Tema 12 VIRUS. Virus de clase VI (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura diversitat funcional de microorganismes
Año del apunte 2015
Páginas 3
Fecha de subida 08/02/2015
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Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB Tema 12.- Clase VI: Los retrovirus RNA monocatenario positivo, con intermediario de dsDNA. ARN de cadena simple, pero replicacion a traves de un ADN de doble cadena intermedia. Para la transcripcion inversa, estos virus requieren una enzima llamada transcriptasa inversa. Aunque el ARN de entrada de los retrovirus es (+), no se utiliza como ARNm, y por lo tanto estos virus debe llevar a la transcriptasa inversa en sus viriones. Despues de la infeccion, el ARN de cadena simple del virion se convierte en ADN de doble cadena a traves de una ARN-ADN hibrido intermedio. El ADN de doble cadena es entonces la plantilla para la sintesis de ARNm por enzimas celulares normales.
Familia Retroviridae Los retrovirus son responsables de muchas enfermedades, incluyendo algunos canceres (HTLV) o el SIDA (HIV). La familia Retroviridae se subdivide en:   Subfamilia Orthoretrovirinae o Género Alpha- (virus leucosis aviar) o Género Beta- (virus tumor mamario del raton) o Género Gamma- (virus de las leucemias murina y felina) o Género Delta- (HTLV-1, 2 y 3) o Género Human T-limphotropic virus) o Género Epsilon- (sarcomas en peces) o Género Lentivirus (HIV-1 y 2, SIV y FIV), Subfamilia Spumaretrovirinae o Género Spumavirus (virus espumoso del chimpance) Particularidades: cuatro cosas que distinguen retrovirus, son los unicos virus diploides (dos copias del material genetico, cada particula virica dos moleculas de RNA monocatenario de polaridad positiva); unicos virus de RNA cuyo genoma es producido por maquinaria celular transcripcional (sin ninguna participacion por una polimerasa virica); son los unicos virus cuyo genoma requiere un RNA de transferencia especifico para su replicacion (tRNA); son unicos virus RNA de cadena monocatenraia positiva cuyo genoma no sirve directamente como mRNA inmediatamente despues de infeccion.
Estructura: ejemplo HIV-1, particula inmadura y la madura; son esfericos o pleomorficos, de 80100 nm de diametro, con envuelta. En esta envuelta esta proteina que es gp120-gp141, que forman complejo proteico que une virus a celula infectada. Las proteinas del virion se derivan por el procesamiento proteolitico de la proteina precursora Gag, mientras las glicoproteinas de la envuelta se derivan por el procesamiento de la proteina Env. La retrotranscriptasa, integrasa y proteasa se observan.
El virion tiene una cubierta membranosa con una sola proteina viral: la proteina Env o de cubierta, importante en el reconocimiento del receptor. En la membrana lipidica externa tiene gp120gp141, para unirse a receptores cd4 de linfocitos. Todas las celulas infectadas por retrovirus expresan algunas proteinas Env en su superficie celular.
Capside: tiene parte mas externa, estructura proteica con proteina p-17, y parte mas interna con proteina p-24, ambas vienen de precursora Gap. Dentro de la capside tenemos tres proteinas que son criticas para proceso normal del ciclo replicativo del virus: transcriptasa reversa (Pol), proteasa (Prot) -que corta y reorganiza proteinas de capside, paso de forma madura a inmadura- Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB y integrasa (Int) -una vez con DNA doble cadena se encarga de integrarlo o insertarlo en DNA celula huesped-. Enzimas requeridos en primeras fases de infeccion del retrovirus. Todas derivadas de corte proteolitico de proteinas precursoras.
Genoma: lineal, dimerico (dos copias RNA), ssRNA(+), genoma de sobre 7-11 kb, con un 5'-cap a cola 3-'poli-A. Dos repeticiones terminales (LTRs) en el 5' y 3' final. Tienen gen gag, pol y env.
Genoma: estructura general de retrovirus:5' cap : R : U5 : (PBS) : leader : Gap-Pol : int : env : (PPT) : U3 : R: polyAn : 3' R: senal transcripcional.
U5: no codifica para proteinas pero tiene papel en retrotranscripcion, cis-acting regulatory signals.PBS:: donde un tRNA especifio se une y sirve como primer para iniciar transcripcion reversa.
La secuencia lider contiene las senales de empaquetamiento del genoma importantes en la maduracion de virus.
