Virus

ORGANISMOS ACELULARES

VIRUS

VIROIDES

PRIONES

VIRUS Descubrimiento. Siglo XIXDel latín “veneno”Solo visibles m.e

Efectos negativos

Efectos positivos

Producen enfermedades en los s.v

Utilización en I.G, biotecnología

Realmente, ¿qué es un virus?

No presentan funciones de nutrición ni relación

Son capaces de replicarse independientemente, pero precisan la maquinaria de la célula hospedadora

SON PARÁSITOS INTRACELULARES OBLIGADOS

Los virus pueden presentar dos fases

FASE EXTRACELULAR: metabólicamente inertes, incapaces de reproducirse. Solo actúan como vehículo de transporte del a. nucleico, VIRIONES

FASE INTRACELULAR: PARÁSITOS INTRACELULARES

VIRUS: estructura y composición

Los virus están constituidos por:

1.Genoma vírico2.Cápsida3.Cubierta membranosa (envoltura)


1.Genoma vírico

ADN o ARN (mono o bicatenario). Contiene la información genética

Algunos poseen ciertos fragmentos (virus gripe). Estos fragmentos pueden encapsidarse y formar nuevas cepas. Esto, unidos a la capacidad de mutación hace que sean difícil de combatir

ADN circular monocatenrario: O X 174ADN lineal bicatenario: Herpes, T4ADN circular bicatenario: SV140ARN monocatenario: sarampión, gripe, rubéola, HIV


2. CÁPSIDA

Funciones de la Cápside

• Protección del ácido nucleico de la desecación y de las enzimas tisulares. • Presenta estructuras que permiten la unión del virus a los receptores de membrana de la célula que infectaran. (Virus Desnudos)

• Actúan como complejo antigénico, estimulando la respuesta inmune

del huésped.

Cubierta proteica que envuelve el genoma vírico. Formada por capsómeros (proteínas globulares colocadas de manera regular y simétrica).Ácido nucleico + cápsida = NUCLEOCÁPSIDA


2. CÁPSIDA Cápsida + Ac. Nucleico = NUCLEOCÁPSIDA

Según la disposición de los capsómeros se distinguen tres tipos de cápsidas

Cápsida icosaédrica: virus verrugas, resfriado común, faringitis, hepatitis A, polio


2. CÁPSIDA

Cápsida helicoidal: virus mosaico del tabaco

ARN

Capsómeros

Bacteriófago T4

Cola

Fibras Placa basal

Cabeza ADN


2. CÁPSIDA

Cápsida compleja: T4, T2…

Cápsida

Virus de la gripe

Envoltura externa

Glicoproteína

ADN

3. ENVOLTURA(EN ALGUNOS)

Rodea a la nucleocápsida, compuesta de una doble capa lipídica, procede de la célula hospedadora. Posee glucoproteínas adheridas, cuya síntesis está controlada por el genoma vírico (su función es reconocer a la célula huésped). Presente en virus como el de la rabia, hepatitis, gripe A, HIV… (los que no poseen envoltura se llaman virus desnudos)

VIRUS DE LA GRIPE

CLASIFICACIÓN

huésped que parasitan

material genético

Forma de la cápsida

Presencia o no de envoltura

VIRUS: clasificación(según huésped que parasitan)

Animales

HIV

Virus gripe

Virus papiloma humano

Ébola

VIRUS DEL SIDA

VIRUS: clasificación(en función del hospedador al que parasitan)

Virus mosaico del tabaco

Vegetales

VIRUS: clasificación(en función del hospedador al que parasitan)

Bacteriófagos

Bacteriófago T-4

BACTERIÓFAGO T-4

BACTERIÓFAGO T-4

Tipo I

Tipo VI ARN monocatenario ( + )

ARN bicatenario

VIRUS GENOMA REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN EJEMPLOS

RetrovirusARN (+) ARN (±) ARNm

Transcripción inversa Transcripción

ARN monocatenario ( + )Bacteriófago MS2, polivirus

Tipo III

Tipo II

Tipo V ARN monocatenario ( - )

