C1 - Structura Si Replicarea Virala

7/23/2019 C1 - Structura Si Replicarea Virala

http://slidepdf.com/reader/full/c1-structura-si-replicarea-virala 1/30

VIRUSOLOGIE

Curs – Prof. Dr. Simona Ruta

Lucrari Practice:

Dr. Camelia Sultana

Dr. Loredana Manolescu

Dr. Aura Temereanca

Dr. Cornel Popescu



VARIOLA (smallpox)

Mumia faraonului Ramses

al Vlea-leziuni tipice

cicatricelor post-variola

Evolutia leziunilor



Variolizare•1% vs. 25% mortalitate

•Imunitate pe viata

•Marea Britanie: sfarsitul anilor

1700

• China 1950

•Pakistan/Afghanistan/Ethiopia-

1970



Cowpox-Vaccinia

Jenner, 1796

•1800- Vaccinare obligatorie copiiMarea Britanie

• 1930-ultimul caz indigen in Marea

Britanie

• 1940-ultimul caz indigen inStatele Unite

•1958- programul OMS de eradicare

• Octombrie 1977: Ultimul caz din

lume (Somalia)

•1980- eradicarea variolei si

stoparea vaccinarii antivariolice

Edward Jenner a descoperit

vaccinarea utilizând o tulpinã de

cowpox ca imunogen.



Virusul variolic este încadrat taxonomic în familia Poxviridae, subfamilia

Cordopoxvirinae, ce contine trei genuri de interes medical:

•Orthopox (grupul variolei-vaccinei

•Parapox (virusul orf si paravaccinal) ce infecteazã accidental omul, determinînd

leziuni cutanate nodulare, respectiv papulo-veziculare pe mâini si pe fatã);

•Molluscipox (molluscum contagiosum), ce produce noduli sau veruci cu centrul

ombilicat, fiind transmis prin contact direct si uneori pe cale sexuala. Este un

patogen oportunist important la pacientii HIV pozitivi, cu imunosupresie severã.

Intre speciile genului Orthopoxvirus existã similitudini antigenice, ceea ce

explicã crossimunizãrile si protectia încrucisatã

! Virusul variolic este un agent infectios cu potential bioterorist. Are atât

diseminare aerogenã, cât si diseminare secundara datorita transmiteriiinterumane, timp de aproximativ 3 saptamani (de la aparitia leziunilor cutanate

pîna la disparitia lor completa). Infectia are o rata mare a letalitatii.

Majoritatea populatiei este susceptibila la infectie, pentru ca, în urma eradicarii

variolei, vaccinarea în masa a fost stopata din 1980.

Virusul creste foarte bine pe culturi de celule, astfel încat cantitati mari pot fi

produse relativ usor, desi numai doua laboratoare de tin legal stocuri de virus

variolic.



Caractere generale ale virusurilor

Virusurile se deosebesc de bacterii prin:

• parazitism exclusiv intracelular , datorat dependentei de sursele de

energie ale celulei (virusurile nu au mitocondrii) si de mecanismele de

sintezã proteicã (virusurile nu au ribozomi) ale celulelor parazitate;--

>mecanism de înmultire diferit de microbi -numit replicare viralã si

cultivare numai pe substraturi celulare vii

• talia micã- virusurile se mãsoarã în nanometrii (10-9 metri)-

ultrafiltrabilitate si vizualizare in microscopie electronica.

N.B. Singura exceptie par a fi virusurile din familia virusurilor largi

nucleocitoplasmatice ADN (ex: poxviridae, iridoviridae, asfarviridae, phycodnaviridae si mimiviridae).

• organizare simplã dictatã de codificarea informatiei genetice de o specie

unicã de acid nucleic: ARN la ribovirusuri si ADN la dezoxiribovirusuri



1898- Loeffler si Frosch- virusulfebrei aftoase

1949 - Enders, Weller si Robin s introduc culturile de celule ca substrat pentru

propagarea virusurilor

1892- Dim itr i Ivanovski -

virusul mozaicului

tutunului- Martinus

Willem Beijerinck –

”contagium vivum fluidum”

1909-Landsteiner

s i Popper-v irusulpoliomielitic

Descoperirea virusurilor



(a) Adenovirus.

(b) Rotavirus.

(c) Influenza virus (courtesy of George

Leser).(d) Vesicular stomatitis virus.

(e) Tobacco mosaic virus.

(f) Alfalfa mosaic virus.

(g) T4 bacteriophage.

(h) M13 bacteriophage.

