Lección 3 GENOMAS VÍRICOS
1. Tipos y peculiaridades de los genomas víricos
�Bases inusuales
� Extremos cohesivos
� Redundancia o repetición terminal
� Permutación terminal
� Repeticiones invertidas
� Circularización mediada por proteínas
� ADN circular
� Genomas segmentados
� Peculiaridades del genomio de los Herpes virus
� Organización del genomio de algunos Virus de ARN 1C
(-)
� Solapamiento de genes
� Transcripción inversa
2. Taxonomía de los virus
3. Clasificación de Baltimore
ADN
Icosaédricos
Helicoidales
Complejos
Desnudos
Con
envoltura
Con
envoltura
Con
envoltura
Desnudos
Desnudos
1c lineal (+) Microviridae
2c circular Papillomaviridae
2c lineal Adenoviridae
2c circular Hepadnaviridae
2c lineal Herpesviridae
2c circular Baculoviridae
2c lineal Poxviridae
2c lineal Myoviridae
1c lineal (+) Inoviridae
EJEMPLOS DE VIRUS*
* Los dibujos o fotografías de los ejemplos de virus no están a escala
1c lineal (+) Coronaviridae
1c lineal (-) Rhabdoviridae
1c lineal (-) Orthomyxoviridae
segmentado
ARN
Icosaédricos
Helicoidales
Con
envoltura
Con
envoltura
Desnudos
Desnudos
2c segmentado Reoviridae
1c lineal (+) Picornaviridae
1c lineal (+) Flaviviridae
1c lineal (2 copias) Retroviridae
Tobamovirus1c lineal (+)
Crinivirus1c lineal (+)
segmentado
EJEMPLOS DE VIRUS
Tipos y peculiaridades de los ácidos nucleicos encontrados en los virus
1. BASES INUSUALES
C OH-CH3 –C Ej. fago T4
T U Ej. fago PBS1
T OH-CH3 –U Ej. fago SP8
Virología
* Los dibujos o fotografías de los ejemplos de virus no están a escala
*
2. EXTREMOS COHESIVOS
Circularización del cormosoma de λλλλ.
Los extremos cohesivos del cormosoma de λ está formado por
12 bases de cadena simple que sobresalen en cada uno de los
extremos de la molécula lineal de ADN. Estos extremos se
unen espontáneamente y enzimas de la bacteria une las
cadenas produciendo una molécula de ADN circular de doble
cadena.
ADN
GCCCCGCCGCTGGA
CGGGGCGGCGACCTCG
GC
Fago λλλλ
Virología
3. REDUNDANCIA TERMINAL EN EL FAGO T4
A B C D E F G H I A B
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
Demostración de la redundancia terminal
Exonucleasa III
Ligación
A B C D E F G H I A B
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
A B C D E F G H I
C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
A
BC
D
E’
FG’
H’I’
A’B’C’ D’
E
F’
GH
I
Virología
4. PERMUTACIÓN CIRCULAR EN EL FAGO T4
Mapa genético del fago T4
A B C D E F G H I A B
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
C D E F G H I A B C D
C’ D’
C’ D’E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
C DE F G H I A B E F
E’ F’
Demostración de la permutación circular de los genes en el fago T4
Desnaturalización del ADN
Apareamiento de las cadenas
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’
C D E F G H I A B C D
C’ D’ E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’ C’ D’
C DE F G H I A B E F
A B C D E F G H I A B
C’ D’E’ F’ G’ H’ I’ A’ B’ E’ F’
VirologíaVirología
5. REPETICIONES INVERTIDAS
A B C D D’ C’ B’ A’
A’ B’ C’ D’ D C B A
D’ C’ B’ A’
A B CD
A’ B’ C’ D’
D C B A
Desnaturalización del
ADN
Apareamiento de las
cadenas simples
Círculo de ADN1c
Detección de terminaciones repetidas e invertidas mediante la formación de círculos de ADN1c
(Ejemplo: Adenovirus)
D’C’B’A’
D C B A
6. GENOMAS SEGMENTADOS (VIRUS DE ARN)
Familia vírica Constitución Transcriptasa Infecciosidad
y polaridad en los del ARN
del genoma viriones
Reoviridae
10-12 segmentos + -
• ARN2C
+ -
Ortomyxoviridae
8 segmentos
Bunyaviridae
3 segmentos
Arenaviridae
2 segmentos
• ARN1C ( - )
• ARN1C ( + )
Bromoviridae
3 segmentos en
3 partículas víricas
- +
Virología
7. PECULIARIDADES DEL GENOMIO DE LOS HERPESVIRUS
Demostración de la organización de las secuencias repetidas
0 50 100 152
TRLIRL
TRSIRS
UL US
(b)
(ejemplo: virus herpes simplex, HSV)
(a) (a) El genoma de los herpesvirus
consiste en dos secciones unidas
covalentemente:
secciones UL y US, cada una de
ellas unidas a repeticiones
invertidas.
