oncogenesis

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Oncogénesis Viral
¿Cómo pueden los virus 
inducir oncogénesis?
A - Modificando la señal de transducción 
(activando los activadores)
B - Bloqueando los reguladores negativos
del ciclo celular (genes supresores de 
tumores)
Transducción de Señal Regulación 
ciclo celular
Alteraciones en la transducción 
de la señal
Aumento
niveles de 
ligando
Aumento 
del número 
receptores
Aumento 
señal de 
transducción
Aumento 
activación de 
la trascripción
Algunos 
factores que 
participan en 
la señalización
A - Modificando la señal de 
transducción
• Transducción
• Inserción
Inducen oncogénesis modulando la 
cascada de señalización a través de 
tres tipos de mecanismos: 
Retrovirus oncogénicos
promotor/enhancer 
fuerte
LTR también en 3’
Los retrovirus 
se integran al 
ADN celular
Retrovirus oncogénicos
1- Transductores:
• Portan un oncogen que desregula el ciclo 
celular.
• Son altamente carcinogénicos en animales
• Transforman células en cultivo rápidamente
• Muchos son defectivos en su replicación y 
necesitan un virus helper para replicar.
Mapas genómicos de retrovirus transductores
Factor de crecimiento
Receptor
Transduccion
Proteinas nucleares
Aves Mamíferos
transducción señal
receptor
factor de crecimiento
Diferencias entre un c-oncogen
y un v-oncogen
Src codifica una tyrosina kinasa (enzima que adhiere
grupos fosfato a los residuos de tirosina de proteínas)
Cuando Y527 es fosforilada, se 
inhibe la actividad de la Src
v-Src está siempre activa (Y527 
no está presente)
2- Retrovirus no transductores
• No llevan un oncogen.
• Se produce una activación por inserción: 
el promotor o el enhancer del virus estimula 
la transcripción de un gen celular debido a 
que se inserta próximo al mismo.
• Alteran la expresión o la actividad de 
proteínas celulares relacionadas con la 
transducción de la señal.
• Ejemplos: Virus leucosis aviar
Virus leucosis del ratón
Virus tumor mamario del ratón
Integración dentro de 
la región codificante
de un proto-oncogen.
El promotor viral 
estimula su síntesis
Activación 
por inserción
La integración no altera 
el proto-oncogen pero 
la proximidad del 
enhancer viral estimula 
la trascripción
Categoría de 
virus
Velocidad 
en inducir 
tumor
Eficiencia 
en producir 
tumor
¿Qué
produce el 
tumor?
Genoma 
viral 
infeccioso
¿Transforma 
células en 
cultivo?
Retrovirus
Transductores
Corto
(días)
Alta
(puede llegar 
al 100%)
Integración 
de un 
v-oncogen
Quimera 
celular-viral, 
defectivo Si
No transductores 
(actúan en cis)
Intermedio 
(semanas, 
meses)
Alta a 
intermedia
C-oncogen
activado por 
inserción del 
provirus
Intacto, 
replicación 
competente No
MecanismosMecanismos de de transformacitransformacióónn
de los retrovirusde los retrovirus
Transducción de Señal Regulación 
ciclo celular
B - Bloqueando los reguladores
negativos del ciclo celular
(genes supresores de tumores)
• Proteína Retinoblastoma (pRb)
• p53
• Utilizado por adenovirus, polioma y 
papilomavirus
Ciclo Celular
Ciclinas (Cyc) y kinasas dependientes de 
ciclinas (Cdk) en el control del ciclo 
celular
MPFFosforila pRb Fosforila
E2F
No se transcriben 
proteínas necesarias 
para replicación ADN
Transcripción proteínas 
necesarias para la 
replicación de ADN
Replicación ADN Fin Replicación ADN
Regulación de pRb: 
Si las condiciones son adecuadas se 
produce el pasaje de G1 a S
E2F = factor de transcripción de genes que codifican para 
proteínas y enzimas necesarias para la síntesis de ADN
Transcripción bloqueada Transcripción activa
Control de integridad de ADN
por p53
Daño leve 
ADN
Detención 
ciclo celular
Reparación 
de ADN
Daño irreversible 
ADN Apoptosis
Funciones de p53
Daño leve 
ADN
Detención 
ciclo celular
P53= factor transcripción
Condiciones 
normales
Daños leves 
en ADN
p53 p53
P53-P actúa como factor 
de transcripción de p21
Se activa por 
fosforilación y
P21 se une al Cyc D-Cdk4/6
e inhibe su actividad kinasa
Detención ciclo celular 
para reparar daños ADN
Regulación pRb y p53
pRb fosforilado
(Hay S! ADN)
P53 bloqueado
pRb NO fosforilado
(No hay S! ADN)
P53 activo
División 
celular 
estimulada
Detención 
ciclo 
celular
ONCOGÉNESIS APOPTOSIS
Proteínas virales que 
estimulan división celular
• E1B de adenovirus
• LT de poliomavirus
• E6 de papilomavirus
• E1A de adenovirus
• LT de poliomavirus
• E7 de papilomavirus
Se unen a p53 y 
bloquean su actividad
Se unen a pRb
impidiendo que 
éste se una a E2F.
