VIRUS A DNA

29
VIRUS A DNA Replicazione nucleare e citoplasmatica HEPADNAVIRUS Replicazione nucleare Replicazione citoplasmatica POXVIRUS - DNAss = Parvovirus - DNAds = Adenovirus - Herpesvirus 1. DNA lineare 2. DNAds circolare = Poliomavirus e Papillomavirus

description

1. DNA lineare. - DNA ss = Parvovirus. - DNA ds = Adenovirus - Herpesvirus. VIRUS A DNA. Replicazione nucleare. 2. DNAds circolare = Poliomavirus e Papillomavirus. Replicazione citoplasmatica POXVIRUS. Replicazione nucleare e citoplasmatica HEPADNAVIRUS. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of VIRUS A DNA

Page 1: VIRUS A DNA

1

VIRUS A DNA

Replicazione nucleare e citoplasmaticaHEPADNAVIRUS

Replicazione nucleare

Replicazione citoplasmatica POXVIRUS

- DNAss = Parvovirus- DNAds = Adenovirus - Herpesvirus

1. DNA lineare

2. DNAds circolare = Poliomavirus e Papillomavirus

Page 2: VIRUS A DNA

2

TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA

Nucleare utilizzano la RNA pol II cellulare (ecc. POXVIRUS)

POXVIRUS: Utilizzano enzimi presenti nel core del virus. Trascritti senza introni. Assenza di splicing

QuickTime™ e undecompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine.

Adenovirus

Page 3: VIRUS A DNA

3

TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA

Proteine virali regolano l’interazione di fattori trascrizionali cellulari con sequenze promoter o enhancer al 5’ dei geni virali (es: HSV-1= VP16)

Aggiunta di catene di poli A (100-200 residui di adenina) al 3’ e cap metilato al 5’

Trascrizione di geni su filamenti diversi di DNA (es: SV40 = early e late su filamenti opposti)

Possibilità di mRNA policistronici con introni Splicing intranucleare

Page 4: VIRUS A DNA

4

Genomi compatti: presenza di ORF differentitrascrizione da segmenti di DNA con polarità differente

Es schema genoma papova

SV4050% in una direzione 50% nell’altra

Page 5: VIRUS A DNA

5

TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA

Replicazione del DNA

- Organizzazione temporale :

mRNA precoci (EARLY) Proteine non-strutturali

mRNA tardivi (LATE) Proteine strutturali

Trascrizione in 2 tempi (es.ADENOVIRUS)

Page 6: VIRUS A DNA

6

TRASCRIZIONE NEI VIRUS A DNA

- Organizzazione temporale (in 3 tempi) :

mRNA precoci

* Utilizzano fattori di trascrizione virali (-TIF, nel virione) e cellulari (NF-B)

Precoci immediati* (CHX insensibili)

Precoci ritardati (CHX sensibili)

mRNA tardivi

Replicazione del DNA

HERPESVIRUS

Page 7: VIRUS A DNA

7

Parvovirus - Papillomavirus-Poliomavirus: DNA pol cellulare

Adenovirus - Herpesvirus: DNA pol virale

> velocità> errori

Target per antivirali

REPLICAZIONE del DNA VIRALE

SEMICONSERVATIVA con vari intermedi di replicazione

(acyclovir)

Page 8: VIRUS A DNA

8

Per vedere questa immagineoccorre QuickTime™ e un

decompressore Photo - JPEG.

REPLICAZIONE VIRUS a DNA

: i genomi presentano regioni ORI

siti di legame per proteine (Ori recognition proteins)

sequenze ricche di AT: facilitano lo srotolamento del DNA

sequenze dentro o vicino a regioni di controllo trascrizionalesiti di legame per fattori trascrizionali e proteine con funzione di enhancer , virali e/o cellulari (aumento dell’efficienza di replicazione)

Page 9: VIRUS A DNA

9

Replicazione del genoma dei virus a DNA : le proteine di riconoscimento della regione ORI

Tutti i virus a DNA codificanore almeno una proteina per iniziare la replicazione del genoma

lega la regione ORI del genoma virale.

il legame della/e proteine tende a distorcere la regione ORI

La distorzione della regione ORI facilita il reclutamento di proteine (virali o celluleri) ad attività di elicasi ATP-dipendente che permette lo srotolamento del DNA virale

I virus più grandi codificano la DNA polimerasi ed altre proteine necessarie per la replicazione del genoma

Page 10: VIRUS A DNA

10

REPLICAZIONE DEI GENOMI LINEARI A DNAil problema dei terminali

3’ 5’

5’ 3’5’ 3’

3’ 5’

5’5’

DNA polimerasi (cellulare o virale)

Rimozione di primers

3’ 5’

DNA polimerasi (cellulare o virale)

3’ 5’

perdita dei terminali

Tutte le DNA polimerasi non sono in grado di replicare il DNA a partire da uno stampo a ssDNA.

DNAss

Page 11: VIRUS A DNA

11

Ridondanza terminale:

presenza di “terminal repeats” (TR)

Sequenze identiche

……...e di “inverted terminal repeats” (ITR) (genoma di Poxvirus, Parvovirus ed Herpesvirus).

