VIRIONE Come è fatto un virus ? un virus è un complesso macromolecolare formato da acido nucleico: il genoma del virus,) racchiuso in un involucro proteico: (capside in alcuni casi è presente una membrana lipidica: involucro pericapsidico VIRIONE

Differenze tra virus ed organismi viventi - Mancanza del sistema generatore di ATP - Mancanza di attività metabolica - Mancanza di membrane interne e ribosomi (ecc. Arenavirus) - Un solo tipo di acido nucleico (ecc. Poxvirus: virus a DNA, tracce di RNA Retrovirus: virus a RNA, tracce di DNA) Differenze tra virus ed organismi viventi

SPETTRO D’OSPITE (Es. Virus di EPSTAIN-BARR: Linfociti B umani AMPIO : VIRUS CHE INFETTANO UN’AMPIA VARIETA’ DI OSPITI (Es. RHABDOVIRUS: dall’uomo agli insetti) LIMITATO: VIRUS CHE INFETTANO SOLO OSPITI PARTICOLARI (Es. Virus di EPSTAIN-BARR: Linfociti B umani Alcuni BATTERIOFAGI: un unico ceppo di E.Coli) 3. FUNZIONI CELLULARI PROTEINE VIRALI (superficie del virione) RECETTORI CELLULARI (superficie della cellula ospite)

contenuto nel virione: 1% (virus influenzali) 50% (alcuni batteriofagi) quantità di informazione: 3 kb per catena ~ 3-4 geni 300 kb per catena > 100 geni (1,2 Mb - Mimivirus) GENOMA VIRALE unica molecola =aploide (eccezione: retrovirus) struttura biochimica DNA RNA contiene tutte le informazioni necessarie per la replicazione del virus

Virus a DNA ds DNA lineare ss DNA lineare (3 kb - 600 kb) ds DNA lineare VIRUS a DNA con filamento doppio Adenovirus con filamento singolo Parvovirus ss DNA lineare circolare Papillomavirus, Poliomavirus, Hepadnavirus

con filamento “doppio” Virus a RNA molecole lineari 6 - 16 kb filamento singolo (ss) VIRUS a RNA con filamento “doppio” Reovirus RETROVIRUS HIV Genoma ssRNA+ diploide unico filamento (ss) più filamenti (genoma segmentato) ss - Influenza virus (8 segmenti) ds - Reovirus (11 segmenti) due identici filamenti ss (retrovirus) filamento doppio (ds)

Virus a RNA RNA + RNA - ambisenso analoghi agli mRNA cellulari cap al 5’ (picornavirus - proteina VpG legata covalentemente al genoma) sequenze poli A al 3’ (eccezione: virus delle piante - sequenza simile a tRNA terminano all’estremità 5’ con un nucleoside trifosfato RNA - ambisenso (Bunyavirus ed Arenavirus) VIRUS a RNA con filamento “piu’” Poliovirus TMV con filamento “meno” Virus dell’ Influenza Rabdovirus

Capsidi virali i capsidi devono essere sufficientemente grandi per racchiudere il genoma virale come risparmio di informazione genetica , i capsidi devono essere formati da un numero limitato di specie proteiche ? i capsidi devono avere struttura simmetrica le subunità proteiche devono interagire tra loro in maniera da mantenere rapporti identici

tetraedrica cubica icosaedrica SIMMETRIA DEI CAPSIDI strutture chiuse composte da sub-unità identiche che interagiscono attraverso interazioni specifiche possono avere 3 tipi di simmetria: tetraedrica cubica icosaedrica 4 facce triangolari (12 sub-unità) (24 sub-unità) (60 sub-unità) 6 facce quadrate 20 facce triangolari La simmetria icoasedrica è la più efficiente. Anche se prevede un n° maggiore di sub-unità, le sub-unità possono essere di piccole dimensioni necessità di minore informazione genetica

CAPSIDI ICOSAEDRICI

CAPSIDI ICOSAEDRICI

NUMERO DEI CAPSOMERI . Calcolo del numero di triangolazione* = T N = (10 x T) + 2 (es. Adenovirus T = 25 N = 252) *tracciando delle rette che congiungono tutti i capsomeri adiacenti di una faccia . Calcolo del numero di triangolazione* = T Adenovirus 25 Herpesvirus 16

Capsidi icosaedrici la stabilità dei capsidi di grande dimensione è mantenuta da proteine “colla”

proteine “Scaffold” Pre-VP22a, VP21: proteine “scaffold” VP24: proteasi From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press

i protomeri presentano legami identici coda-a-coda: nastro from Fields et al., (1996) Fundamental Virology, 3rd edition contatti additionali tra avvolgimenti attigui CAPSIDI elicoidali la lunghezza del genoma determina la lunghezza del capside la grandezza dei protomeri determina la larghezza e la flessibilità del capside avvolgimento del nastro intorno all’asse dell’elica = asse rotazionale

Esempi di capsidi elicoidali Nei virus provvisti di involucro il capside elicoidale: nucleocapside rigidi: virus nudi [virus vegetali (TMV) e batterifagi] flessibili: virus con involucro [virus animali: Sendai, VSV, Influenza] From Flint et al.. Principles in Virology (2000), ASM Press

POXVIRUS involucro esterno involucro della regione centrale corpi laterali

Funzioni del capside Protezione dell’acido nucleico virale dalla degradazione dovuta ad agenti fisici (raggi UV) e/o a nucleasi cellulari * Determina la forma del virione Nei virus “nudi” è necessario per il riconoscimento di recettori presenti sulla membrana della cellula ospite

Il genoma virale presenta sequenze specifiche che facilitano l’incapsidamento Una o più proteine del capside presenta domini in grado di legare l’acido nucleico

Involucro virale L’involucro è di natura lipo-proteica bilayer lipidico derivato da membrane della cellulq ospite Glicoproteine virali o PEPLOMERI spicole