Caractere Caractere generale si generale si structura structura virusurilorvirusurilor

VIRUSURI - DEFINITIE

sunt agenti infectiosi ai bacteriilor, plantelor si animalelor (inclusiv ai omului)

La om produc numeroase boili infecto-contagioase, infectii simptomatice, dar si infectii inaparente, asimptomatice

Virion = unitatea morfofunctionala, completa, intacta, infectioasa

Caractere generale ale virusurilor

Dimensiuni foarte mici (nm) Dimensiuni foarte mici (nm) (agenti filtrabili)(agenti filtrabili)

Virusurile nu sunt celuleVirusurile nu sunt celule Structura foarte simpla (acid Structura foarte simpla (acid

nucleic + capsida ± invelis)nucleic + capsida ± invelis) La un virus acidul nucleic este La un virus acidul nucleic este

ADN sau ARN, niciodata ambeleADN sau ARN, niciodata ambele

Caractere generale ale virusurilor

Virusurile Virusurile nu nu se pot multiplica decat in se pot multiplica decat in interiorul unei celule vii (bacteriana, interiorul unei celule vii (bacteriana, vegetala, animala), pe care o “paraziteaza”vegetala, animala), pe care o “paraziteaza”

Dependenţă cvasitotală de enzimele şi maşinăria replicativă a gazdei

Componentele virale Componentele virale se asambleaza,se asambleaza, virusurile nu se multiplica prin diviziune virusurile nu se multiplica prin diviziune binara.binara.

Nu Nu se pot cultiva pe medii de cultura se pot cultiva pe medii de cultura sintetice, inertesintetice, inerte

Dimensiunea virusurilor

Poxviridae - 200-300 nm Herpesviridae – 120-200 nm Adenoviridae – 80-90 nm Retroviridae - 80-100 nm Picornaviridae – 25-30 nm

Virusurile se caracterizeaza prin Virusurile se caracterizeaza prin dimensiuni foarte mici (nm)dimensiuni foarte mici (nm)

STRUCTURA VIRUSURILORSTRUCTURA VIRUSURILOR Nu sunt celule, deci nu au structura Nu sunt celule, deci nu au structura

celularacelulara Sunt formate dintr-un “miez” (“core” in lb Sunt formate dintr-un “miez” (“core” in lb

engleza) ce cuprinde engleza) ce cuprinde – ACIDUL NUCLEIC (ADN sau ARNACIDUL NUCLEIC (ADN sau ARN) ) acoperit, acoperit,

inconjurat de o proteina ce alcatuiaste , inconjurat de o proteina ce alcatuiaste , – CAPSIDA,CAPSIDA, formata din capsomere, iar formata din capsomere, iar

virusurile invelite prezinta un virusurile invelite prezinta un – Invelis externInvelis extern sau sau ANVELOPA.ANVELOPA.

Unele virusuri mai contin si Unele virusuri mai contin si enzimeenzime necesare pt replicarenecesare pt replicare

In structura unui virion (particula virala In structura unui virion (particula virala matura, infectioasa) intra:matura, infectioasa) intra:

GENOMUL VIRALGENOMUL VIRAL (ADN sau ARN)(ADN sau ARN) CAPSIDACAPSIDA compusa din subunitati proteice compusa din subunitati proteice

denumite denumite capsomerecapsomere, al caror numar difera la , al caror numar difera la fiecare familie de virusuri si care apar intr-fiecare familie de virusuri si care apar intr-unul din aranjamentele geometrice posibile: unul din aranjamentele geometrice posibile: cubice (simetrie icosaedrica), helicoidale sau cubice (simetrie icosaedrica), helicoidale sau complexecomplexe

