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.

Cicle Viral: Generalitats One Step Growth

Cicle Viral: Generalitats

Cicle Viral: Generalitats

Cicle Viral: Generalitats Atenuats: capaços de lisogenitzar l’hoste. Estat de profag. Inducció>llisi o alliberament continuat. VIRUS Lítics obligats: cicle lític més o menys virulent. No Atenuats Crònics: alliberament continuat de virions sense lisar l’hoste.

Cicle Viral: Generalitats LÍTIC LISOGÈNIC

Cicle Viral: Generalitats 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

Cicle Viral: Adsorció i penetració Condicions iòniques per a un correcte reconeixement Virió–Cèl·lula Condicions T4–E coli T5–E coli –E coli Rhinovirus–HeLa Coxsackie–HeLa Adenovirus–Hematíes 0.5% NaCl Mg2+, Ca2+ Mg2+ pH 3 – 5 pH 5.5 – 8.7

Cicle Viral: Adsorció i penetració 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, RS2 sp50 Core dels lipopolisacàrids Porina Omp F Porina Ton A (ferricroms) Porina Tsx (nucleòsids) Porina Lam B (maltosa) Flagel de Salmonella Pil·li sexual Àcids teicoics de Bacillus

Cicle Viral: Adsorció i penetració 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. l: fibra cua (porina LamB) P22: proteïnes P9 de la placa basal. Enllaços Gal-Man del antigen O del LPS. Activitat lítica.

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració http://www.mansfield.ohio-state.edu/~sabedon/beg_phage_images.htm http://www.cellsalive.com

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració 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

Cicle Viral: Adsorció i penetració http://www.sb.fsu.edu/~caspar/animation/

Cicle Viral: Adsorció i penetració Structure of the cell-puncturing device of bacteriophage T4 Kanamaru et al., Nature, Vol 451, 553–557 (2002)

Cicle Viral: Adsorció i penetració Adsorció en virus d’animals Gran diversitat de molècules receptores. Sovint apareixen co-receptors Entrada de la nucleocàpside sencera, mai l’aa.nn. sol!

Cicle Viral: Adsorció i penetració Virus Receptor Funció Co-receptor Adenovirus CAR (Coxsackie & Adenovirus receptor) Ig–like Diferents integrines Virus Epstein–Bar CD21 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 Rhinovirus ICAM-1 Adhesivitat, Ig–like HIV CD4 Ig–like (T helpers) CCR5 i CXCR4 (receptors de citoquines)

Cicle Viral: Adsorció i penetració Adsorció en virus d’animals

Cicle Viral: Adsorció i penetració els pèptids de fusió (Paramyxovirus)

Cicle Viral: Adsorció i penetració els pèptids de fusió (Orthomyxovirus)

Cicle Viral: Adsorció i penetració HIV

Cicle Viral: Adsorció i penetració 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)

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració

Cicle Viral: Adsorció i penetració