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PARVOVIRIDAE Simetría de capside: icosaedrica Desnudo o envuelto: desnudo Arquitectura del genoma: ADNss linear Pol. Para replicación: ADNpol dependiente de ADN (celular) Replicación: núcleo. Pol. Para transcripción: ARN pol (celular) dependiente de ADN Tamaño: 20 nm Clase de Baltimore: I ORGANIZACIÓN DEL GENOMA Los viriones replican en el nucleo de las celulas en alta division. El ADNss sirve de molde para sintetizar la cadena complementaria (ADNds) por las enzimas del huesped. ADNss linear de 4-6 kb.tiene una region terminal TR (terminal repeats) que contiene secuencias palindromicas y juegan un rol importante en la replicacion, transcripcion y encapsidacion (en dependovirus tambien en la integracion dentro del ADN celular). En el caso de los dependoparvovirus dependen de un virus helper (herpesvirus o adenovirus) para replicar eficientemente. Mecanismo de replicacion del genoma: “Horquilla rodante” El genoma replica a través de un proceso llamado horquilla rodante. Cuando el virus infecta una célula la horquilla de la región 3´ sirve como primer por las enzimas reparadoras del huesped para producir la hebra complementaria para replicación y transcripción. La replicacion es activa durante la fase S de la celula es iniciada por una endonucleasa viral llamada rep (en dependovirus) o NS1 (en el resto) que crea una union entre la horquilla y la secuencia codificada creando un extremo 3´ que ceba el inicio de la replicacion Transcripcion Promotores de transcripcion: Eritroparvovirus: 1 ORF Protoparvovirus: 2 ORF Dependoparvovirus: 3 ORF El splicing alternativo permite la expresion tanto de proteinas estructurales como no estructurales. Los parvovirus independientes producen 3 transcriptos (R1NS1, R2NS2, R3VP), su productos son promotor dependiente y estan distribuidos a lo largo de todo el genoma viral. Presentan 1 sitio Poly A (poliadenilacion) (ejemplo: dependoparvovirus abajo) (Eritroparvovirus y protoparvovirus: abajo) REPLICACION Adhesion y Penetracion 1- Reconocimiento de ligando por partes del virus en la célula hospedadora (TfR: receptor de transferrina en células en crecimiento, sialoglicoproteinas, sulfato de heparina). Se introduce dentro la célula mediante una endocitosis mediada por clatrina. 2- En el interior del endosoma el cambio de pH genera cambios de conformación del virus: expone la región amino terminal de VP1, clivaje de VP2 en región amino terminal. Denudamiento 3- transporte microtubular, lleva al virion al nucleo donde ocurre el denudamiento dentro del mismo Replicacion transcripción y traduccion VIRUS ADN 4 El ADNss es convertido en ADNds mediante proteínas celulares. 5- La transcripción de ADNds da lugar a ARNm cuando el hospedador entra en fase S, y traduce para producir proteína viral. 6-Etapa temprana: Cuando la celula entra en estado S, se transcriben y traducen proteínas no estructurales que actúan regulando la transcripción génica actuando como priming o iniciadores para la transcripción y luego traducción de proteínas estructurales (VP) NS1: actua como factor de transcripción, replicación de genoma. Actúa como nucleasa y helicasa. Interfiere con la replicación del ADN celular deteniéndolo en la transición G2/M, de esa forma se provee de factores esenciales que el virus necesita para la replicación y con la maduración del ADN viral. Promueve la apoptosis en la celula hospedadora En el caso de Rep68 en dependo: se une a ITR en 3’ y 5’ del ADN viral y cliva lugares específicos para generar un sitio priming para el inicio de la replicación viral de la hebra complementaria 7- Replicación: ocurre a través del proceso horquilla rodante, con la endonucleasa NS1 covalentemente a la porción 5´del genoma. 8- Etapa tardia: se transcriben las proteínas estructurales VP1, VP2 y VP3 que conforman la capside. Ensamble y liberación: 9- El ensamble ocurre en el núcleo, liberándose luego mediante lisis celular. Dependovirus Cuando ingresa a la célula y se genera la doble hebra se inserta en el genoma de la célula del huésped y entra en latencia (esto debido a que no puede evadir los sistemas de defensa del huésped, un proteína nuclear que detecta ADN viral en el núcleo y que otros virus pueden evadirla como herpesvirus y Adenovirus, por ello se necesita la infección concomitante con alguno de ellos). Cuando un adenovirus infecta la misma célula induce la fase S de replicación celular mediante sus proteínas, induciendo también el promotor p5 del dependo produciéndose la proteína Rep68, esta proteína es un activador transcripcional y represor de la latencia, iniciando el ciclo como se vi arriba. FILOGENIA DE VPLF-VPC Mediante secuenciación se pudo determinar la filogenia del virus de parvovirus para determinar el origen del mismo pudiéndose determinar que modificaciones en la