ARN monocatenario

ARN bicatenario

Bacteriófago T4, poxvirus, herpesvirus

Bacteriófago X174 y M13

Reovirus, picornavirus

Virus de la rabia

Transcripción

Síntesis

Transcripción

Uso directo

ADN ARNm

ADN ARNmADN

ARN ARNm

ARN (+) ARNm

ARN (-) ARNm

Transcripción

Transcripción

Tipo IV

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS

VIRUS: clasificación(sin envoltura)

Adenovirus (catarros)Rotavirus (gastroenteritis)

VIRUS: clasificación(con envoltura)

Virus de la gripeHerpes simple

CICLO DE INFECCIÓN DE UN VIRUS

CICLO LÍTICO1. Fase de fijación o adsorción.

Reconocimiento y adhesión de proteínas de la cápsida a receptores célulaFijación de las patas caudales a la pared bacteriana (enlaces químicos)se clavan las puntas de las fibras caudalesDebilitamiento de la pared bacteriana (lisozimas).

2. Fase de penetraciónPerforación de la pared por lisozimas de la placa basalContracción de la vaina de la cola.Introducción del ADN del bacteriófago.

3. Fase de eclipse (Actividad del ácido nucleico)Utilización de nucleótidos y ARN polimerasa de la bacteriaReplicación del ADN vírico. Síntesis de proteínas víricas.

4. Fase de ensamblaje5. Fases de lisis o liberación.

ETAPAS EN LA REPLICACIÓN DE

UN BACTERIÓFAGO

PENETRACIÓN VÍRICALos BACTERIÓFAGOSLos BACTERIÓFAGOS

Originan un orificio Originan un orificio gracias a lisozima.gracias a lisozima.Se comprime el virus e Se comprime el virus e inyecta el ADN.inyecta el ADN.ADN del bacteriófago ADN del bacteriófago muy compactado (tiene muy compactado (tiene una longitud 500 veces una longitud 500 veces superior a la cabeza)superior a la cabeza)INYECCIÓNINYECCIÓN

PENETRACIÓN VÍRICA 2VIRUS DESNUDOSVIRUS DESNUDOS

Penetración Penetración directa.directa.Endocitosis.Endocitosis.La vacuola se La vacuola se romperá dentro de romperá dentro de la célula la célula hospedadora.hospedadora.Con receptorCon receptor

PENETRACIÓN VÍRICA 3VIRUS ENVUELTOSVIRUS ENVUELTOS

Funden la cubierta Funden la cubierta con la célula con la célula hospedadora.hospedadora.Con receptor.Con receptor.DIRECTADIRECTAAPLAZADA:APLAZADA:

EndocitosisEndocitosisFusión con lisosomaFusión con lisosomaLiberación del virusLiberación del virus

CICLO DE INFECCIÓN DE UN VIRUS

CICLO LISOGÉNICOIncorporación del genoma vírico al genoma del huésped (replicación con él). Se llaman virus atenuados o profagos.

Mientras el ADN está dentro de la célula, ésta es inmune a este virus.La inmunidad se hereda generación a generación

División celular

El ciclo replicativo de los bacteriófagos pueden seguir dos caminos:

CICLO LÍTICO

CICLO LISOGÉNICO

Inyección del ADN vírico

Replicación del ADN vírico

Síntesis de proteínas y ensamblaje de partículas víricas

Lisis

ADN vírico

Cromosoma bacteriano

Integración del ADN vírico en el cromosoma

bacteriano

CICLO LITICO Y LISOGÉNICO EN BACTERIÓFAGOS

El tipo A puede infectar animales y humanos y mutar su código genético. La infección con tipo A es más severa que B o C. Es responsable por epidemias regulares de enfermedades respiratorias.

“garganey” Anas querquedula

Las aves de granja tienen poca resistencia a virus del tipo A de la influenza aviar. Una vez infectadas, el virus puede esparcirse y matar a todas las aves en horas.

El tipo C generalmente solamente afecta humanos causando enfermedades respiratorias moderadas o sin síntomas. No causa epidemias.

TIPOS DE VIRUS: A, B, C

El tipo B generalmente solo afecta humanos. Responsable por epidemias regulares de enfermedades respiratorias.