3’5’

3’ 5’

a b c

a’ b’ c’

c’ b’ a’

c b a

La lunghezza dei ITR varia da 20 a 150 residui nucleotidici.Nei Poxvirus è di oltre 10.000 basi (> 5% del genoma)

(genoma di Adenovirus)

Page 12: VIRUS A DNA

12

3’5’

3’ 5’

a b c

a’ b’ c’

c’ b’ a’

c b a

melt and annealing

5’ 3’ 3’ 5’abc

a’b’c’

a’b’c’

abc

+ -

Le sequenze terminali sono necessarie per la replicazione del GENOMA VIRALE

Page 13: VIRUS A DNA

13

adenoviruslegame covalentecon proteine

poxviruscross-linking

circolarizzazione

hepesvirus

Page 14: VIRUS A DNA

14

Genomi a DNA circolare*

sito di origine della replicazione (ORI)

la replicazione del DNA è bidirezionale (replicazione a Theta)

Terminazione della sintesi di DNA a 180o da ORI (congiunzione delle forche di replicazione)

ORI = sequenza unica

* Poliomavirus, Papillomavirus

Page 15: VIRUS A DNA

15

ITR ITRsequenze genomiche 3’ 5’

sequenze palindromiche formazione di strutture hairpin

3’ 5’

115-145 n

Le sequenze ITR dei PARVOVIRUS

DNAss

Page 16: VIRUS A DNA

16

Replicazione Hepadnavirus

genoma dsDNA (circolare incompleto)

m RNA

pregenoma a RNA

P (RT/RNasi H)

retrotrascrizione

nel nucleo

episomale

sintetizzati dalla pol II cellulare

nel citoplasma

RNA: RNA/DNA:DNA/DNA

Page 17: VIRUS A DNA

17

VIRUS A RNA

Replicazione citoplasmatica

Replicazione nucleare ORTHMYXOVIRUS e RETROVIRUS

-polarità positiva-polarita negativa

1. RNA lineare ss

2. RNAds = Reovirus

Page 18: VIRUS A DNA

18

non utilizzano PRIMERS

REPLICAZIONE dei virus a RNA

RNA polimerasi RNA-dipendenti (RpRd)

> velocità assenza di proof-reading

Caratteristica delle RNA polimerasi RNA dipendenti

Resistenti a sostanze che inibiscono le RNA polimerasi DNA-dipendenti (Actinomicina D)

(la trascrizione e/o replicazione dell’ RNA inizia all’estremità della molecola lineare)

Page 19: VIRUS A DNA

19

TRASCRIZIONE di VIRUS a RNA

i virus ad RNA non hanno elementi di controllo dell’espressione genica simili a quelli dei virus a DNA

meccanismi differenti per regolare l’espressione dei geni virali

gli mRNA virali devono essere organizzati e tradotti come gli mRNA cellulari

i virus a RNA eucariotici devono avere una struttura genomica che genera mRNA monocistronici

Page 20: VIRUS A DNA

20

3’ 5’

mRNA provvisti di sequenze cap e poly A

Sequenze EIS

- più molecole di RNA (genoma segmentato)

ogni segmento codifica per un mRNA virus influenzale

- singola molecola di RNA

VSV

Page 21: VIRUS A DNA

21IRES di POLIOVIRUS

Struttura secondaria della sequenza IRES (Internal Ribosome Entry Site) presente al 5’ del RNA genomico.Necessaria per la funzione del genoma come mRNA .

Page 22: VIRUS A DNA

22

RNA (+)

poliproteina

RpRd

IRRNA (-)

RNA (+)

Page 23: VIRUS A DNA

23

RNA (-)

RpRd

IRRNA (+)

RNA (-)

mRNA

RpRd veicolata dal virione

RhabdovirusParamyxovirus Orthomyxovirus

Mononegavirales

mRNA monocistronici

Page 24: VIRUS A DNA

24

Virus a RNA ambisenso “RNA subgenomici”

RNA subgenomici: Togavirus, Bunyavirus

proteasi virali e cellulari

proteasi (nsP2)codificata dal virus

(subgenomic promoter)

proteine strutturali del virione

genoma

RpRd

Page 25: VIRUS A DNA

25

Retrovirus : ssRNA (+)

genoma ssRNA(+) (diploide)

vRNA

RT/RNase H (con funzioni IN)

DNA Integrato nel genoma della cellula ospite (provirus)

sintetizzato dalla pol II cellulare

nel nucleo

nel citoplasma

retrotrascrizione

Page 26: VIRUS A DNA

26

MATURAZIONE E LIBERAZIONEDEI VIRUS ANIMALI

1. Assemblaggio del capside (procapside)

2. Formazione del nucleocapside

Virus a DNA nel NUCLEO

Virus a RNA nel CITOPLASMA

3. LIBERAZIONE

LISI

GEMMAZIONE

(ecc. POXVIRUS - HEPADNAVIRUS)

(ecc. ORTHOMYXOVIRUS))

ESOCITOSI

Page 27: VIRUS A DNA

27

Assemblaggio e maturazione dei capsidi icosaedrici

POLIOVIRUS

procapside (12 pentoni)

RNA VP0 VP2 + VP4

VP1

VP3 VP0

VP1

VP3 VP0

pentamero

Per vedere questa immagineoccorre QuickTime™ e un

decompressore GIF.Virione

Page 28: VIRUS A DNA

28

Assemblaggio e maturazione dei virus animali con capside elicoidale

NP

Paramyxovirus

Page 29: VIRUS A DNA

29

acquisizione dell’involucro virale sulle membrane del Golgi o sulle membrane degli endosomi ???

Maturazione e Rilascio degli herpesvirus

il rilascio del virus avviene per esocitosi (via secretoria cellulare)