proteína estructural VP2 permitieron el salto entre especies. El FPV felino se pudo adaptar a huéspedes como el zorro mediante el cambio en 6 aminoacidos en diferentes porciones de la proteína. El salto de zorro al perro domestico se produjo en cambios de la misma proteína en 3 aminoacidos llamándolo CPV tipo 2. A partir de este, dos modificaciones posteriores de aminoácidos generaron la variante CPV tipo 2b pudiendo afecta gatos. Del parvo b al c hubo un cambio aminoacidico. POLIOMAVIRIDAE Simetria de capside: icosaedrica Desnudo o envuelto: desnudo Arquitectura del genoma: ADNds circular Pol. Para replicación: ADNpol (celular) dependiente de ADN Replicación: núcleo. Pol. Para transcripción: ARN pol (celular) dependiente de ADN Tamaño: 40 nm Clase de Baltimore: II ORGANIZACIÓN DEL GENOMA Tiene un genoma ADNds circular de 5kb, se asocia con las histonas en el nucleo de la celula hospedadora (25 nucleosomas) formando un complejo similar a la cromatina (minicromosomas). La replicación se lleva a cabo con enzimas celulares (ADN pol celular dep ADN) y solo de una proteína viral (proteína LT). La replicación es bidereccional semidiscontinua. Su genoma codifica para 6 proteinas. La transcripción ocurre en ambos sentidos (genes en ambas cadenas). REPLICACION Entrada y denudamiento El mecanismo de penetración de los PoVs es mediado por clatrina (estudios recientes dicen que se unen a receptores de MHC-I para SV-40). La endocitosis caveolar transporta al virion por microtubulos hacia el retículo endoplasmatico. Allí adentro ocurre un rearreglo de la estructura de la capside. Posteriormente el virion malplegado es exportado al citoplasma (via ERAD) donde pierde la VP1 cuando hay bajo calcio en el citoplasma, liberando el ADN viral el cual es importado al núcleo. Transcripción de genes tempranos La transcripción se lleva a cabo por el complejo de transcripción celular (ARN pol II y factores de transcripción). El primer gen que es transcripto es el antígeno T. El transcripto primario del antígeno T sufre splicing alternativo para originar ARNm’s que serán traducidos a dos proteínas: proteína LT (large T) y la proteína sT (small T). La transcripción de este gen esta controlado por una región regulatoria que presenta pequeñas secuencias de nucleótidos en fila o motivos (motifs), siendo promotores de dicho gen. La región regulatoria de ese gen tiene áreas donde sirven de unión para la proteína LT autoregulandose su expresión negativamente ante altas concentraciones de esa proteína. El paso siguiente es la replicación del genoma, pero como el virus depende de la maquinaria de la celula, necesita que la misma entre en fase G1S para poder reclutar no solo la polimerasa celular sino también los factores de transcripción. El paso intermedio entre G1 y S esta regulado por pRb y p53. Por ello la proteína LT tiene la capacidad de secuestrar ambas proteínas pudiéndose inducir asi que la celula entre en fase G1 (produciendolo que el virus necesita) y fase S ( donde el virus replica)( se desarrolla este tema mas ampliamente en el capitulo de oncogénesis). La proteína sT se cree que activa una fosfatasa involucrada con la replicación de la celula con lo que colaboraría con la proteína LT Replicación del genoma La proteína LT se liga a secuencias regulatorias, localizada en las proximidades de promotores/enheancer (genoma SV-40), llamado ori de replicación. Se forman hexámeros de Proteina LT que separan las hebras de ADN, ese proceso depende de energía del ATP hidrolizado por la ATPasa propia de la proteína LT. La proteína RPA celular mantiene separada las hebras, se recluta la ADN polimerasa α (primasa) y la topoisomerasa I celular formando el complejo de iniciación. La replicación es bidireccional precedida por la actividad helicasa de la proteína LT. Los factores del hospedador (PCNA y la ADN polimerasa δ) participan en la síntesis de la cadena líder (continua) y la retrasada (discontinua). Una exonucleasa y ligasa I de la celula son necesaria para remover los primers y ligar los fragmentos de Okazaki. Finalizada la replicación ambas hebras están entrelazadas (parenteral e hija), siendo separadas por la topoisomerasa II celular. Finalmente las histonas acumuladas en fase S se unen a las hebras de virus. Expresión de genes tardíos Luego de la replicación se generan modificaciones que hacen que se expresen los genes tardíos. Se transcriben dos ARNm tardíos que sufren splicing alternativo. 