La influenza aviar o gripe aviar es causada por el virus tipo A del género Influenzavirus. Virus relacionados al A son: B y C.Todos los virus conocidos de tipo A son derivados de aves acuáticas, primariamente patos. Generalmente los patos son inmunes a sus efectos por lo que son los portadores ideales.

Los subtipos de influenza aviar son nominadaspor las glicoproteínas Hemaglutinina (H) y Neuroaminidasa (N). Esas proteínas causan la infección y daño de las células y son las que reconoce el sistema inmunológico. La hemaglutinina facilita la unión del virus a su receptor celular, el ácido siálico (le permite entrar a las células). La neuroaminidasa elimina el ácido siálico para escapar de la célula, destruyéndola en este proceso.

MECANISMO MOLECULAR

membranahemaglutinina

neuroaminidasa

ARN

Proteina M1

nucleocapside helicoidal (RNA más NP protein)

HA - hemaglutinina

Complejo polimerasa

Membrana bicapa lipídica

NA - neuraminidasa

Herpes virus

Varicela-zósterHerpes labial

Papiloma humano(oncogénico)

El sida

Material genético en forma de dos hebras de ARN que contienen un total de 9 000 nucleótidosy que se encuentran ligadas, cada una de ellas,a la transcriptasa inversa.

Nucleocápsidade formaicosaédrica.

Envoltura esférica formada por una capa continua de proteína P17.

Su tamaño es extremadamentepequeño (120 μm) y tieneforma esférica.

Bicapa lipídica externa a la que se asocian diferentes proteínas, como las GP120 que se proyectan hacia fuera.

Proteínas de tipoenzimático, comola integrasa y la proteasa.

Proteínas GP120

Transcriptasa inversa

Mecanismo de infección del virus del sida

1. Unión de las proteínas GP120 del virus a los receptores CD4 del linfocito.

2. Fusión de la envoltura del virus con la membrana celular del linfocito y entrada de la nucleocápsida.

3. Reabsorción de las proteínas de la nucleocápsida y liberación del ARN vírico y la transcriptasa inversa.

4. Acción de la transcriptasa inversa formando cadenas híbridas de ARN-ADN del virus.

5. Formación de dobles cadenas de ADN vírico.

6. Entrada de las dobles cadenas de ADN en el núcleo del linfocito.

7. Integración de las dobles cadenas de ADN vírico en el ADN del linfocito.

8. Formación del ARNm de la cápsida y ARN viral.

9. Migración de ARNm de la cápsida y del ARN del virus al citoplasma del linfocito.

10. Formación de proteínas del virus por los ribosomas del linfocito.

11. Reordenación de las nuevas moléculas del virus.

12. Salida de los virus hijos al exterior del linfocito.

1

2

3

4

5

67

89

10

11

12

Ciclo replicativo de los Retrovirus

La replicación puede producirse en el núcleo o en el citoplasma de la célula, dependiendo del ácido nucleico que posean.

Los virus que contienen ARN se replican en el citoplasmaLos virus que contienen ADN se replican en el núcleo

Hay excepciones, por ejemplo: virus de la viruela (ADN) en el citoplasma, virus VIH (ARN) en el núcleo, etc.

CICLO DE UN

RETORVIRUSAlgunos de esta familia Algunos de esta familia producen cáncer y producen cáncer y leucemias.leucemias.IMP: transcriptasa IMP: transcriptasa inversa.inversa.Secuencia: ARN – ADN y Secuencia: ARN – ADN y luego ADN doble.luego ADN doble.Luego sigue el ciclo Luego sigue el ciclo normal.normal.VIHVIH

VIRUS DEL SIDA

CICLO DE REPRODUCCIÓN DEL VIRUS DEL SIDA DENTRO DE LINFOCITOS T-HELPER 1) el virus se

adhiere a linfocitos T-helper

2) Las membranas virales y celulares se

fusionan

3) la cápsida se desmonta

liberando su RNA y enzimas viricos

4) las transcriptasas

inversas copian el RNA vírico

pasándolo a DNA

5) Integrasas víricas integran el DNA vírico en el

genoma del linfocito

6) La célula transcribe el DNA vírico en RNA vírico

que sale del núcleo.

