Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

II. CICLE VIRAL

4. Cicle viral i dinàmica de processos (1)

4. Cicle Viral

Cicle viral i dinàmica de processos (1)

Generalitats

Adsorció i penetració

Cicle Viral: Generalitats

Esta dividit en 5 fases:

Adsorció: la infecció pròpiament dita

Penetració àcid nucleic (bacteriòfags)

nucleocàpside (virus d’Eucariotes)

Expressió, regulació i síntesi: la fase més complexa. Inclou tots els processos de control i expressió gènica, síntesi de proteïnes virals i replicació del genoma.

Acoblament: maduració dels virions dins l’hoste.

Alliberament: per diferents mecanismes depenent del virus.


One Step Growth


Temps des de la infecció

Bacteriòfags Virus d’Eucariotes

Eclipsi 1 – 5’ 10 – 12h

Acumulació 5 – 10’ 12 – 22h

Alliberament 20 – 25’ +18h

Mida d’explosió

100 – 1000

T4: 150 – 200

10 – 10000


VIRUS

No Atenuats

Atenuats: capaços de lisogenitzar l’hoste. Estat de profag. Inducció>llisi o alliberament continuat.

Lítics obligats: cicle lític més o menys virulent.

Crònics: alliberament continuat de virions sense lisar l’hoste.


LISOGÈNICLÍTIC


Cicle lític: punts clau desconnexió hoste transcripció gens virals replicació massiva del genoma viral síntesi massiva de proteïnes estructurals acoblament i maduració dels virions alliberament

Cicle lisogènic: punts clau integració al genoma de l’hoste evitar l’expressió dels gens lítics estabilització: control estricte de l’expressió gènica inducció: desintegració del genoma processos lítics (a dalt)

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Fase I: Adsorció (infecció)

Rang d’hostes

Especificitat: depèn de:

Reconeixement entre els receptors virals i els cel·lulars (procés físico-químic)

Eficàcia de l’adsorció

Col·lisió fortuïta (moviment Brownià, orientació correcta)

Estructura dels receptors

Concentració iònica del medi, pH, etc.

Relació virions/cèl·lula (moi)

Densitat de receptors en la membrana


Virió–Cèl·lula Condicions

T4–E coliT5–E coli–E coliRhinovirus–HeLaCoxsackie–HeLaAdenovirus–Hematíes

0.5% NaClMg2+, Ca2+

Mg2+

Mg2+, Ca2+

pH 3 – 5pH 5.5 – 8.7

Condicions iòniques per a un correcte reconeixement


Bacteriòfags

Lipopolisacàrids de la membrana externa (Gramnegatius)

Àcids teicoics (Grampositius)

Lipoproteïnes i glucoproteïnes de membrana o paret

Porines de transport de diferents substàncies

Fag Receptors

T3, T4

T2

T1, T5

T6

f1, RS2sp50

Core dels lipopolisacàridsPorina Omp F

Porina Ton A (ferricroms)Porina Tsx (nucleòsids)Porina Lam B (maltosa)

Flagel de SalmonellaPil·li sexual

Àcids teicoics de Bacillus


Adsorció en Bacteriòfags: l’exemple del T4

Diferents fases: Fase reversible: fibres de la cua (3 de 6)

Fase irreversible: fibres de la placa basal (6 de 6)

Contracció i injecció: de la cua i injecció del aa.nn.

: fibra cua (porina LamB)

P22: proteïnes P9 de la placa basal. Enllaços Gal-Man del antigen O del LPS. Activitat lítica.


http://www.mansfield.ohio-state.edu/~sabedon/beg_phage_images.htmhttp://www.cellsalive.com


Cua T4: paper cabdal en la injecció. Té una estructura helicoidal (hexagonal en el tall transversal). Constituïda per 144 còpies d’una única proteïna (gp18).

Conformació estesa: 24 anells de sis subunitats (24×6). Conformació en contracció: de 24×6 a 12×12

Adsorció irreversible canvi conformacional Hexàgon Estel


http://www.sb.fsu.edu/~caspar/animation/

Cicle Viral: Adsorció i penetracióStructure of the cell-puncturing device of bacteriophage T4

Kanamaru et al.,Nature, Vol 451, 553–557 (2002)


Adsorció en virus d’animals

Gran diversitat de molècules receptores. Sovint apareixen co-receptors Entrada de la nucleocàpside sencera, mai l’aa.nn. sol!


Virus Receptor Funció Co-receptor

Adenovirus CAR (Coxsackie & Adenovirus receptor)

Ig–like Diferents integrines

Virus Epstein–Bar CD21 Ig–like MHC class II

Herpes simplex Heparan–sulfat (polisacàrid unit a

proteïnes amb sulfats del teixit

connectiu)

Glicosaminoglicà del teixit connectiu

Hve A, Pvr

Influenza virus Àcid Siàlic Carbohidrat –

Xarampió SLAM Limfòcits T i B –

Poliovirus Pvr Ig–like –

Rhinovirus ICAM-1 Adhesivitat, Ig–like –

HIV CD4 Ig–like (T helpers) CCR5 i CXCR4 (receptors de citoquines)


Adsorció en virus d’animals


els pèptids de fusió(Paramyxovirus)


els pèptids de fusió(Orthomyxovirus)


HIV


Adsorció en virus de plantes

Normalment l’entrada és directa al citoplasma sense travessar la paret cel·lular (massa rígida). Tenim diferents alternatives:

Lesions en la cutícula o abrasions Pol·len o llavors (planta prèviament infectada) Vegetativa (per estolons, rizomes) Rizosfera Artificial: esqueixos, empelts (de planta infectada) Vectors: Insectes, Nemàtodes o fongs paràsits. Els

insectes poden infectar directament el teixit vascular mitjançant el fibló. Moviment vascular (2,5 cm/min)

Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida

Documents

Transcript of Els Virus: Robots biològics en la frontera de la vida