Microscopia electronicã



SUMAR

STRUCTURA VIRUSURILOR • Virusurile nu contin decât o singurã specie de acid nucleic: ADN (ds)

(dezoxiribovirusuri) sau ARN (ss) (ribovirusuri). Acidul nucleic (genomul viral)

este depozitarul infectivitãtii virale.

• Genomul viral codificã proteine structurale care alcãtuiesc învelisurile genomului

(capsida si anvelopa) – responsabile de antigenicitatea virala si proteine reglatorii

sau cu functie enzimaticã, importante in cursul replicarii virale. Numãrul proteinelor codificate de genomul virusurilor este foarte diferit: numai douã la

virusul hepatitei delta si câteva sute la herpesvirusuri sau poxvirusuri.

• Genomul viral este protejat obligatoriu de un învelis proteic numit capsidã.

Capsida rezultã din asamblarea unor subunitãti numite capsomere care se asociazã

potrivit regulilor de simetrie icosaedricã sau helicoidalã. Adesea genomul si capsida

alcãtuiesc un ansamblu numit nucleocapsidã.

• Capsida este înconjuratã la unele virusuri de un al doilea învelis numit anvelopã

(peplos), alcatuita din peplomere. Anvelopa este dublu codificatã: de genomul viral

si de genomul celulei gazdã.



STRUCTURA VIRUSURILORAnvelopa cu

glicoproteine

capsida Acid nucleic

ADN sau

ARN



Genomul Familii reprezentative

ARN ss (+) Picorna-, Calici-, Astro-,Flavi-, Toga-viridae

ARN ss (-) Orthomixo-, Paramixo-, Arena-, Rhabdo-, Bunya-viridae

ARN ss RT’ Retro-viridae

ARN ds REO-vir idae: ( Orbivirus, rotavirus, reovirus)

ADNss Parvo-viridae

ADNds Papova-, Adeno-, Herpes-, Pox-viridae

ADNds RT Hepadna-viridae

PRINCIPALELE FAMILII VIRALE PATOGENE PENTRU OM

‘RT- reverstranscriptaza, ce sintetizeaza ADN pe matrita ARN,

Pentru detalii privind clasificarea consultati Index Virum :

www.life.anu.edu.au/viruses



SIMETRIE ICOSAEDRICA

SIMETRIE HELICOIDALA

Capsida –alcatuita din subunitati identice-capsomere- asamblate dupa

regulile simetriei



DETALII

ULTRASTRUCTURALE

ALE VIRUSURILOR IN

MICROSCOPIE

ELECTRONICA

Anvelopa ce include lipide derivate

din membrana celulei gazda



Vaccinia virus. (A) Electron micrograph of purified virus, negative stain (Westwoodet al., 1964). (B) Electron micrograph of a purified virion, whole mount, negative stain

(Wilton et al., 1995). (C) Freeze etch electron micrograph of a purified virion (Nermut,

1973).(D) Deep etch electron micrograph of a purified virion (Heuser,

2005).(E) Atomic force micrograph of a purified virion (Malkin et al.,

2003). (F) Cryoelectron micrograph of a whole mount preparation of purified virions

(Griffiths et al., 2001).



• http://www.virology.net/Big_Virology/BVHomePage.html Departamentul deMicrobiologie si Imunologie al Universitãtii de Medicinã din Tulane, New Orleans,

SUA

• Despre variola: in monografia “Viroze cu potential bioterorist”, Editura Universitara“Carol Davila”, 2004, autori: Costin Cernescu, Simona Ruta

•Fotografii de microscopie electronica: – Institutul Robert Koch din Berlin -

http://www.rki.de/infekt/enivd/emqm/fs_pict3.htm-

– Universitatea din Cape Town - I spy with my little eye http://www.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/linda.html,

• Preparate colorate cu efecte citopatice determinate de virusuri în culturi celulare:http://www.uct.ac.za/depts/stannard/cpe.html