7) El RNA vírico utiliza los ribosomas del linfocito para sintetizar

polipéptidos víricos

8) Las proteasas

víricas rompen los

polipéptidos en unidades

mas pequeñas

10)Cientos de viriones salen rodeándose de

m.p. del linfocito e infectando de nuevo a

otros linfocitos

9 Ensamblaje de capsómeros para formar la cápida que rdea al RNA

vírico

VIRUS DEL SIDA INFECTANDO UN LINFOCITO T-HELPER

VIROIDES

•

•Pequeñas moléculas de ARN monocatenario circular “ARN desnudo”• Contienen de 246 – 375 nucleótidos.• ARN sin genes, por tanto no codifica polipéptidos. Depende del metabolismo del huésped.• No se pueden considerar virus, por carecer de cápsida y enzimas.• Se transmiten por insectos o por material agrícola infectado.• Su efecto dañino se debe a que se acopla en el genoma de la célula huésped e impide la expresión de los genes que codifican la formación de hormonas vegetales.•Ejemplo: cadang-cadang en cocoAtrofiamiento de la planta del tomateEfectos: enanismo en plantas, malformaciones, necrosis, moteado de hojas, deformaciones tallos y frutos …

VIROIDES

1. Pequeña molécula de ARN monocatenario (circular o lineal) con capacidad infectiva.

2. El ARN puede presentar fragmentos bicatenarios por pliegues de la misma y única hebra y adopta una peculiar estructura secundaria en algunas zonas por emparejamiento intracatenario de bases homólogas.

3. -Se sabe que el viroide no actúa como ARNm, carece de capacidad codificadora y muestran cierta semejanza con los intrones por lo que podrían representar secuencias intercaladas que escaparon de sus genes en el transcurso evolutivo.

4. Se replica en la célula huésped al igual que los virus. Se desconocen los detalles

5. Asociados a enfermedades y malformaciones patológicas en las plantas aunque en 1986 se descubrió que el agente de la hepatitis delta humana posee un genoma de ARN de tipo viroide, aunque requiere para su transmisión (pero no para su replicación) la colaboración del virus de la hepatitis B, empaquetándose en partículas similares a las de este virus. A diferencia de los viroides vegetales, posee capacidad codificadora de algunas

Priones

•Prión: Partículas proteícas infecciosas• Existen unas proteínas normales llamada proteína del prión (PrPc), de conformación alfa-hélice.•La proteína infecciosa posee la misma secuencia de aminoácidos, pero forma espacial distinta (conformación beta). PrPsc, lo que causa la enfermedad.

•Hipótesis más aceptada: el prión provoca un cambio conformacional en la proteína normal, transformándola en infecciosa (reacción en cadena).•La infección es hereditraria (puede transmitirse a la neurona descendiente)

Viroides y priones

Imagen al microscopio óptico de un cerebro de vaca afectado por la encefalopatía espongiforme bovina.

Proteína nativa, Pr Pc Prión Pr Ps

PRIONES

• Son partículas proteínicas infecciosas.

• Las enfermedades que producen suelen ser mortales (TSEs).

• Según la hipótesis de la proteína sola la proteína infecciosa provoca un cambio conformacional en la proteína normal, transformándola en infecciosa.

Estructura normal de la proteína del prión (PrPc)

Forma infecciosa de la proteína del prión (PrPsc)

PRIONES

normal

patógenaEstructura terciaria de la proteína del prión

PRIONES

Priones

•Forma de transmisión:• Vertical (como cualquier enfermedad hereditaria típica).•Horizontal: Mediante contagios entre especies distintas.

•Producen enfermedades mortales, degenerativas del SNC (de desarrollo lento). Encefalopatías espongiformes subagudas.•En humanos: Enfermedad Creutzfeldt-Jakob•En animales: Prurito lumbar (scrapie) o tembladera ovina, encefalopatía espongiforme bovina o “enfermedad de las vacas locas”

Priones

•Hipótesis de transmisión en humanos:

•Antecedentes en humanos: Kuru “Nueva Guínea”. Se comían los sesos con lo que se honraba a los muertos.•Ovejas muertas con prurito Fabricación de harinas Alimento vacas

Mal de las vacas locas Alimento humanos Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob

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