Ciclo replicativo: virus se une a celulas, tropismo hacia linfocitos C, y a los CD4 positivos, que en membrana externa contienen receptores CD4. El virus se une por glicoproteinas gp120-gp141 a receptores CD4 (union, internalizacion), cuando empieza a internalizar se pierde parcialmente membrana y queda parte mas interna del virion, complejo de preintegracion, transcriptasa reversa pasa de ssRNA a cDNA de doble cadena dentro complejo de integracion o ocurre en capside interna de virion, en retrotranscripcion terminals repeats en extremos Retrotranscripcion: cada una de las dos copias de RNA pasa a DNA de doble cadena, y DNA resultante mas largo que RNA inicial, por reduplicacion de extremos (long terminal repeats, U3RU5). Primero union en zona PBS del genoma, se une RNAt que actua como primer en PBS y polimerasa copia de 5' a 3', y aparece primer trozo de DNA, y luego esta polimerasa actividad secundaria RNAasa y eliminan trozo de RNA de la molecula hibrida DNA-RNA. Luego viene paso no muy claro, que zona de DNA salta y R se une a extremo 3', se completa cadena de abajo y actividad RNAasa de polimerasa se come el resto de RNA que queda abajo, y acabamos teniendo solo PP (polipurina), que es muy resistente a accion RNAasa.
PP hara de primer para siguiente paso, para sintetizar segunda cadena de DNA (positiva), y transcriptasa sintetiza desde PP hasta extremo y finalmente se degrada trozo PP (ya no queda mas RNA) y tenemos trozos de DNA, cadena completa y incompleta. PBS se tuerce sobre si mismo y hibrida sobre PBS o secuencia complementaria, y cada una de las cadenas sirve de molde para la otra, y se va sintetizando el trozo que falta. Al final tenemos dos cadenas de cDNA con LTRs de secuencia U3:R:U5 en cada extremo. En cada extremo ganamos. Este proceso se da en preintegration complex. Hemos pasado de genoma inicial a DNA de doble cadena.
Preintegration complex llega a nucleo por poros y pasa a nucleo DNA de doble cadena , gracias a terminal repeats y integrasa virus se integra en genoma de celula. El virus pasa a comportarse como genes de propia celula, y pasa a celulas hijas copias de genoma virico. Genoma virico integrado en genoma celular hace que formen infecciones latentes o persistentes.
DNA provirico se transcribira a RNA, que es RNA largo identico al genoma del virus. Dos destinos, puede dar mediante splicing diferencial, etc, a todas las proteinas para virion nuevo, y por otro lado puede salir de nuevo a citoplasma y actuar como genoma a empaquetar en nuevos viriones.
Las celulas que mueren no es directamente por lisis, sino porque toda la infeccion virica desata sistema inmune de persona infectada, y celulas son atacadas y eliminadas. En ultimos pasos virus empaqueta, y proteasa empaquetada reestructura interior y pasa de forma inmadura a madura del virion, lista para infectar a otra celula.
El origen de HIV-1 y SIDA: el virus del SIDA en 1981 empieza epidemia de casos. La bajada de defensas que causa es lo que aumenta probabilidad de morir. El SIDA es principal causa de muerte Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB causada por agente infeccioso, y se transmite por contacto sexual o sanguineo. Hay dos tipos de HIV: – HIV-1: que es responsable de la pandemia global del SIDA.
– HIV-2: menos patogenico y principalmente encontrado en Africa del Oeste.
El origen del HIV-1 y SIDA: primeros casos detectados en costa Oeste de Estados Unidos, entre poblacion gay y drogadictos, por intercambio sexual o compartir jeringuillas. Hubo brotes en estas poblaciones de riesgo. Casos graves de neumonia y morian. Empezaron a detectarse en estas comunidades casos de cancer de piel llamado Sarcoma de Kaposi, causado por herpesvirus, que aprovecha bajas defensas. El Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Atlanta empezo a monitorizar los casos. Lo llamaron enfermedad de cuatro H (haitianos, homosexuales, hemofilicos y heroinicos). Se considera virus emergente.
La infeccion por VHI, tiene fase aguda, de latencia y SIDA como tal. En primera fase particulas viricas aumentan y bajan celulas CD4, en fase latencia numero basal de virus circulando, y con el paso del tiempo linfocitos CD4 acaban bajando, y cuando se baja de un numero minimo (alrededor 200 por ml) bajan defensas y se considera SIDA. Y mas propensos a coger enfermedades infecciosas.
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