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I virus - Infezione Virale di una cellula Animale, Glicoproteine come recettori cellulari, Genomi Virali, Struttura del Genoma Virale, Struttura del G

I virus - Infezione Virale di una cellula Animale, Glicoproteine come recettori cellulari, Genomi Virali, Struttura del Genoma Virale, Struttura del G


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I virus


I virus sono parassiti di piccole dimensioni (10 -200 nm) provvisti di un genoma che non è attivo fuori della cellula ospite:

- Il genoma del virus da solo non può replicarsi o essere trascritto o tradotto.

- Le particelle virali (virioni) sono costituite da DNA o RNA rivestito da proteine (il capside) e talvolta fuori del capside ci sono lipoproteine e in taluni casi ancora proteine essenziali per la trascrizione e la traduzione; quando queste ci sono tali processi avvengono non appena il virione infetta la cellula ospite.


Non tutti i virus sono patogeni



Esistono alcuni Virus che non sembra causino patologie specifiche e il meccanismo di correlazione fra il sistema genetico della cellula e quello virale sembra essere accidentale.

Ci sono comunque dei virus che una volta entrati nella cellula causano l’insorgenza della patologia a livello di trascrizione

Virus Nudo: (proteine di rivestimento prodotte dal genoma stesso)

Virus Rivestito: + Rivestimento composto da doppio strato lipidico e generato dalla Membrana della Cellula Ospite in una fase detta di Gemmazione.






Infezione Virale di una cellula Animale


I Virus animali entrano nella cellula ospite in seguito all’interazione fra le proteine del capside o le glicoproteine che protrudono dalla superficie dei virioni e i recettori di membrana cellulare: 

fagocitosi del virione;

espulsione del capside;

genoma virale nudo e quindi libero di replicarsi, essere trascritto e tradotto.



Glicoproteine come recettori cellulari


L’infezione è causata dalla interazione del virione con un recettore specifico presente sulle pareti cellulari.

Tale processo è mediato da proteine virali presenti sulla superficie del virione e c’è una elevata specificità di interazione che giustifica l’attacco di un virus solo su determinati tessuti e in determinate condizioni.

La maggior parte dei recettori sono glicoproteine. I virus entrano nella cellula per fusione o endocitosi.

Il provirione una volta integrato nel DNA cellulare si replica insieme al DNA cellulare senza danneggiare la cellula.Unica eccezione a questo è riscontrata nel virus dell’AIDS dove i linfociti T helper infettati vengono distrutti lasciando il soggetto infettato privo di risposte immunitarie forti.



Membrana cellulare

 


Genomi Virali


I genomi virali sono costituiti da DNA o RNA.


Il genoma può essere a doppio o singolo filamento.

Il genoma a singolo filamento può essere positivo,  negativo o ambisenso rispetto al senso dell’mRNA.

Il genoma dei virus ha dimensioni variabili fra 1 Kb e 300 Kb.

Il genoma virale si replica sempre e solo nella cellula ospite utilizzando enzimi codificati sia dal genoma  della cellula ospite che dal genoma del virus stesso.


Struttura del Genoma Virale


Genoma Virale a RNA



- Filamento singolo o doppio.

» Tutti i genomi del tipo A2 sono segmentati, ogni segmento codifica per un gene.


Genoma Virale a DNA

- Filamento singolo o doppio.

» I genomi del tipo B possono essere lineari o circolari: i genomi circolari sono chiusi mediante un legame covalente su entrambe le strand o su una sola strand.


Struttura del Genoma Virale


Genoma a DNA (3 Kbasi ==> 200 Kbasi)


Genoma a RNA (7 Kbasi == > 20 Kbasi)


Genomi a RNA di dimensioni ridotte perché è difficile tenere in piedi un meccanismo di riparo per un RNA di dimensioni molto grandi.


Famiglie Virali


Nonostante l’elevato numero di virus ad oggi isolati e la grande variabilità riscontrata, sono state individuate delle proprietà intrinseche che permettono di classificarli in un numero notevolmente contenuto di famiglie.


Le famiglie sono classificate sulla base:

delle caratteristiche morfologiche del virus,

della struttura del genoma

della presenza di determinati antigeni comuni nelle relative proteine virali.


Replicazione dei Genomi Virali


I genomi virali si replicano in modo diverso a secondo del tipo e della dimensione del menoma.


Piccoli DNA virali possono utilizzare i meccanismi di replicazione della cellula ospite più efficacemente di genomi più grandi che invece producono polimerasi specifiche per la loro replicazione.


Alcuni Virus ad RNA richiedono polimerasi codificate nel virus e RNA dipendenti.


Altri Virus a RNA usano una DNA polimerasi RNA dipendente che agisce come intermedio di DNA.


Virus a DNA e Ciclo Cellulare


Il virus a DNA sfrutta l’intero apparato  trascrizionale della cellula ospite.

Utilizza i sistemi di riparo della cellula ospite e quindi il genoma virale a DNA può evolvere in genomi sempre più complessi.Il DNA cellulare si replica nella fase S del ciclo cellulare.

Il DNA virale può infettare cellule che non si replicano, o che si replicano molto raramente; in queste circostanze il virus attiva meccanismi che stimolano la produzione dei deossinucleotidi e delle polimerasi.

I virus ad RNA hanno sempre a disposizione i ribonucleotidi perché la cellula ospite sintetizza sempre RNA avendone continuamente bisogno.

I Virus a DNA più semplici (parvovirus) si replicano solo se il DNA della cellula ospite o il DNA di un altro virus (adenovirus) si sta replicando.

I Virus a DNA più complessi  (papovavirus o adenovirus ) infettano cellule che non si duplicano stimolando il DNA a sintetizzarsi e a fornire quindi il materiale necessario alla sua replicazione (enzimi e precursori nucleotidici).

Gli herpesvirus e i poxvirus codificano anche enzimi coinvolti nella sintesi dei nucleotidi.











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