Intro virus
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I virus
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• "Virus" dal latino “veleno”
• Combinazione organizzata di macromolecole
• entità biologiche con strutture subcellulari
• Semplicità strutturale: un acido nucleico (DNA o RNA) racchiuso in un
rivestimento di natura proteica (CAPSIDE)
• Complessità biologico-funzionale
• Materiale biochimico inerte al di fuori della cellula
• PARASSITI ENDOCELLULARI OBBLIGATI
• Alcuni possiedono propri enzimi, ma senza assistenza, non sono capaci
di riprodurre le informazioni contenute nei loro genomi
• Spettro d’ospite: micoplasmi, alghe, batteri, piante e animali superiori
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Le particelle virali complete, virioni, sono
caratterizzate da dimensioni estremamente
modeste: 10-300 nm.
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From Principles of Virology Flint et al ASM Press
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Microscopio elettronico
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Virus del mosaico del tabacco: primo virus identificato
poliomielite vaiolo
•Prima descrizione di patologia di origine virale: Vaiolo in Cina nel X sec. a.C.
•Alterazioni simil-vaiolose nella mummia del faraone Ramsete II (circa 2000 a.C.).
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Varietà di forme e
dimensioni
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Sono coltivabili in vitro in cellule eucariotiche, o in batteri
(a seconda del tipo virale).
Alcuni (Orthomyxovirus, paramyxovirus) possono essere coltivabili
con facilita’ in uova embrionate.
Hanno resistenza variabile al pH. Questo regola la loro patogenicita’
-Es. Rinovirus sono distrutti a pH3 (pH gastrico di circa 1) e
pertanto sono non patogeni per l’apparato gastrointestinale.
-Altri picornavirus sono resistenti al pH gastrico e pertanto
patogeni (enterovirus).
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QuickTime™ e undecompressore
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Morfologia
Virus rivestiti : Pericapside o Envelope
doppio strato fosfolipidico che circonda il nucleocapside
1. Genoma
Acido nucleico (DNA o RNA)
2. Capside
Rivestimento proteico
Genoma+capside = nucleocapside
Virus nudi
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virus nudi
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Envelope
• Doppio strato fosfolipidico
• I virus con envelope sono
comuni nel mondo animale,
ma si conoscono anche virus
batterici dotati di envelope
virus rivestiti
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ORIGINE DELL’ENVELOPE
Spikes o
antirecettori
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Strato lipidico esterno, presente solo in alcune famiglie di virus
(orthomyxovirus, herpesvirus, retrovirus, poxvirus, ecc.).
Costituito da lipidi della membrana della cellula infettata, rimasti
intorno al virus vero e proprio al momento dell’esocitosi.
Contiene anche alcune glicoproteine virali (Spikes o antirecettori), che
fungono da primorecettore virale nei confronti delle cellule bersaglio.
Svolge funzione di protezione, di riconoscimento antigenico
(emoagglutinina del virus influenzale) e di penetrazione nella cellula
ospite tramite il meccanismo di fusione con la membrana cellulare.
Neuroaminidasi (budding)
La presenza del pericapside rende ragione della sensibilità di alcuni
virus ai disinfettanti organici (eteri, alcooli) in grado di sciogliere i lipidi.
Pericapside (peplos, envelope)
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Spikes • Proteine protundenti dall’envelope, sono di
origine virale
• Riconoscono i recettori sulle cellule ospiti
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Non possedendo envelope e quindi spikes la capacità
antirecettoriale dei virus nudi è legata alle proteine del Capside.
Ristretta capacità codificante del genoma:
capside limitato tipo di proteine, nei virus più piccoli un solo tipo.
Le diverse subunità proteiche (protomeri) sono tenute insieme da
legami non covalenti e possono disporsi (AUTOASSEMBLARSI)
secondo strutture di tipo
cubico-icosaedrico o elicoidale
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I virus si possono dividere in 2 gruppi in base alla simmetria del capside:
A SIMMETRIA ELICOIDALE A SIMMETRIA ICOSAEDRICA
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I protomeri si dispongono come i
gradini di una scala a chiocciola,
seguendo l’andamento elicoidale
dell’acido nucleico che vi è racchiuso,
formando una sorta di bastoncello la
cui lunghezza dipende dalla
lunghezza dell’ac.nucleico.