Capsida + genomul viral = Capsida + genomul viral = NUCLEOCAPSIDANUCLEOCAPSIDA

STRUCTURA VIRUSURILORSTRUCTURA VIRUSURILOR

STRUCTURA VIRUSURILORSTRUCTURA VIRUSURILOR

STRUCTURA VIRUSURILORSTRUCTURA VIRUSURILOR

GENOMUL tip acid nucleic: ADN sau ARN

marime: dependenta de masa mol (daltoni ) si nr. nucleotide (kilobaza)

nr. gene: virusul gripal = 12, HIV = 9, v. vaccinia = 240 nr. proteine codificate: v. vaccinia = 250, virusul herpetic =

200, picornavirusul = 4 functii: depozitar al informatiei genetice determina infectivitatea virala (scade la

izolarea acidului nucleic) autoreplicarea

STRUCTURA virusuri ADN:

Monocatenare liniare (parvov.); monocatenar circular (fagX174);

Dublucatenare liniare (adenovirusuri, virusuri herpetice); inchise extremitati (v.vaccinia); circulare cu extremit monocat. (hepadnav.); circulare (v. polyoma)

GENOMUL

virusuri ARN: monocatenar liniar (picornav, v.hepatitei A); monocatenar diploid /2 mol legate (retrov.). Unele v. ARN pot avea genom fragmentat care

permite reasortarea: monocatenar liniar cu 8 segmente (orthomyxov.), monocatenar cu 2 segmente (arenav.), monocatenar cu 3 structuri circulare (bunyav.),

Dublucatenar cu 10-20 segmente (reovirusuri)

GENOMUL

CAPSIDA

complexe proteice cu arhitectura si structura specifica care invelesc acidul nucleic

unitatile morfologice = capsomere asezate ordonat pe axe de simetrie

CAPSIDATipuri de simetrie:

cubica – icosaedrica (virioni sferici): v. ADN (parvov. = 32 capsomere; herpesv. = 162

capsomere; adenov. = 252 capsomere), v. ARN (picornav., calciv. = 32 capsomere)

helicoidala (tubulara): v. ARN (proteinele formeaza un complex

nucleocapsida/ribonucleoprot.; disocierea = pierderea infectivitatii la orthomyxov. si paramyxov.)

binara (icosaedrica, helicoidala): bacteriofagi (cap = icosaedru; coada = helicoidala)

CAPSIDA

Functii: protejeaza acidul nucleic atasare de receptorii celulei tinta

(la virusurile neinvelite) asigură forma virionului subunităţile structurale ale capsidei

sunt antigene care induc formarea şi reacţionează cu anticorpii neutralizanţi

CAPSIDA Simetrie icosaedricaSimetrie icosaedrica

Virusuri ADN sau ARN

HERPESVIRIDAE HEPADNAVIRDAE ADENOVIRIDAE RETROVIRIDAE PICORNAVIRIDAE

, etc

CAPSIDA Simetrie helicoidalaSimetrie helicoidala

Virusuri cu ARN ORTHOMYXOVIRIDAE PARMYXOVIRIDAE RHABDOVIRIDAE FILOVIRIDAE

Capside cu simetrie binară, icosaedrică -helicoidală

Bacteriofagi– Cap

simetrie icosaedrică

– Coada simetrie

helicoidală

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN

Prezenta la virusurile învelite Este o membrana care inveleste la exterior

capsida Este compusa din lipide, proteine si glicoproteine Deriva din membranele celulei gazda

– Mb. celulara (majoritatea cazurilor)– Mb. ap. Golgi, mb. reticulului endoplasmic

(flavivirusuri, coronavirusuri, bunzavirusuri)– Mb. nucleara (herpesvirusuri)

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN

Anvelopa contine – lipide provenite de la celula gazda – proteine codificate de genele virale

În funcţie de tipul de virus pot exista 2 tipuri de proteine in anvelopa– Proteina M (matrix)– Glicoproteine sau peplomere

