I genomi dei virus a RNA

1
I genomi dei virus a RNA
Polarità ()
il genoma ha la STESSA polarità degli mRNA
viene direttamente tradotto come un mRNA
Polarità ()
il genoma è COMPLEMENTARE (polarità opposta) agli
mRNA
il virus utilizza il genoma per trascrivere gli
mRNA
il virus deve contenere una trascrittasi
(RNA-polimerasi RNA-dipendente) per trascrivere
gli mRNA
Doppio filamento ()/()
il virus trascrive gli mRNA messaggeri
utilizzato il filamento negativo del genoma.
il virus deve contenere una trascrittasi
(RNA-polimerasi RNA-dipendente) per trascrivere
gli mRNA
2
Morfologia dei virus a RNA
Tutti I virus a RNA (-) presentano involucro
Alcuni virus a RNA () presentano involucro
(Togavirus)
I virus a RNA ds (Reovirus) hanno un capside
doppio
3
VIRUS a RNA
i virus ad RNA replicano nel citoplasma
eccezioni virus dellinfluenza e retrovirus

• Svantaggi
• Le cellule non esprimono costitutivamente gli
  enzimi necessari per replicare o trascrivere
  molecole di RNA (il virus deve codificare la sua
  propria RNA polimerasi RNA-dipendente
  replicasi/trascrittasi)
• Vantaggi
• la RNA polimerasi-RNA dipendente non richiede
  primer (la trascrizione e/o replicazione dell
  RNA inizia allestremità della molecola lineare)

4
La RNA polimerasi RNA-dipendente dei virus a RNA
RdRP codificata dal virus
non ha funzioni di editing (highly error
prone), responsabile dellalto tasso di mutazione
e dellevoluzione dei virus a RNA
può necessitare di proteine accessorie di origine
virale o cellulare
alcune richiedono come primer - proteina legata
covalentemente al 5 - strutture cap di
derivazione cellulare
5
TRASCRIZIONE DEI VIRUS ad RNA

• i virus ad RNA non hanno elementi di controllo
  dellespressione genica simili a quelli dei virus
  a DNA
• meccanismi differenti per regolare lespressione
  dei geni virali
• gli mRNA virali devono essere organizzati e
  tradotti come gli mRNA cellulari
• i virus a RNA eucariotici devono avere una
  struttura genomica che genera mRNA monocistronici

6
PICORNAVIRUS
Enterovirus virus Polio (1, 2, 3) virus Coxsackie
A (1-24) virus Coxsackie B (1-6) virus ECHO
(1-34) Enterovirus (68-71) Enterovirus 72
(Epatite A)
Rhinovirus 120 sierotipi
Enteric Cytopathogenic Human Orphan
7
PICORNAVIRUS
7441 b
attive nella forma di precursore
Replicasi 3D
8
POLIOVIRUS
PVR PolioVirus Receptor (Ig-like
membrane glycoprotein)
9
Ruolo di VPg nella replicazione del genoma di
Poliovirus
Sintesi del filamento (-)

• 3AB (precursore di VPg) ancora vRNA
• alle membrane del ER

• 3Dpol lega 3AB

• VPg- funge da primer per il processo di
  elongazione da parte di 3Dpol

10
Poliovirus regolazione della replicazione del
genoma
11
Togavirus Gruppo IV Virus a RNA () Famiglia
Genere Specie Ospite Togaviridae
Alphavirus Sindbis virus Vertebrati
Rubivirus Rubella virus Vertebrati
Particelle di 80 nm con capside icosaedrico ed
involucro
Genoma a RNAss di polarita positiva 11.7 kb
simile a mRNA cellulare (5cap e 3poly-A)
12
Strategia replicativa del virus SindbisRNA
subgenomici
(subgenomic promoter)
RNA subgenomici strategia comune dei virus
delle piante a RNA () controllo temporale
dellespressione genica virale
13
CORONAVIRUS
Genoma a RNAss di polarita positiva
Envelope (80-220 nm) Capside elicoidale
HE
N nucleoproteina
HE emagglutinina- esterasi (solo in alcuni tipi)
Malattie respiratorie (vie aeree superiori) -
Gastroenteriti
14
CLASSIFICAZIONE
ORDINE Nidovirales FAMIGLIA
Coronaviridae GENERE Coronavirus
SARS virus
GROUP IV
15 specie di HCoV note
15
CORONAVIRUS
Genoma a RNAss di polarita positiva 7 x 106 d
Endocitosi o fusione
a
Genoma RNAss()
b
Gemmazione dal Golgi
Trascrizione di mRNA subgenomici per proteine
strutturali con sequenze identiche al 3 e
identiche sequenze leader non-tradotte al 5 (72
nt)
16
VIRUS PARAINFLUENZALE
Genoma a RNAss di polarita negativa (17-20 Kb)
17
Terminazione e Ri-iniziazione nelle Regioni
Intergeniche
Modello Start-Stop

• Pol (PL) inizia la sintesi al terminale 3

L RdRP. P recruita L sul templato.

• sintesi della sequenza Leader
• la Pol si ferma alla sequenza IR

• la trascrizione ricomincia al 3 del gene N

• la trascreizione di N mRNA si blocca alle
  sequenze IR

• Pol ricomincia la sintesi al 3 del gene P

Start-Stop continua fino alla sintesi dei 5
mRNA virali
18
Sintesi della coda poli-A e del cap Ruolo delle
sequenze EIS

• Sintesi di sequenze A7 da U7

• Sintesi continua per scivolamento di sequenze
  poliA (fino a 200A) allestremità 3

• Terminazione del trascritto

• Iniziazione e capping del mRNA successivo

• dinucleotide NA non copiato

19
Trascrizione polarizzata
3
5
mRNA provvisti di sequenze cap e poly A
20
Transizione tra trascrizione e replicazione del
genoma dei PARAMYXOVIRUS
bassi livelli di NP favoriscono la sintesi di
mRNA (non incapsidato)
alti livelli di NP la RpRd continua la sintesi
di RNA attraverso le sequenze EIS
21
VIRUS PARAINFLUENZALE
FUSIONE
Trascrizione mRNA