(b) Esta organización permite la
formación de 4 formas isómeras
distintas del genomio.
UL US
kpb
ADN1C
Apareamiento de la cadena
simple: Estructura tipo A
Apareamiento de la cadena
simple: Estructura tipo B
ADN2C
Desnaturalización
del ADN
A B C D E E’D’C’B’A’ B’A’F’G’H’ H G F A B
A’B’C’D’E’ E D C B A B A F G H H’G’F’A’B’
Detección de las secuencias invertidas y repetidas en el ADN del virus herpes simplex (HSV)
tipo 1. La secuencia AB aparece en los extremos de ambas secuencias
Virología
8. ORGANIZACIÓN DEL GENOMA DE ALGUNOS VIRUS DE ARN1C ( - )
Gn Phlebovirus y Tospovirus (Bunyaviridae): 3 segmentos
L 8,5 kb
M 5,7 kb o S 0,9 kb
Fam. Arenaviridae: 2 segmentos
5’3’5’3’5’3’
5’3’
5’3’ 5’3’L 5,7kb S 2,8kb
9. Solapamiento de genes
Proteína A Cápsida Replicasa
Lisis
Genomio del fago MS2 (ARN1C), 3,5 kb
Genomio del fago φφφφX174 (ADN1C), 5,386 kb
Virología
10. TRADUCCIÓN INVERSA
Dogma central de la Biología Molecular
Replicación
ADN
ARNm
Traducción(Síntesis de proteínas)
Transcripción(Síntesis de ARN)
Ribosoma
Proteína
ADNADN ARNARNProteína
Proteína
Virus de Inmunodeficiencia humana (VIH)
Howard Temin
Transcriptasa inversaARN→→→→ADNDavid Baltimore
� RETROVIRUS
CICLO DE MULTIPLICACIÓN DEL VIH
Virología
� HEPADNAVIRUS (vertebrados)� CAULIMOVIRUS (plantas)
Virus de la Hepatitis B
The International Committee on Taxonomy of Viruses
(http://www.ncbi.nlm.nib.gov/ICTVdb/)
Taxonomía de los virus
Este comité agrupa a los virus teniendo en cuenta los siguientes criterios:1. La naturaleza del genoma viral2. Nº de cadenas del genoma viral3. Algunos virus realizan transcripción inversa4. Polaridad del genoma vírico
De esta forma se crean 7 grupos de virus y un total de 56 familias y 233 géneros
Orden (-virales)Familia (-viridae)
Subfamilia (-virinae)Género (-virus)
Especie
Ej. Caudovirales
Herpesviridae
Alphaherpesvirinae
SimplexvirusHuman herpesvirus 1
http://www.virustaxonomyonline.com
Como ejemplo de esta taxonomía de virus, a continuación se muestran sólo los nombres de algunos virus que se
mencionan en este curso
Órden Familia/Subfamilia Género Especie-tipo Hospedador
1. Virus de ADN 2c
CAUDOVIRALES
Virus de ADN
Myoviridae “T4-like viruses” Enterobacteria phage T4 Bacteria
Siphoviridae “λ-like viruses” Enterobacteria phage λ Bacteria
Podoviridae “T7-like viruses” Enterobacteria phage T7 Bacteria
Poxviridae
Chordopoxvirinae Orthopoxvirus Vaccinia virus Vertebrados
Herpesviridae
Alphaherpesvirinae Simplexvirus Human herpesvirus 1 Vertebrados
Varicellovirus Human herpesvirus 3 Vertebrados
Betaherpesvirinae Cytomegalovirus Human herpesvirus 5 Vertebrados
Gammaherpesvirinae Lymphocryptovirus Human herpesvirus 4 Vertebrados
Adenoviridae Mastadenovirus Human adenovirus C Vertebrados