• Don't watch TV - listen to medical podcasts !http://freemedicalpodcasts.com

Pentru mai multe informatii …

http://www.rki.de/INFEKT/ENIVD/EMQM/fs_pict3.htm-

http://www.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/linda.html

http://www.uct.ac.za/depts/stannard/cpe.html

http://freemedicalpodcasts.com/

http://freemedicalpodcasts.com/

http://www.uct.ac.za/depts/stannard/cpe.html

http://www.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/linda.html







REPLICARE VIRALA

Catedra de Virusologie, UMF Carol Davila,Bucuresti



1. ECLIPSA

-Adsorbtie

-Internalizare

-Decapsidare

2. CRESTERE LOGARITMICA

-sinteza de noi acizi nucleici virali

-sinteza de proteine virale: timpurii (rol enzimatic si in edificarea

incluziilor) si structurale (ce alcatuiesc invelisurile proteice ale

noilor virioni – ca sida anvelo a

3. PLATOU

-Maturarea proteinelor virale

- Asamblarea acizilor nucleici cu proteinele structurale

-Eliberarea virionilor progeni

Catedra de Virusologie, UMFCarol Davila, Bucuresti



ADSORBTIA – dependenta de receptori si coreceptori de pe suprafata celulei tinta

Model in punte -virusuri anvelopate (ex:HIV; herpesvirusuri)

Model creasta canion-

virusuri neanvelopate

Modificari conformationale in structura

glicoproteinelor permit legarea de coreceptori, cu

modularea tropismului viral

Catedra de Virusologie,UMF Carol Davila, Bucuresti



Internalizare prin fuziune-v. anvelopate-

factori de fuziune

Dupa Endocytosis , Edited by Ira Pastan and Mark C. Willingham, Plenum Press, N.Y., 1986

Internalizareprin endocitoza mediata de

receptori- v. Neanvelopate



REPLICAREA VIRUSURILOR ADN

Replicarea ADN:

-Intranuclear (cu exceptia poxviridae)

- Mediata de polimeraze celulare – dependenta replicarii de

ciclul celular

-- Fidelitate mare a transcrierii

Replicare semiconservativa a ADN viral1. Sinteza proteinelor timpurii-incluzii

2. Sinteza de noi acizi nucleici virali

3. Sinteza proteinelor virale structurale




VIRUSURI ADN

SINTEZA PROTEINELOR TIMPURII

Incluzii intranucleare“in ochi de bufnita”- Infectia

cu citomegalovirus




Sinteza proteinelor virale - la nivelul ribozomilor celulari




VIRUSURI ARNSS CU POLARITATE POZITIVA

• Genom parental=ARNm-

debut replicare cu

traducere proteine

• ARNm viral nu are

structura 5' cap metilata

tipica pentru ARNm

eucariot, ci o secventa

noncodanta cu care

patrunde la nivelul

ribozomilor celulari - IRES-

internal ribosomal entry

site

• ARNm viral actioneaza ca

un transcript

monocistronic – sinteza

unui precursor poliproteic,

ulterior clivat in proteine

functionale

Picornaviridae, flaviviridae

Replicarea ARN- printr-un intermediar replicativ dublu

spiralat, mediata de polimeraze virus -codificate

Replicare intracitoplasmatica




VIRUSURI ARNss CU POLARITATE NEGATIVA -obligatoriu asociate cu

transcriptaza (replicaza) virala

replicare intracitoplasmatic, cu exceptia Orthomixoviridae

•Prima etapa =sinteza, prinintermediul replicazei virale, a

spirei complementare ARNss cu

polaritate pozitiva=ARNm

• Virusul sintetizeaza mai multe

specii de ARNm monocistronic sautranscriptele primare sunt

prelucrate prin splicing de gazda

pentru a rezulta mai multe specii

de ARNm monocistronic

Replicarea ARN- printr-un

intermediar replicativ dublu spiralat

cu aceeasi lungime ca a genomului

parental, mediata de polimeraze

virus -codificate




CLASIFICAREA BALTIMORE

(dupa strategia expresiei genelor virale)

I: virusuri ADN ds (Adenoviruses, Herpesviruses, Poxviruses)

II: virusuri ADN ss (Parvoviruses)

III: virusuri ARN ds ( Reoviruses)

IV: virusuri ARNss (+) ( Picornaviruses)

V: virusuri ARN SS(−) (Orthomyxoviruses, Rhabdoviruses)

VI: virusuri ARN ss –RT(Retroviruses)

VII: virusuri ADNds-RT ( Hepadnaviruses)


http://en.wikipedia.org/wiki/DsDNA_virus


http://en.wikipedia.org/wiki/Adenovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Herpesvirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Poxvirus


http://en.wikipedia.org/wiki/SsDNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Parvovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/DsRNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Reovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Positive-sense_ssRNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Picornavirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Negative-sense_ssRNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Orthomyxovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Rhabdovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Retrovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/DsDNA-RT_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Hepadnavirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Hepadnavirus




http://en.wikipedia.org/wiki/Retrovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Rhabdovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Orthomyxovirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Negative-sense_ssRNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Picornavirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Positive-sense_ssRNA_virus

http://en.wikipedia.org/wiki/Reovirus




http://en.wikipedia.org/wiki/Parvovirus




http://en.wikipedia.org/wiki/Poxvirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Herpesvirus

http://en.wikipedia.org/wiki/Adenovirus






Platou=MATURARE-ASAMBLARE-ELIBERARE

In maturare si asamblare intervin chaperoni

-dirijeaza asamblarea post-translationala,

impachetarea proteinelor si previn agregarea in

structuri nefunctionale a lanturilor proteice nousintetizate.

