Our aim

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VIRUS A DNA
Replicazione nucleare
2. DNAds circolare Poliomavirus e
Papillomavirus
Replicazione citoplasmatica POXVIRUS
Replicazione nucleare e citoplasmatica HEPADNAVIRU
S
2
TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA
Nucleare utilizzano la RNA pol II cellulare
(ecc. POXVIRUS)
Adenovirus
POXVIRUS Utilizzano enzimi presenti nel core
del virus. Trascritti
senza introni. Assenza di splicing
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TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA
Proteine virali regolano linterazione di
fattori trascrizionali cellulari con sequenze
promoter o enhancer al 5 dei geni virali (es
HSV-1 VP16)
Aggiunta di catene di poli A (100-200 residui di
adenina) al 3 e cap metilato al 5
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Trascrizione dei genomi a DNA
Genomi compatti presenza di ORF
differenti trascrizione da segmenti di DNA con
polarità differente
Es schema genoma papova
SV40 50 in una direzione 50 nellaltra
5
TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA
Trascrizione in 2 tempi (es.ADENOVIRUS)
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TRASCRIZIONE NEI VIRUS A DNA
HERPESVIRUS
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REPLICAZIONE del DNA VIRALE
SEMICONSERVATIVA con vari intermedi di
replicazione
Parvovirus - Papillomavirus-Poliomavirus DNA pol
cellulare
Adenovirus - Herpesvirus DNA pol virale
Target per antivirali
(acyclovir)
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REPLICAZIONE VIRUS a DNA
i genomi presentano regioni ORI
sequenze ricche di AT facilitano lo srotolamento
del DNA
siti di legame per proteine (Ori recognition
proteins)
sequenze dentro o vicino a regioni di controllo
trascrizionale
siti di legame per fattori trascrizionali e
proteine con funzione di enhancer , virali e/o
cellulari (aumento dellefficienza di
replicazione)
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Replicazione del genoma dei virus a DNA le
proteine di riconoscimento della regione ORI
Tutti i virus a DNA codificanore almeno una
proteina per iniziare la replicazione del genoma
lega la regione ORI del genoma virale. il legame
della/e proteine tende a distorcere la regione
ORI
La distorzione della regione ORI facilita il
reclutamento di proteine (virali o celluleri) ad
attività di elicasi ATP-dipendente che
permette lo srotolamento del DNA virale
I virus più grandi codificano la DNA polimerasi
ed altre proteine necessarie per la replicazione
del genoma
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REPLICAZIONE DEI GENOMI LINEARI A DNAil problema
dei terminali
Tutte le DNA polimerasi non sono in grado di
replicare il DNA a partire da uno stampo a ssDNA.
DNAss
3
5
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I genomi a DNA lineare
Ridondanza terminale presenza di terminal
repeats (TR)
(genoma di Adenovirus)
Sequenze identiche
...e di inverted terminal repeats (ITR)
(genoma di Poxvirus, Parvovirus ed
Herpesvirus).
c b a
a b c
3
5
3
5
a b c
c b a
La lunghezza dei ITR varia da 20 a 150 residui
nucleotidici. Nei Poxvirus è di oltre 10.000 basi
(gt 5 del genoma)
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Le sequenze ITR
c b a
a b c
3
5
3
5
a b c
c b a
melt and annealing
3
5
5
3
a b c
a b c
a b c
a b c

-
Le sequenze terminali sono necessarie per la
replicazione del GENOMA VIRALE
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I genomi a DNA lineare
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Genomi a DNA circolare

• Terminazione della sintesi di DNA a 180o da ORI
  (congiunzione delle forche di replicazione)

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Le sequenze ITR dei PARVOVIRUS
DNAss
ITR
ITR
sequenze genomiche
5
3
115-145 n
3
5
sequenze palindromiche formazione di strutture
hairpin
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Replicazione Hepadnavirus
nel nucleo
genoma
dsDNA (circolare incompleto)
episomale
m RNA
sintetizzati dalla pol II cellulare
pregenoma a RNA
nel citoplasma
P (RT/RNasi H)
retrotrascrizione
RNA RNA/DNADNA/DNA
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VIRUS A RNA
Replicazione citoplasmatica
2. RNAds Reovirus
Replicazione nucleare ORTHMYXOVIRUS e RETROVIRUS
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REPLICAZIONE dei virus a RNA
RNA polimerasi RNA-dipendenti (RpRd)
non utilizzano PRIMERS
(la trascrizione e/o replicazione dell RNA
inizia allestremità della molecola lineare)
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TRASCRIZIONE di VIRUS a 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

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Genomi a ssRNA (-)
3
5
mRNA provvisti di sequenze cap e poly A
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Genomi a RNA ()
Struttura secondaria della sequenza IRES
(Internal Ribosome Entry Site) presente al 5 del
RNA genomico. Necessaria per la funzione del
genoma come mRNA .
IRES di POLIOVIRUS
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Replicazione dei genomi a ssRNA positivo
RNA ()
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Replicazione dei genomi a ssRNA negativo
Rhabdovirus Paramyxovirus Orthomyxovirus
Mononegavirales
RNA (-)
RpRd
veicolata dal virione
mRNA
RpRd
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Virus a RNA ambisenso RNA subgenomici
RpRd
(subgenomic promoter)
RNA subgenomici Togavirus, Bunyavirus
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Retrovirus ssRNA ()
nel citoplasma
genoma
ssRNA() (diploide)
RT/RNase H (con funzioni IN)
retrotrascrizione
nel nucleo
Integrato nel genoma della cellula ospite
(provirus)
DNA
sintetizzato dalla pol II cellulare
vRNA
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MATURAZIONE E LIBERAZIONE DEI VIRUS ANIMALI
1. Assemblaggio del capside (procapside)
2. Formazione del nucleocapside
(ecc. POXVIRUS - HEPADNAVIRUS)
(ecc. ORTHOMYXOVIRUS))
3. LIBERAZIONE
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Assemblaggio e maturazione dei capsidi icosaedrici
POLIOVIRUS
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Assemblaggio e maturazione dei virus animali con
capside elicoidale
NP
Paramyxovirus
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Maturazione e Rilascio degli herpesvirus

• acquisizione dellinvolucro virale sulle
  membrane del Golgi o sulle membrane degli
  endosomi ???

il rilascio del virus avviene per esocitosi (via
secretoria cellulare)