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1 I genomi dei virus a RNA Polarità (+) Polarità (–) il genoma ha la STESSA polarità degli mRNA viene direttamente tradotto come un mRNA il genoma è COMPLEMENTARE.

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1 1 I genomi dei virus a RNA Polarità (+) Polarità (–) il genoma ha la STESSA polarità degli mRNA viene direttamente tradotto come un mRNA il genoma è COMPLEMENTARE (polarità opposta) agli mRNA il virus utilizza il genoma per trascrivere gli mRNA il virus deve contenere una trascrittasi (RNA-polimerasi RNA-dipendente) per trascrivere gli mRNA Doppio filamento (–)/(+) il virus trascrive gli mRNA messaggeri utilizzato il filamento negativo del genoma. il virus deve contenere una trascrittasi (RNA-polimerasi RNA-dipendente) per trascrivere gli mRNA

2 2 I virus a RNA ds (Reovirus) hanno un capside doppio Tutti I virus a RNA (-) presentano involucro Alcuni virus a RNA (+) presentano involucro (Togavirus) Morfologia dei virus a RNA

3 3 VIRUS a RNA Svantaggi Le cellule non esprimono costitutivamente gli enzimi necessari per replicare o trascrivere molecole di RNA (il virus deve codificare la sua propria RNA polimerasi RNA-dipendente: replicasi/trascrittasi) Vantaggi la RNA polimerasi-RNA dipendente non richiede primer (la trascrizione e/o replicazione dell RNA inizia allestremità della molecola lineare) i virus ad RNA replicano nel citoplasma eccezioni: virus dellinfluenza e retrovirus la sintesi de novo inizia allestremità della molecola stampo Sintesi 5 3

4 4 La RNA polimerasi RNA-dipendente dei virus a RNA alcune richiedono come primer: - proteina legata covalentemente al 5 - strutture cap di derivazione cellulare Caratteristiche delle RNA polimerasi RNA dipendenti Resistenti a sostanze che inibiscono le RNA polimerasi DNA- dipendenti (actinomicina D) RdRP codificata dal virus può necessitare di proteine accessorie di origine virale o cellulare non ha funzioni di editing (highly error prone), responsabile dellalto tasso di mutazione e dellevoluzione dei virus a RNA

5 5 TRASCRIZIONE DEI VIRUS ad RNA i virus ad RNA non hanno elementi di controllo dellespressione genica simili a quelli dei virus a DNA meccanismi differenti per regolare lespressione 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

6 6 Enterovirus virus Polio (1, 2, 3) virus Coxsackie A (1-24) virus Coxsackie B (1-6) virus ECHO * (1-34) Enterovirus (68-71) Enterovirus 72 (Epatite A) Rhinovirus 120 sierotipi * Enteric Cytopathogenic Human Orphan nm capside icosaedrico nudo

7 7 2C e 3AB ancorano la replicasi al le membrane ER Genoma a RNAss di polarita positiva 7441 b vPg clivata da enzimi cellulari: il genoma diventa un mRNA 240 KDa Replicasi 3D attive nella forma di precursore

8 8 POLIOVIRUS PVR = PolioVirus Receptor (Ig-like membrane glycoprotein) RHINOVIRUS ICAM-1 = Adhesion molecule

9 9 Ruolo di VPg nella replicazione del genoma di Poliovirus 3AB (precursore di VPg) ancora vRNA alle membrane del ER 3C pro processa 3AB VPg 3D pol lega 3AB VPg- funge da primer per il processo di elongazione da parte di 3D pol Sintesi del filamento (-):

10 10 Poliovirus: regolazione della replicazione del genoma A. RNA(+) non incapsidato RNA(+) neoformato = mRNA B. RNA(+) incapsidato Non partecipa al processo di replicazione/traduzione

11 11 Togavirus Gruppo IV: Virus a RNA (+) Famiglia Genere Specie Ospite Togaviridae Alphavirus * Sindbis virus Vertebrati Rubivirus Rubella virus Vertebrati Particelle di 80 nm con capside icosaedrico ed involucro Genoma a RNAss di polarita positiva 11.7 kb simile a mRNA cellulare (5cap e 3poly-A)

12 12 Strategia replicativa del virus Sindbis: RNA subgenomici RNA subgenomici: strategia comune dei virus delle piante a RNA (+) controllo temporale dellespressione genica virale proteasi virali e cellulari proteasi (nsP2) codificata dal virus (subgenomic promoter) proteine strutturali del virione genoma

13 13 Genoma a RNAss di polarita positiva Malattie respiratorie (vie aeree superiori) - Gastroenteriti E2/S = fusione E1/M = matrice E = (9-12 kD) N = nucleoproteina Envelope ( nm) Capside elicoidale HE = emagglutinina- esterasi (solo in alcuni tipi) HE

14 14 ORDINE Nidovirales FAMIGLIA Coronaviridae GENERE Coronavirus CLASSIFICAZIONE GROUP IV 15 specie di HCoV note SARS virus

15 15 Genoma a RNAss di polarita positiva 7 x 10 6 d Trascrizione di mRNA subgenomici per proteine strutturali con sequenze identiche al 3 e identiche sequenze leader non-tradotte al 5 (72 nt) b) Genoma RNAss (+) antigenoma RNAss Endocitosi o fusione Gemmazione dal Golgi Trasporto in vescicole secretorie Genoma RNAss(+) a) Genoma RNAss (+) polimerasi a b

16 16 Genoma a RNAss di polarita negativa (17-20 Kb) VIRUS PARAINFLUENZALE

17 17 Terminazione e Ri-iniziazione nelle Regioni Intergeniche Pol (P+L) inizia la sintesi al terminale 3 sintesi della sequenza Leader la Pol si ferma alla sequenza IR la trascrizione ricomincia al 3 del gene N la trascreizione di N mRNA si blocca alle sequenze IR Pol ricomincia la sintesi al 3 del gene P Modello Start-Stop Start-Stop continua fino alla sintesi dei 5 mRNA virali L: RdRP. P: recruita L sul templato.

18 18 Sintesi della coda poli-A e del cap: Ruolo delle sequenze EIS Sintesi di sequenze A7 da U7 Sintesi continua per scivolamento di sequenze poliA (fino a 200A) allestremità 3 Terminazione del trascritto Iniziazione e capping del mRNA successivo dinucleotide NA non copiato

19 Trascrizione polarizzata mRNA provvisti di sequenze cap e poly A L P Sequenze EIS (mRNA cascade)

20 20 Transizione tra trascrizione e replicazione del genoma dei PARAMYXOVIRUS bassi livelli di NP: favoriscono la sintesi di mRNA (non incapsidato) alti livelli di NP: la RpRd continua la sintesi di RNA attraverso le sequenze EIS

21 21 VIRUS PARAINFLUENZALE Trascrizione vRNA Trascrizione mRNA FUSIONE Assemblaggio e gemmazione


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