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Struttura dei virus : l Nell'infezione virale si distinguono due fasi: Fase intracellulare: replicazione dei componenti virali per formare particelle.

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2 Struttura dei virus : l Nell'infezione virale si distinguono due fasi: Fase intracellulare: replicazione dei componenti virali per formare particelle virali complete. Fase extracellulare: particella virale completa, libera e infettante (detta virione). l Il virione è formato da una parte centrale (core) e da un rivestimento (capsìde); il loro insieme si dice nucleocapsìde. Alcuni virus presentano un ulteriore involucro membranoso più esterno (envelope o peplos o pericapsìde).

3 Il core l Il core è costituito dal genoma virale (acido nucleico: RNA o DNA) associato con proteine. l Il DNA virale è generalmente a doppio filamento; solo nei Parvovirus è a singolo filamento. l L'RNA virale è quasi sempre a singolo filamento; in un solo caso (Reovirus) è a doppio filamento segmentato.

4 Il capsìde l Il capsìde: –è costituito da subunità proteiche (capsomeri) –conferisce una forma caratteristica al virione –racchiude e protegge il genoma –presenta, sulla superficie, proteine con funzioni di aggancio a specifici recettori cellulari.

5 L'envelope l L'envelope è costituito da lipidi e glicoproteine. l Queste ultime, quasi sempre, formano proiezioni sporgenti dalla superficie (spicole), che permettono al virione di aderire ai recettori della cellula ospite. l Tra l'envelope e il capsìde sono presenti proteine di matrice (proteina M) con funzione di rinforzo e connessione; esse costituiscono gli antigeni maggiori dei virioni.

6 Virus con pericapside

7 Esempi di simmetria virale MorfologiaAc. nucleicoFamigliaVirus MorfologiaAc. nucleicoFamigliaVirus lCapside DNAParvovirusAdenoassociati icosaedrico PapovavirusPapilloma/Polyoma icosaedrico PapovavirusPapilloma/Polyoma nudoAdenovirus nudoAdenovirus RNAPicornavirusPolio RNAPicornavirusPolio Reovirus Reovirus lCapside DNAHerpesvirusHerpes simplex icosaedrico HepadnavirusEpatite B (HBV) icosaedrico HepadnavirusEpatite B (HBV) rivestito rivestito lCapside RNAVirus di pianteMosaico del tabacco elicoidale elicoidale nudo nudo lCapside RNAOrthomyxovirusInfluenza elicoidale ParamyxovirusParotite elicoidale ParamyxovirusParotite rivestitoRhabdovirusStomatite vescicolare rivestitoRhabdovirusStomatite vescicolare lCapside DNAGrandi Colifagi serie T pari a simmetria batteriofagi a simmetria batteriofagi binaria binaria lVirioni DNAPoxvirusVaiolo / Vaccino complessi complessi

8 Virus a simmetria icosaedrica (Adenovirus)

9 Virus a simmetria icosaedrica

10 Virus a simmetria elicoidale (Mosaico del tabacco)

11 Struttura dei Virus Virus del mosaico del Tabacco.

12 Calici Virus

13

14 Rhinovirus

15 HIV

16 VSV Vesicular stomatitis virus

17 Batteriofago T4

18 Batteriofagi

19 Batteriofagi adesi a un batterio

20 CICLO REPLICATIVO VIRALE ADSORBIMENTO PENETRAZIONEPENETRAZIONE FUNZIONIDELLA CELLULA OSPITE ASSEMBLAGGIO (MATURAZIONE) Trascrizione REPLICAZIONE RILASCIO UNCOATINGUNCOATING Traduzione MOLTIPLICAZIONE VIRALE

21 Moltiplicazione virale - 1 lAdsorbimento: attacco del virione alla superficie della cellula ospite in conseguenza del legame tra recettori specifici sulla membrana cellulare e siti di combinazione specifici sulla superficie del virione.

22 Adenovirus animali adesi su emazia di pollo

23 lPenetrazione: ingresso del virione nella cellula ospite. La penetrazione avviene generalmente per endocitosi (formazione di un vacuolo intracitoplasmatico) o per fusione (cioè fusione diretta dellenvelope alla membrana cellulare). La penetrazione avviene generalmente per endocitosi (formazione di un vacuolo intracitoplasmatico) o per fusione (cioè fusione diretta dellenvelope alla membrana cellulare). Moltiplicazione virale - 2

24 Penetrazione per endocitosi di un virus nudo

25 Penetrazione per fusione di un virus rivestito

26 Penetrazione per endocitosi di un virus rivestito

27 lSpoliazione: rimozione del capside e liberazione citoplasmatica del genoma virale. Le proteine del capside vengono disgregate dagli enzimi idrolitici (proteasi) contenuti nei lisosomi o localizzati alla superficie della cellula. Le proteine del capside vengono disgregate dagli enzimi idrolitici (proteasi) contenuti nei lisosomi o localizzati alla superficie della cellula. Da questa tappa inizia la fase di eclissi: dalla scomparsa del virione alla comparsa nel citoplasma di nuove particelle virali (per osservazione al M.E.). Da questa tappa inizia la fase di eclissi: dalla scomparsa del virione alla comparsa nel citoplasma di nuove particelle virali (per osservazione al M.E.). In questa fase il genoma virale acquisisce il controllo del metabolismo cellulare finalizzandolo alla sintesi macromolecolare dei componenti virali. In questa fase il genoma virale acquisisce il controllo del metabolismo cellulare finalizzandolo alla sintesi macromolecolare dei componenti virali. Moltiplicazione virale - 3