Proteinas virales que 
regulan Rb y p53
Virus oncogénicos
RNA
Flaviviridae (Hep C) carcinoma hepatocelular
Retroviridae cánceres hematopoiéticos,
sarcomas, carcinomas.
DNA
Adenoviridae varios tumores sólidos
Hepadnaviridae carcinoma hepatocelular
Herpesviridae linfomas, carcinomas, sarcomas
Papillomaviridae papiloma y carcinoma
Polyomaviridae varios tumores sólidos
Poxviridae mixomas y fibromas
Interacción
virus – célula 
Modulación de la apoptosis
Estrategia célula Estrategia virus
Célula
infectada
Estrategia virus
APOPTOSIS
Proceso genéticamente programado 
mediante el cual las células de organismos 
pluricelulares llevan a cabo su 
autodestrucción en respuesta a una amplia 
variedad de estímulos.
Eventos morfológicos de la 
apoptosis
mitocondrias intactas
Fragmentación 
nuclear
Cuerpos 
apoptóticos
Comienza 
apoptosis
Célula 
normal
Características de las células apoptóticas
Reducción del volumen celular
Condensación de la cromatina
(DAPI / Microscopía Fluorescencia=MF)
Degradación internucleosomal de ADN
(Ladder, TUNEL)
Traslocación de fosfatidil serinas a cara 
externa de la membrana plasmática
(Anexina V-fluoróforo / citometría o MF)
Fragmentación de la célula en cuerpos 
apoptóticos
(Microscopía)
Ladder DAPI
Anexina V-FITC Citometría de flujo
Translocación 
de 
fosfatidilserina
TUNEL
(Enzima une nucleótidos marcados 
con FITC a fragmentos de ADN)
(Colorante se une al ADN)(Gel agarosa. Bandas 
múltiplo de 200 pb)
FITC
Io
du
ro
 d
e 
pr
op
id
io
¿Cómo se activan estos eventos?
Vía extrínseca Vía intrínseca o 
mitocondrial
Activación de 
caspasas
ejecutoras
estímulos 
externos
estímulos 
intracelulares
Vía extrínseca: receptores de 
muerte
Caspase: Cystein dependent aspartate specific protease
SIGMA-ALDRICH
Vía apoptótica intrínseca o 
mitocondrial
apoptosoma
Principales vías de apoptosis 
en mamíferos
Hengartner et al, Nature, 2000, 407: 770
Estrategia célula Estrategia virus
Célula 
infectada
¿Cómo se estudia la modulación que 
ejercen los virus sobre la apoptosis?
Virus Diarrea Viral Bovina (VDVB)
Flaviviridae – Pestivirus - RNA+
Codifica para una poliproteína
Cepa citopática (CP) y no citopática (NCP)
Se expresa sólo 
en cepas CP e 
induce apoptosis
¿Cómo NS3 induce apoptosis?