-sunt implicati in transportul transmembranar

Viroporine, molecule mici hidrofobe codificate de virus

ce oligomerizeaza -pori în membranele celulelor

infectate




ELIBERARE-INMUGURIRE CITOLIZA

ECP litic

Cultura de fibroblaste

neinfectate

ECP sincitial




SUMAR

Replicarea virusurilor se desfãsoarã în trei faze succesive:

• ECLIPSA ( adsorbtie, internalizare si decapsidare)

– Adsorbtia este urmarea cuplãrii unor proteine virale superficiale (liganzi) de receptori situati pemembrana celularã. Acestia sunt de înaltã afinitate (ce induc si modificari conformationale in

virionii adsorbiti) si uneori de joasã afinitate (co-receptori)

– Internalizarea se realizeazã fie prin viropexie (endocitozã), fie prin fuziunea anvelopei virale cu

membrana celularã

– Decapsidarea este un proces simultan cu internalizarea în care intervin determinant proteaze

celulare. In absenta acestor proteaze celula este nesusceptibilã sau doar partial permisivã lainfectia viralã

• FAZA DE CRESTERE LOGARITMICÃ ( sinteza proteinelor timpurii, sinteza genomurilor

progene , sinteza proteinelor tardive (structurale)

– fidelitatea replicãrii este mai mare la virusurile ADN comparativ cu virusurile ARN. In plus,

virusurile mai complexe sunt mai stabile fizic decât virionii mici.

• FAZA DE PLATOU (maturare, asamblare si eliberare a virionilor progeni din celula

infectatã)

– Asamblarea este guvernatã de legile simetriei care tind sã asigure soliditatea particulei virale

(virion), ca element cu minimã energie liberã. Virionii progeni se elibereazã prin înmugurire ( în

cazul virusurilor anvelopate) sau prin citolizã ( în cazul virusurilor neanvelopate).

Catedra de Virusologie, UMF Carol Davila, Bucuresti



PATOGENIA INFECTIILOR VIRALE/ EVOLUTIA CICLICA A VIROZELOR

•Transmitere – orizontala (respirator ie, digestiva , tegumente si mucoase:

contact direct, parenteral, sexual, prin intermediul unor vector i ) sau verticala

(materno-fetala: antepartum (înainte de nastere, transplacentar - ex v. Rubeolos;CMV) , peripartum (în cursul nasteri i- ex: HSV2; VHB; H IV) sau postpartum (de

multe ori prin alãptare, ex: H IV) .

• Poarta de intrare- Replicarea primara- Incubatie

•Diseminarea sistemica- viremic sau septinevritic-Faza prodromala (debut)-

initierea raspunsului imun

•Replicarea secundara la nivelul organlui tinta-Faza de stare

•Dezvoltarea raspunsului imun- Convalescenta- vindecare sau Persistenta -latenta, cronicizare, transformare

Catedra de Virusologie, UMF Carol Davila, Bucuresti



PENTRU MAI MULTE INFORMATII....

• http://www.virology.net/Big_Virology/BVFamilyGroup.html

• http://www.virology.net/Tutorials.html-puteti învãtareplicare viralã,- nu trebuie decât sã vã decideti dacã vreti sãfiti pentru câteva minute un poliovirus, un coronavirus sau

chiar HIV! Dacã nu stiti ceva sunteti rapid trimisi la studiu,cãtre foarte multe situri specializate

• Aceleasi informaţii, în versiuni mai sofisticate se obtin de la:

– http://www2.tulane.edu si

– www.virology.science.org/jov. (Jov este sintagma pentruJournal of Virology)

Catedra de Virusologie, UMF Carol Davila,B i

http://www.virology.net/Big_Virology/BVFamilyGroup.html



http://www.virology.net/Tutorials.html

http://www.virology.science.org/jov

http://www.virology.science.org/jov








Date post:	18-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	cristina
View:	227 times
Download:	0 times

C1 - Structura Si Replicarea Virala

Documents