28 lReplicazione: le varie parti del virus sono costruite separatamente in siti cellulari spesso diversi: a) duplicazione dellacido nucleico a) duplicazione dellacido nucleico b) (trascrizione e) traduzione del messaggio virale per formare proteine virali. b) (trascrizione e) traduzione del messaggio virale per formare proteine virali. Moltiplicazione virale - 4

29 lMontaggio: le varie parti del virus vengono assemblate per formare il virione. Moltiplicazione virale - 5

30 I virus nudi vengono eliminati per rottura della membrana citoplasmatica e quindi lisi della cellula. I virus nudi vengono eliminati per rottura della membrana citoplasmatica e quindi lisi della cellula. I virus con envelope gemmano attraverso la membrana citoplasmatica, i cui componenti formano questultimo rivestimento. I virus con envelope gemmano attraverso la membrana citoplasmatica, i cui componenti formano questultimo rivestimento. lLiberazione: il virione fuoriesce dalla cellula. Moltiplicazione virale - 6

31 Liberazione virale per lisi cellulare

32 Fasi della gemmazione virale - 1

33 Fasi della gemmazione virale - 2

34 Fasi della gemmazione virale - 3

35 Rilascio del virus per gemmazione

36 Virioni di HIV gemmanti da un linfocita T

37 Replicazione virale ¶Virus a RNA a singolo filamento con polarità positiva* (Picornavirus, Togavirus) *stessa sequenza dell'mRNA cellulare Trascrittasi:RNA-polimerasiRNA-dipendente Interamente tradotto in una poliproteina da cui originano le varie proteine funzionali (+) RNA parentale (-) RNA Progenievirale (come mRNA cellulare) Proteine strutturali trascrittasi (codificata dal virus) trascrittasi (+) RNA copia

38 Replicazione virale ·Virus a RNA a singolo filamento (Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Arenavirus) o a doppio filamento (Reovirus) con polarità negativa Trascrittasi:RNA-polimerasiRNA-dipendente (-) RNA parentale (+) RNA Progenievirale Proteine strutturali trascrittasi (codificata dal virus) trascrittasi trascrittasi (presente nel virione) (+) RNA messaggero Traduzione nelle varie proteine funzionali (-) RNA copia

39 Replicazione virale ¸Virus a DNA a doppio filamento (Herpesvirus, Papovavirus, Adenovirus) DNAparentale DNAcopia Progenievirale DNA-polimerasiviraleRNA-polimerasicellulare mRNA ( ) Proteine Proteine mRNA ( ) Proteine Proteine RNA-polimerasicellulare (proteinefunzionali e strutturali) RNA-polimerasicellulare mRNA ( ) (proteinestrutturali) Proteine Proteine

40 Replicazione virale ¹Virus a RNA con trascrittasi inversa (Retrovirus) RNAparentale RNAcopia Progenievirale Proteine strutturali trascrittasi inversa (presente nel virione) DNAbicatenarioRNA-polimerasicellulare DNA integrato nel genoma cellulare mRNA Poliproteine Trascrittasi inversa: DNA-polimerasiRNA-dipendente

41 Replicazione Il rapporto fra particelle/infettività può essere basso. Qualche volta solo 1 su 1000 virioni sono infettanti. La maggior parte delle infezioni sono abortive.

42 Replicazione Fase di eclissi : soltanto una piccola quota di virus parentali è presente. Inizia la replicazione del genoma virale. La durata varia da minuti a ore. Fase di eclissi

43 Replicazione Fase di maturazione Fase di maturazione: i virus si accumulano nelle cellule e nello spazio circostante. Le cellule infettate con ciclo litico sono metabolicamente disturbate e muoiono, la produzione virale cessa. Il titolo virale scende lentamente. Le cellule infettate con virus non litici possono continuare a produrre particelle virali indefinitamente. MATURAZIONE

44 Replicazione éIl ciclo di replicazione dura meno di unora per molti batteriofagi, 6-8 ore per le Picornaviridae e più di 40 ore negli Herpesviridae. éCellule infettate con Poliovirus possono dare più di virus per cellula.

45 Coltivazione dei virus ¶Animali da esperimento: si riproducono manifestazioni cliniche e lesioni specifiche. ·Uova embrionate: si formano lesioni specifiche nei diversi siti di inoculazione. ¸Colture cellulari: si producono effetti citopatici (lisi, vacuolizzazione, cellule giganti multinucleate [sincizi]).

46 Coltivazione dei virus nelluovo embrionato di pollo

47 Colture cellulari


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