Simmetria elicoidale
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Rabies Virus
Simmetria elicoidale: alcuni esempi…
Rabies Virus
Tobacco Mosaic Virus
Questi virus si differenziano per
Lunghezza
Diametro
Passo dell’elica
N° di protomeri per spira.
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Simmetria icosaedrica
Capsidi più complessi!
icosaedro
solido regolare costituito da
20 facce a triangolo equilatero,
12 vertici, 30 spigoli
Le catene polipeptidiche disposte sulla superficie di un icosaedro virutale formando
un guscio isometrico
Vi appartengono sia virus nudi che rivestiti
I virus a DNA possiedono prevalentemente una simmetria di tipo icosaedrico,
mentre quelli a RNA possono assumere entrambe le simmetrie
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Simmetria icosaedrica
-
- Come in un pallone da calcio
i capsomeri che si associano ai vertici = struttura pentagonale (Pentoni)
i capsomeri distribuiti sulla superficie = struttura esagonale (Esoni)
In genere i Pentoni sono circondati da 5 Esoni (detti peripentonali)
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I virus nudi di origine animale hanno una simmetria esclusivamente di tipo
icosaedrico.
I virus con envelope possono avere il nucleocapside sia a simmetria
elicoidale sia a struttura icosaedrica.
I virus più grandi (come i Poxvirus) possono avere una struttura
morfologica più complessa.
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Simmetria icosaedrica: alcuni esempi…
poliovirus
Herpes virus
parvovirus
adenovirus
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Simmetria icosaedrica, nudo
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Simmetria elicoidale, nudo
![Page 26: Intro virus](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052412/559309fb1a28ab14498b47c4/html5/thumbnails/26.jpg)
A. Envelope, simmetria elicoidale
B. Envelope, simmetria icosaedrica
b
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Poliomavirus
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Poliovirus
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Genoma dei virus
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Il genoma dei virus
• Contiene l’informazione genetica del virus e codifica per proteine strutturali e proteine funzionali
• E’ costituito da un solo tipo di acido nucleico: DNA o RNA
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• 30% dei virus animali
genoma a DNA
• Nella maggior parte dei virus a
DNA, è a doppio filamento
(sempre aploide), circolare o
lineare
• Eccezione: Parvovirus (singolo
filamento lineare),
Hepadnavirus (doppio filamento
circolare, incompleto)
• Trascrizione e replicazione
avvengono nel nucleo
(eccezione: poxvirus)
Genoma a DNA:
Deossiribovirus
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• 70% dei virus animali
è ad RNA
• Nella maggior parte dei virus a
RNA, è a singolo filamento
sempre lineare
• Eccezione: Reovirus (RNA a
doppio filamento segmentato),
Orthomyxovirus (RNA singolo
filamento, frammentato)
• Replicazione e trascrizione:
principalmente nel citosol
Genoma a RNA:
Ribovirus
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Se il genoma del virus è a RNA, singolo filamento:
L’ RNA a polarità positiva presenta alle estremità 5’ e 3’ delle sequenze analoghe a
quelle degli mRNA della cellula ospite: vengono letti direttamente
L’ RNA a polarità negativa funge da stampo per una trascrittasi virale
(RNA polimerasi che compiono numerosi errori: elevata frequenza di mutazioni e
variabilità tipica dei virus a RNA)
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Genomi virali a RNA ss
Positive
(sense)
Negative
(anti-sense)
AUG GCA CGA
UAC CGU GCU
met ala arg
• +ve (sense) and -ve (anti-sense) RNA
genomes
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![Page 45: Intro virus](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052412/559309fb1a28ab14498b47c4/html5/thumbnails/45.jpg)
Classificazione di Baltimore
•Gruppo I - virus a DNA a doppio filamento (dsDNA)
•Gruppo II - virus a DNA a singolo filamento (ssDNA)
•Gruppo III - virus a RNA a doppio filamento (dsRNA)
•Gruppo IV - virus a RNA a singolo filamento a polarità + (ssRNA+)
•Gruppo V - virus a RNA a singolo filamento a polarità - (ssRNA-)
•Gruppo VI - virus a RNA a singolo filamento con capacità retrotrascrizionale
(ssRNA RT)
•Gruppo VII - virus a DNA a doppio filamento con capacità retrotrascrizionale
(dsDNA RT)
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PB1, PB2, PA
M2
(ion channel)
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