Polyomaviridae Polyomavirus Simian virus 40 Vertebrados
2. Virus de ADN 1C
Inoviridae Inovirus Enterobacteria phage M13 Bacteria
Microviridae Microvirus Enterobacteria phage φX174 Bacteria
Parvoviridae
Parvovirinae Parvovirus Mice minute virus Vertebrados
3. Virus de ARN y ADN con transcriptasa inversa
Hepadnaviridae Orthohepadnavirus Hepatitis B virus Vertebrados
Retroviridae Alpharetrovirus Avian leukosis virus Vertebrados
Lentivirus Human immunodeficiency virus 1 Vertebrados
Virus de ARN
4. Virus de ARN 2c
Reoviridae Orthoreovirus Mammalian orthoreovirus Vertebrados
Virología
Virología
Órden Familia/Subfamilia Género Especie-tipo Hospedador
Filoviridae “Marburg-like viruses” Marburg virus Vertebrados
“Ebola-like-viruses” Zaire Ebola virus VertebradosParamyxoviridae
Paramyxovirinae Respirovirus Sendai Virus Vertebrados
Morbillivirus Measles Virus (Sarampión) VertebradosRubulavirus Mumps virus (Paperas) Vertebrados
Orthomyxoviridae Influenzavirus A Influenza A virus VertebradosInfluenzavirus B Influenza B virus Vertebrados
Arenaviridae Arenavirus Lymphocytic choriomeningitis virus Vertb.
5. Virus de ARN 1C(-)MONONEGAVIRALES
6. Virus de ARN 1C(+)
Leviviridae Levivirus Enterobacteria phage MS2 BacteriaPicornaviridae Enterovirus Poliovirus Vertebrados
Rhinovirus Human rhinovirus A VertebradosAphtovirus Foot-and-mouth disease virus Vertebr.
Comoviridae Comovirus Cowpea mosaic virus Plantas
NIDOVIRALESCoronaviridae Coronavirus Infectious bronchitis virus VertebradosFlaviviridae Flavivirus Yellow fever virus Vertebrados
Hepacivirus Hepatitis C virus Vertebrados
Togaviridae Rubivirus Rubella virus Vertebrados
Tobamovirus Tobacco mosaic virus Plantas
7. Viroides
Virología
CLASIFICACIÓN DE BALTIMORE
Clasificación de los virus basada en el modo de replicación de los genes y su expresión. En ella el ARNm juega un papel central, de modo que cada grupo de virus sigue el mismo
camino para la síntesis del ARNm
Genoma ADN ±
ARNm + Proteínas
ADN ±
Ej. AdenoviridaeHerpesviridaePoxviridae
Clase I: ADN 2c
Genoma ADN +
ARNm + Proteínas
ADN ±ADN -
ADN +
Ej. Microviridae
Clase II: ADN 1c
Genoma ARN ±
ARNm +
ARN ±Ej. Reoviridae
Clase III: ARN 2c
Proteínas
Ej. Picornaviridae
Genoma (ARN +)
ARN -
Poliproteína
Clase IVa: ARN 1c(+)
Virología
Ej. TogaviridaeGenoma
(ARN +)
ARN -
Proteínas
Clase IVb: ARN 1c(+)
Ej. OrthomyxoviridaeParamyxoviridae
Genoma
(ARN -)
ARN +ARN -
ARN +Proteínas
EnzV
Clase V: ARN 1c(-)
Ej. Retroviridae
Genoma (ARN +) ADN -
EnzV
ARN +
Proteínas
ADN ±
Clase VI: ARN 1c(+)/ADN
Clase VII: ADN 2c / ADN
Genoma (ADN ±)
ADN -
ARN +
Proteínas
ADN ±
ADN ± Ej Hepadnaviridae
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