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN

Proteina M – Prezenta la majoritatea virusurilor învelite– Captuşeşte fata interna a invelişului viral

si face legătura cu nucleocapsida ROL

– asigura rigiditate virionului– asamblarea virionilor şi eliberarea lor prin

inmugurire– implicată in transportul ionilor de H

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN

glicoproteine (ancorate in invelis) cu trei portiuni: externa (glicozilata), medie (polipeptide), interna (peptide)

hemaglutinine (glicoproteine trimerice): se gasesc la majoritatea virusurilor cu invelis

(orthomyxov., paramyxov., togav., coronav., rhabdov., flavir., bunyav.);

au aspect de bastonas (microscopie electronica); functii = hemaglutinare/hemadsorbtie , atasare virus

la receptori, induc raspuns imun.

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN

neuraminidaze (glicoproteine tetramerice): la paramyxov. si orthomyxov.;functie = scindeaza acidul sialic din membrana celulara

permitind penetrarea si eliberarea virusului

factori de fuziune: prezenti la paramyxov. in forma inactiva (FO) care prin proteoliza (proteaze cel.) se desfac in F1si F2 (forme active); functii = favorizeaza penetrarea virusului (fuzioneaza cu

membrana celulara), fuziunea membranelor celulare cu formare de sincitii, hemoliza, difuziunea infectiei.

ANVELOPA sau ÎNVELIŞUL EXTERN - functii

protectia nucleocapsidei atasare la receptori celulari ansamblare virion prin proteina M determina activitati ca:

hemaglutinare,hemadsortie, hemoliza, fuziune

Alte componente asociate virionului

Enzimele virale Sinteza de proteine-enzime codificate de

virus este restânsă (nr. mic de gene din genomul v.)

Sunt proteine– Structurale – în învelişul viral

rol – interrelaţie cu celula gazdă

– Nestructurale - asociate nucleocapsidei rol

– replicarea genomului viral– sinteza de proteine virale

Cele mai importante enzime virale

Transcriptaze virale/replicaze ARN-polimeraze ARN dependente

– la v. ARN m.c. de sens negativ– paramyxovirus, rhabdovirus,

orthomyxovirus ARN-polimeraze virale ADN dependente

– transcrierea ADN in ARNm– poxvirus

ADN-polimeraze virale ADN dependente– herpesvirus

Reverstranscriptaze– prezente la retrovirusuri, hepadnavirusuri

Endonucleaze– clivează catenele acizilor nucleici– prezente la: v. ARN: v. gripal; v. ADN: poxvirus

Proteinkinaze, Timidinkinaze, Dezoxicitidindezaminaze– accelerează transcrierea şi replicarea

genomului viral– prezente la: herpesvirus

Proteinaze – clivează precursorii polipeptidici in proteine

funcţionale şi structurale– prezente la: picornavirus,

Cele mai importante enzime virale

Forma virusurilorForma virusurilor

Rezulta din arhitectura virionalaRezulta din arhitectura virionala– SfericaSferica– BastonasBastonas– FilamentFilament– Prismatica (caramida)Prismatica (caramida)– Glont, etcGlont, etc

Multiplicarea Multiplicarea virusurilorvirusurilor Numai in celule viiNumai in celule vii Izolarea virusurilor se poate face Izolarea virusurilor se poate face

numai pe unul dintre cele 3 numai pe unul dintre cele 3 categorii de sisteme celulare:categorii de sisteme celulare:– Culturi de celule (primare, diploide Culturi de celule (primare, diploide

sau linii celulare)sau linii celulare)– Ou embrionatOu embrionat– Animale de laboratorAnimale de laborator

CLASIFICAREA VIRUSURILORCLASIFICAREA VIRUSURILOR Clasificarea virusurilor este supusa Clasificarea virusurilor este supusa

periodic revizuirilor datorita acumularii de periodic revizuirilor datorita acumularii de noi informatii asupra virusurilor cunoscute noi informatii asupra virusurilor cunoscute si a celor nou descoperite.si a celor nou descoperite.

