IL CICLO REPLICATIVO DEI VIRUS

Ciclo replicativo: citoplasma

1. ATTACCO O ADSORBIMENTO

2. PENETRAZIONE

3. RIMOZIONE DEL CAPSIDE (SCAPSIDAZIONE)

4. ESPRESSIONE (TRASCRIZIONE, TRADUZIONE) E REPLICAZIONE DEL GENOMA VIRALE

5. ASSEMBLAGGIO

6. LIBERAZIONE DEL VIRIONE MATURO

FASI DELLA REPLICAZIONE VIRALE

Ciclo replicativo: nucleo

1. ADSORBIMENTO

• Avviene attraverso l’interazione fra molecole cellulari di superficie (recettori) e proteine (anti-recettori) sulla superficie del virus

• Recettori: proteine (es.CD4 per HIV) o molecole ricche di carboidrati (es. virus dell’influenza)

• In alcuni casi è richiesto un co-recettore

• Anti-recettori: glicoproteine (per i virus con envelope) o proteine capsidiche (per i virus privi di envelope)

• Il riconoscimento di specifici recettori determina il TROPISMO TISSUTALE

HIV, recettore, co-recettore

2. PENETRAZIONE: VIRUS NUDI

Viropessi: endocitosi mediata da recettore

2. PENETRAZIONE: VIRUS CON ENVELOPE

Fusione envelope virale con membrana

plasmatica cellulare

• Some viruses have envelopes that are not derived from the plasma membrane.

• Herpesvirus has an envelop that is derived from the nuclear membrane.

• These become integrated into the host genome as a provirus. Once these viruses are acquired they tend to reoccur through out a person’s life.

3. SCAPSIDAZIONE

• Sintesi dell’mRNA

• Sintesi delle proteine strutturali e non strutturali

• Replicazione dell’acido nucleico virale

• Meccanismi diversi a seconda del genoma virale: DNA o RNA

4. ESPRESSIONE E REPLICAZIONE DEL GENOMA VIRALE

1) RNA lineare a singolo filamento e a polarità positiva:

Virus a RNA

Genoma infettante = capace di produrre particelle virali complete anche quando privato di tutti i componenti proteici

Affinchè l’RNA virale sia copiato è necessaria la sintesi di RNApol-RNAdip

Replicazione nel citoplasma: utilizza solo enzimi virali e apparato sintesi proteica cellula ospite

2) RNA lineare a singolo filamento e a polarità negativa:

Virus a RNA

La trascrizione avviene grazie alla RNApolRNAdip virale

veicolata dal virione insieme al genoma

Virus a RNA3) Retrovirus:

L’RNA(+) non viene immediatamente tradotto, ma funziona da stampo per la sintesi di cDNA e poi dsDNA ad opera della RT presente nel virione

Il dsDNA migra nel nucleo e si integra nel genoma della cellula ospite dove può essere:

Completamente trascritto (infez. Produttiva)

Stabilire una infez. Latente

Possono essere espresse solo alcune proteine

RETROVIRUSES• Most complicated• Genetic information flows in

the reverse direction• Have the enzyme reverse

transcriptase– Transcribes DNA from an

RNA template

• The newly made DNA than integrates as a provirus into the nucleus of the animal cell

• The host’s RNA polymerase transcribes the virual DNA into RNA molecules.

Virus a DNA

La Trascrizione e replicazione del DNA sempre nel nucleo (tranne poxvirus)

5. ASSEMBLAGGIO• avviene grazie alle interazioni proteina-proteina

• L’assemblaggio dei virioni ha inizio solo quando tutte le componenti virali sono state sintetizzate in quantità sufficienti all’interno della cellula ospite

• Localizzazione dell’assemblaggio è dipendente dal sito di replicazione del virus

Rappresentazione schematica dell’assemblaggio di un Picornavirus

6. LIBERAZIONE DEL VIRIONE MATURO (1)

6. LIBERAZIONE DEL VIRIONE MATURO (2)

• Viruse e batteriofagi invade cells and use the host cell's machinery to synthesize more of their own macromolecules.

• Once inside the host the bacteriophage or virus will either go into a Lytic Cycle - destroying the host cell during reproduction.

or • It will go into a Lysogenic Cycle - a

parasitic type of partnership with the cell

The Lytic Cycle

The Lysogenic Cycle

Provirus

A A provirusprovirus is a DNA virus that has been inserted into a is a DNA virus that has been inserted into a host cell chromosome.host cell chromosome.

Reproduction occurs using lytic or lysogenic cycles

• Lytic Cycle– Culmina con la lisi

cellulare

– Virus Virulenti si riproducono solo attraverso il ciclo litico.

– La selezione naturale favorisce le mutazioni batteriche a carico di recettori per particolari fagi.

• Lysogenic Cycle– Replicazione del

genoma virale senza distruzione cellulare.

– Un virus temperato può riprodursi con entrambi i cicli.

The lambda phage which infects E. coli demonstrates the cycles of a temperate phage.