutti i virus devono produrre mRNA (o RNA di polarità +)

fondamentale per comprendere le strategie replicative dei virus

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Virus incapaci di replicazione autonoma

Si replicano in presenza del virus di tipo selvaggio (virus helper)

VIRUS DIFETTIVI

Virus difettivi che non hanno un virus selvaggio correlato

Sono presenti solo in cellule infettate da altri virus (virus helper)

- Virus adeno-associati (Parvoviridae): DNAss codifica per poche proteine si replica solo in presenza di Adenovirus o Herpesvirus

- Virus dell’epatite - il genoma a RNA codifica per 1 sola proteina si replica solo in presenza del virus dell’epatite B

VIRUS SATELLITI

Complementazione tra virus difettivi

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RNAss circolare nudo (250 - 400 nt) con struttura secondaria complessa

VIROIDI

Replicano nel nucleo (nucleolo), inibiti da -amanitina (RNA Pol II)

Non codificano per alcuna proteina

* Patate, agrumi, pesca, pomodori, avocado, palma da cocco (cadang-cadang, 4) Meccanismo patogenetico ignoto

Malattie delle PIANTE*

Satelliti di alcuni virus delle piante

VIRUSOIDI

genoma simile ai viroidi.

Replicano solo in presenza di virus helper

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PRIONI

PrP

glicoproteina idrofobica di 28 kDa.

Espressa costituzionalmente nel SNC,

viene degradata da proteasi.

La forma patogena della proteina è:

- resistente alla degradazione proteolitica.

- in grado di convertire la forma “sana” in patogena

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Ciclo di replicazione virale

Estracellulare (metabolicamente inerte ) Intracellulare (matabolicamente attivo)

replicazione del genoma

proteine

mRNA

progenie virale Assemblaggio

Adsorbimento

Rilascio

Entrata o Penetrazione

Particella virale (virione)Genoma (DNA o RNA)racchiuso nel capside con o senza involucro

Spoliazione

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Adsorbimento

• interazione elettrostatica a bassa affinità ma ad alta avidità (siti di legame multipli)

indipendente dalla temperatura

sensibile ad ambiente ionico

•ll recettore (ubiquitario o specifico) determina il tropismo del virus–Tropismo tissutale - es.: rosolia (cellule epidermiche) . EBV (linfociti B) –Tropismo di specie - es.:. influenza (cellule di mammifero e di uccelli); poliovirus –(solo cellule di primati)

primo evento del ciclo di replicazione virale

Il virus tramite una proteina VAP (o antirecettore) si lega al recettore presente sulla superfice della cellula

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MECCANISMI DI PENETRAZIONE

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ENDOCITOSI

• Semliki Forest virus (SFV), un togavirus rappresenta il primo esempio di penetrazione per endocitosi

A. Helenius

•Studi di microscopia elettronica (1980) dimostravano che il virus penetra mediante vescicole - oggi note come vescicole ricoperte di clatrina o CCV)

–Nel citoplasma, le CCV si fondono con gli endosomi primari

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Penetrazione di Adenovirus

• entrata mediata da endocitosi clatrina-dipendente

From Principles of Virology, Flint et al, ASM Press

• Negli endosomi, l’abbassamento del pH, determina la perdita delle fibre e lisi della membrana degli endosomi da parte della preteine della base dei pentoni

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Reovirus

• La penetrazione del virus richiede la fusione degli endosomi con i lisosomi

• Le proteasi lisosomiali degradano il capside esterno liberando la particella subvirale (Core)

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I Reovirus hanno un capside icosaedrico doppio, stabile a pH bassi (virus gastro-intestinali)

From Principles of Virology, Flint et al, ASM Press

(TLP)

(DLP)

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endocitosi pH-indipendente

PICORNAVIRUS

PVr

particella A

VP4

capside esternoPOLIOVIRUS

capside internoPOLIOVIRUS

perdita VP4

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HA

NA

Virus dell’influenza (Orthomyxovirus)

M2

a pH acido, la proteina M2 forma canali ionici ed è responsabile dell’acidificazione dell’interno del virione

La proteina HA è responsabile:

della penetrazione pH-dipendente

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La proteina HA

Trimeri metastabili

a pH neutro

La sub-unità HA1 presenta 2 differenti regioni - un gambo caratterizzato dalla presenza di strutture -elica “coiled-coil” che si estende all’esterno dell’envelope virale e una regione globulare in cui sono collocati i siti di legame al recettore.

La sub-unità HA2 (transmembranaria) presenta al N-terminale il PEPTIDE FUSOGENO (20 aa)

• La proteina HA è formata da trimeri di HA1 e HA2 derivanti da precursori HA0

proteasi trypsin-like

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A-C-D = -eliche

b. Struttura del dominio solubile di HA2 a pH neutro

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pH neutro

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c. Struttura del dominio solubile di HA2 a pH acido

estensione peptide fusogeno

pH acido

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Virus RotazioneC-D 180°

Cambi conformazionali della proteina HA2

a. Struttura della proteina HA

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pH neutro

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PARAMYXOVIRUS

VAP

acido sialico

ADSORBIMENTO

La proteina F è responsabile:

della penetrazione pH-indipendente

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La proteina F

proteina di FUSIONE di classe I

precursore F0

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trimeri di proteina F1 dell’involucro virale

Proteasi cellulari

F2 F1

dominio transmembrana

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HERPESVIRUS

Herpes Simplex 1

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Penetrazione degli Herpesvirus

• Adsorbimento ai recettori eparansolfato da parte della gC.

• legame della glicoproteina gD al co-recettore:

- herpesvirus entry mediator (HVEM) membrodella famiglia TNF/NGF

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• Fusione dell’involucro virale con la plasmamembrana mediato dal complesso gB, gH-gL.

• Liberazione del nucleocapside nel citoplasma della cellula ospite

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Spoliazione o uncoating

transizione dalla forma extracellulare (chimica) alla forma intracellulare (biologica)

processo di disassamblaggio del capside

e liberazione del genoma virale

completa (ad opera di proteasi cellulari o virali)

parziale (reovirus e poxvirus: il core rimane intatto per trattenere alcune funzioni necessarie nelle prime fasi dell’infezione