Virusurile se grupeaza in familii in functie Virusurile se grupeaza in familii in functie de de – natura acidului nucleic, natura acidului nucleic, – simetria capsidei, simetria capsidei, – prezenta anvelopeiprezenta anvelopei

Sufixul Sufixul VIRIDAEVIRIDAE pentru pentru FAMILIIFAMILII Sufixul Sufixul VIRUSVIRUS pentru pentru GENGEN

VIRUSURI CU ADNVIRUSURI CU ADNFAMILIA VIRUSURI UMANE

IMPORTANTE BOLI SI INFECTII PRODUSE

PARVOVIRIDAE PARVOVIRUS B19 ANEMIE APLASTICA, ERITEM NODOS

PAPOVAVIRIDAE PAPILLOMAVIRUS

POLYOMAVIRUS (BK VIRUS, JC VIRUS)

PAPILOAME, CONDILOAME, ASOCIERE CU TUMORI MALIGNEINFECTII RENALE

HEPADNAVIRIDAE

VIRUSUL HEPATITIC B HEPATITA

ADENOVIRIDAE ADENOVIRUS INFECTII RESPIRATORII, OCULARE, ENTERICE

HERPESVIRIDAE HERPES SIMPLEX VIRUS TIP 1 SI 2,VARICELLA-ZOSTER VIRUS, EPSTEIN BARR VIRUS, CYTOMEGALOVIRUS

HERPESVARICELA, ZONA-ZOSTERMONONUCLEOZA INFECTIOASAINFECTII CONGENITALE, PNEUMONII

POXVIRIDAE VIRUSUL VACCINALVIRUSUL VARIOLEI UMANE

VACCINIAVARIOLA

VIRUSURI CU ARNVIRUSURI CU ARNFAMILIA VIRUSURI UMANE

IMPORTANTEBOLI SI INFECTII PRODUSE

PARAMYXOVIRIDAE VIRUSURILE PARAGRIPALE, VIRUSUL RUJEOLIC, VIRUSUL URLIAN, VIRUSUL RESPIRATOR SINCITIAL

INFECTII RESPIRATORII, RUJEOLA, OREILLON

INFECTII RESPIRATORII

ORTHOMYXOVIRIDAE VIRUSURILE GRIPALE A, B SI C GRIPA

RHABDOVIRIDAE VIRUSUL RABIC RABIA

CORONAVIRIDAE CORONAVIRUSURI INFECTII RESPIRATORII SI ENTERICE

PICORNAVIRIDAE ENTEROVIRUSURI UMANE (POLIOMOELITIC 1, 2, 3; V. COXSAKIE, ECHO, V. HEPATITIC A), RHINOVIRUSURI

POLIOMIELITA, MENINGITE, CONJUNCTIVITE, INF. RESPIRATORIIHEPATITAINF. RESPIRATORII

RETROVIRIDAE ONCOVIRUSURI (HTLVI,II) VIRUSUL HIV

LEUCEMIISIDA

TOGAVIRIDAE VIRUSUL RUBEOLIC RUJEOLA

virusuri incomplete, virusuri nefunctionale, acizi nucleici = formatiuni independente neviabile in afara celulei

replicarea depinde de celula gazda cu exceptia prionilor (autoreplicare)

pot determina boli la om si animale

AGENTI SUBVIRALI INFECTIOSI

Virusuri defective virusuri cu genom incomplet care se

replica prin coinfectie cu alt virus (helper)

pot determina infectii persistente ex.: Agentul delta sau virusul hepatitic D

(delta), virusul helper: VHB

Viroizi

ARN monocatenar circular cu aspect de bastonas; replicare dependenta de celula gazda

determina boli la plante de cultura,

Prioni

agentii infectiosi de natura proteica care determina la om si animale boli ale SNC (om: Kuru, boala Creutzfeld –Jacob; animal: encefalita spongiforma bovina, etc.)