Obtención de
cDNA NS3
cDNA NS3 50
Se clonaron
T Vector de 
adenovirus
T
NS3
T
NS3 50
inserto
Se infectan 
células
Determinación 
de apoptosis
Se confirma expresión 
por western blot
GF
P GF
P
GF
P T= Promotor regulable
por tetraciclina
GFP= reportero
Observación de muerte celular:
• Observación de morfología celular con 
microscopio fluorescencia.
Se observa: redondamiento, disminución 
de volumen y levantamiento de las cél que 
expresan GFP.
• Se observa efecto citopático en células 
infectadas con NS3 y con NSΔ50.
Determinación de apoptosis por:
• Tunel Cél. apoptóticas
• Contenido de DNA 
subdiploide (G0/G1) 
por citometría de flujo
C
on
t+
Ve
ct
or
 s
in
 
in
se
rt
o
C
on
tr
ol
 
Control=vector sin inserto
• Fragmentación 
internucleosomal
de DNA (ladder)
N
S3
N
S3
-5
0
C
on
t+
C
on
t-
C
on
t-
C
on
t-
C
on
t+
• Western blot de Cyt C 
Traslocación de Cyt C de 
mitocondria a citosol
Calle 1- Mock (control)
Calles 2, 3 y 4 - 16h, 24h y 48h
• Western blot. 
Clivaje de pro-
caspasas 8, 9 y 3
• Inhibición de 
apoptosis inducida
Inhib.
Cas 3
Inhib.
Cas 8
Inhib.
Cas 9
Inhib. de 
vía Cas 8
Inhib. de 
vía Cas 9
Inducciónapoptosis 
vía cas 8
24 h 48 hcont
Los valores de la tabla indican % de inhibición
Conclusiones
• NS3 y NS3 50 inducen apoptosis en cultivos 
celulares a través de la vía extrínseca (cas 8), que 
indirectamente activa la vía intrínseca (cas 9), 
confluyendo ambas en la activación de la cas 3.
?
Proteínas virales que modulan la apoptosis
BVDV NS3
VAP VP3
Ad E4 ORF 6
Ad E1A
inductoras
inhibidoras
Herpes 
LAT
?
Proteínas virales que modulan la vía mitocondrial
Estrategias
Célula
• Células NK, macrófagos
• Respuesta inmune CD8+
• Interferón, genes inducidos 
por interferón, factores 
reguladores de interferón 
(IRFs)
• Activar apoptosis vía p53
• Activar vía intrínseca y/o
extrínseca de apoptosis
Virus
Inhibir apoptosis:
• bloqueo p53
• S! prot. anti-apoptóticas
• S! Inhibidores caspasas
• S! homólogos rec.muerte
• S! inhibidores de ICE
Inducir apoptosis:
• activación p53
• expresión Fas L
• expresión Bax y Bcl-2
Bibliografía
Flint, S.J. et al (2000). Principles of Virology. Molecular 
Biology, Pathogenesis and Control of Animal Viruses. 
American Society for Microbiology Press, Washington DC.
Cap 15: Apoptosis
Cap 18: Transformación y oncogénesis
Video apoptosis
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=j
Xouy_5tfmU
	Oncogénesis Viral
	¿Cómo pueden los virus inducir oncogénesis?
	Alteraciones en la transducción de la señal
	A -	Modificando la señal de 			transducción
	Retrovirus oncogénicos �
	Diferencias entre un c-oncogen y un v-oncogen
	B - Bloqueando los reguladores negativos del ciclo celular (genes supresores de tumores)
	Ciclo Celular
	Ciclinas (Cyc) y kinasas dependientes de ciclinas (Cdk) en el control del ciclo celular
	Control de integridad de ADN�por p53
	Funciones de p53
	Regulación pRb y p53
	Proteínas virales que estimulan división celular
	Virus oncogénicos
	Interacción�virus – célula ��Modulación de la apoptosis
	Eventos morfológicos de la apoptosis
	¿Cómo se activan estos eventos?
	Vía extrínseca: receptores de muerte
	Virus Diarrea Viral Bovina (VDVB)
	¿Cómo NS3 induce apoptosis?
	Observación de muerte celular:
	Determinación de apoptosis por:
	Estrategias
	Bibliografía