CRITERI PRINCIPALI per la CLASSIFICAZIONE dei VIRUS Simmetria del capside e numero dei capsomeri Presenza o assenza dell’involucro lipidico Caratteristiche Morfologiche Tipo di acido nucleico (DNA/RNA) Numero e struttura dei filamenti di acido nucleico (singolo, doppio, lineare, circolare, circolare discontinuo, segmentato) Polarità del genoma virale Mappa di restrizione Caratteristiche Genomiche Tropismo d’ospite, di specie, di organo e tessuto Proprieta’ antigeniche Caratteristiche Biologiche

CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS – NOMENCLATURA Ordine virales Famiglia viridae Orthomyxoviridae Herpesviridae Sottofamiglia virinae Alphaherpesvirinae Genere influenzavirus A Simplex virus Specie human influenza A virus human herpes virus Tipo herpes simplex virus 1 Ceppo influenza A/PR/8/34 KOS CLASSIFICAZIONE DEI VIRUS – NOMENCLATURA

Classificazione di Baltimore Tutti i virus devono produrre mRNA (o RNA di polarità +) fondamentale per comprendere le strategie replicative dei virus

VIRUS DIFETTIVI VIRUS SATELLITI Virus incapaci di replicazione autonoma Si replicano in presenza del virus di tipo selvaggio (virus helper) VIRUS DIFETTIVI Virus difettivi che non hanno un virus selvaggio correlato Sono presenti solo in cellule infettate da altri virus (virus helper) - Virus adeno-associati (Parvoviridae): DNAss codifica per poche proteine si replica solo in presenza di Adenovirus o Herpesvirus - Virus dell’epatite d - il genoma a RNA codifica per 1 sola proteina si replica solo in presenza del virus dell’epatite B VIRUS SATELLITI Complementazione tra virus difettivi

VIROIDI VIRUSOIDI Malattie delle PIANTE* RNAss circolare nudo (250 - 400 nt) con struttura secondaria complessa VIROIDI Replicano nel nucleo (nucleolo), inibiti da a-amanitina (RNA Pol II) Non codificano per alcuna proteina * Patate, agrumi, pesca, pomodori, avocado, palma da cocco (cadang-cadang, 4) Meccanismo patogenetico ignoto Malattie delle PIANTE* Satelliti di alcuni virus delle piante VIRUSOIDI genoma simile ai viroidi. Replicano solo in presenza di virus helper

PrP glicoproteina idrofobica di 28 kDa. PRIONI PrP glicoproteina idrofobica di 28 kDa. Espressa costituzionalmente nel SNC, viene degradata da proteasi. La forma patogena della proteina è: - resistente alla degradazione proteolitica. - in grado di convertire la forma “sana” in patogena

Ciclo di replicazione virale Estracellulare (metabolicamente inerte ) Intracellulare (matabolicamente attivo) replicazione del genoma proteine mRNA progenie virale Assemblaggio Adsorbimento Rilascio Entrata o Penetrazione Particella virale (virione) Genoma (DNA o RNA) racchiuso nel capside con o senza involucro Spoliazione

Adsorbimento primo evento del ciclo di replicazione virale Il virus tramite una proteina VAP (o antirecettore) si lega al recettore presente sulla superfice della cellula interazione elettrostatica a bassa affinità ma ad alta avidità (siti di legame multipli) indipendente dalla temperatura sensibile ad ambiente ionico ll recettore (ubiquitario o specifico) determina il tropismo del virus Tropismo tissutale - es.: rosolia (cellule epidermiche) . EBV (linfociti B) Tropismo di specie - es.:. influenza (cellule di mammifero e di uccelli); poliovirus (solo cellule di primati)

MECCANISMI DI PENETRAZIONE

ENDOCITOSI Semliki Forest virus (SFV), un togavirus rappresenta il primo esempio di penetrazione per endocitosi Studi di microscopia elettronica (1980) dimostravano che il virus penetra mediante vescicole - oggi note come vescicole ricoperte di clatrina o CCV) Nel citoplasma, le CCV si fondono con gli endosomi primari A. Helenius

Penetrazione di Adenovirus entrata mediata da endocitosi clatrina-dipendente Negli endosomi, l’abbassamento del pH, determina la perdita delle fibre e lisi della membrana degli endosomi da parte della preteine della base dei pentoni From Principles of Virology, Flint et al, ASM Press

From Principles of Virology, Flint et al, ASM Press Reovirus I Reovirus hanno un capside icosaedrico doppio, stabile a pH bassi (virus gastro-intestinali) (TLP) (DLP) La penetrazione del virus richiede la fusione degli endosomi con i lisosomi Le proteasi lisosomiali degradano il capside esterno liberando la particella subvirale (Core)

PICORNAVIRUS endocitosi pH-indipendente perdita VP4 VP4 PVr particella A VP4 capside esterno POLIOVIRUS capside interno perdita VP4

Virus dell’influenza HA NA M2 (Orthomyxovirus) a pH acido, la proteina M2 forma canali ionici ed è responsabile dell’acidificazione dell’interno del virione La proteina HA è responsabile: HA NA della penetrazione pH-dipendente

La proteina HA Trimeri metastabili a pH neutro La sub-unità HA1 presenta 2 differenti regioni - un gambo caratterizzato dalla presenza di strutture a-elica “coiled-coil” che si estende all’esterno dell’envelope virale e una regione globulare in cui sono collocati i siti di legame al recettore. La sub-unità HA2 (transmembranaria) presenta al N-terminale il PEPTIDE FUSOGENO (20 aa) La proteina HA è formata da trimeri di HA1 e HA2 derivanti da precursori HA0 proteasi trypsin-like La proteina HA Trimeri metastabili a pH neutro

Cambi conformazionali della proteina HA2 A-C-D = a-eliche b. Struttura del dominio solubile di HA2 a pH neutro pH neutro c. Struttura del dominio solubile di HA2 a pH acido estensione peptide fusogeno pH acido Virus Rotazione C-D 180° Cambi conformazionali della proteina HA2 a. Struttura della proteina HA

PARAMYXOVIRUS La proteina F è responsabile: VAP acido sialico ADSORBIMENTO La proteina F è responsabile: della penetrazione pH-indipendente

dell’involucro virale La proteina F proteina di FUSIONE di classe I precursore F0 trimeri di proteina F1 dell’involucro virale Proteasi cellulari F2 F1 dominio transmembrana

HERPESVIRUS Herpes Simplex 1

Penetrazione degli Herpesvirus Fusione dell’involucro virale con la plasmamembrana mediato dal complesso gB, gH-gL. Liberazione del nucleocapside nel citoplasma della cellula ospite Adsorbimento ai recettori eparansolfato da parte della gC. legame della glicoproteina gD al co-recettore: - herpesvirus entry mediator (HVEM) membrodella famiglia TNF/NGF

Spoliazione o uncoating transizione dalla forma extracellulare (chimica) alla forma intracellulare (biologica) processo di disassamblaggio del capside e liberazione del genoma virale completa (ad opera di proteasi cellulari o virali) parziale (reovirus e poxvirus: il core rimane intatto per trattenere alcune funzioni necessarie nelle prime fasi dell’infezione