1er transcripto VP1 2do Transcripto VP2-VP3 separación por clivaje a VP2 y VP3 Las proteínas virales en el citoplasma son transportadas al nucleo (mediado por señalización de localización nuclear NSL). Ensamble y egreso El ensamble ocurre en el núcleo donde se plegan las VP’s y posterior incorporación del genoma. Todo ocurre en “fabrica virales nucleares”. La salida es por lisis celular. Se conoce una proteína tardia VP4 que aparentemente actúa como una viroporina, uniéndose a las membranas fosfolipidicas alterando su estructura formándose poros. Oncogénesis Naturalmente en células permisivas ocurre todo el proceso descripto anteriormente. Cuando el virus ingresa a células no permisivas, resulta en una replicación abortiva en la cual ocurre la integración del genoma viral al cromosoma celular con la expresión de los genes tempranos o iniciales continuamente de LT que pueden llevar a la célula a la inmortalización y transformación celular. Lo mismo ocurre con papilomavirus que integra su genoma en la porción de los genes de E6 y E7 produciendo esas proteínas continuamente hasta que ocurre un desregulación del ciclo celular que genera la formación de fenotipos celulares malignos (invasión- angiogenesis, etc) produciéndose tumores malignos Proteína LT Funciones 1. Regulador de la transcripción viral Autoregula la transcripción de los genes tempranos y modula la transcripción de los genes tardíos. 2. Proteína ligante de ADN A partir del Ori del genoma. 3. Actividad helicasa, ATPasa y de chaperona 4. Modula el ciclo celular Lo hace en G1/S afectando a p53 y pRB 5. Suprime la señalización mediada por INF PAPILOMAVIRIDAE Simetria de capside: icosaedrica Desnudo o envuelto: desnudo Arquitectura del genoma: ADNds circular Pol. Para replicación: ADNpol (celular) dependiente de ADN Replicación: núcleo. Pol. Para transcripción: ARN pol celular dependiente de ADN Tamaño: 55 nm Clase de Baltimore: II GENOMA ADNds circular de 8 Kb en tamaño, asociado con histonas celulares. Sus genes se clasifican en tempranos y tardíos, y al contrario que PoVs, son codificados en una sola de las hebras de ADN por los que la transcripción es en un solo sentido. Posee una secuencia larga de control (LCR) que contiene las secuencias regulatorias. La cantidad de promotores varia entre especies. Al igual que el anterior puede ser integrado al ADN del huésped, esto, inactiva la integridad del virus pero puede dar a la celula la capacidad de replicar descontroladamente pudiéndose producir tumores malignos (algunos). CICLO REPLICATIVO Entrada y denudamiento El ciclo replicativo del virus esta relacionado con la diferenciación de los queratinocitos. La infección se produce por microlesiones en la epidermis que exponen el compartimiento de células basales. El virus se liga al sulfato de heparina y luego ingresa por endocitosis (se desconoce el receptor usado). El material genético ingresa directamente al nucleo igual que en PoVs (decapsidacion citoplasmática). La replicación del genoma se divide en dos etapas: A) Replicación plasmidica B) replicación vegetativa. Expresión de genes iniciales La expresión de los PpVs es compleja por la presencia de multiples promotores, sitios de Splicing alternativo y por la produccion de diferentes ARNm’s. Los ARNm de PpVs son polisistronicos, o sea que posee mas de una secuencia codificante (ORf- open Reading frame). Los primeros genes en ser expresados son los que codifican para las proteínas E1 y E2, mediante la ARN pol II celular E2: 1- regulación de la transcripción (se une al ADN viral y de a acuerdo a la concentración de las proteínas regula positiva o negativamente) de genes 2-regulacion de la replicación del ADN (permite la unión de E1 al ADN cuando su concentración es aun baja) E1: Es una proteína de replicación. Presenta actividad ATPasa/ helicasa. Forma hexámeros (para separar las hebras en el Ori del genoma-accion helicasa) y complejos con la ADN pol α, la RPA y chaperonas Replicacion del ADN e interferencia con el ciclo celular Replicacion plasmidica: La produccion de E1 y E 2 sumado a la polimerasa celular + sus factores necesarios para la replicación (recordar que las células basales están en continua división o sea en fasa S, para producir células que luego se diferencian en queratinocitos) colaboran con la produccion de copias de ADN viral. Esos genomas virales producidos se ubican homogéneamente en el nucleo y a medida que se van dividiendo las células basales se distribuyen los genomas virales. Replicacion vegetativa: cuando se produce la diferenciación de los queratinocitos, estos entran en G0 (no replica), siendo un desafio para el virus ya que tuvo que encontrarle la vuelta para sacarla de ese estado. Por ello las proteínas tempranas E6, E7 y E5 E6 1- Se liga a p53 e induce su degradación (p53 es proapoptotica) dada a la asociación de E6 con la proteína ligadora de ubiquitina enviando a p53 al proteosoma 2- Inducción de telomerasa mediante la degradación proteosomica del represor de la enzima. 3- Inhibe la apoptosis: Inducir la degradación de BAK (proteína proapoptotica mitocondrial), procaspasa 8 y FADD 4- Inhibe la via de señalización del interferón E7 Se une a la pRb y p107 (proteínas supresoras de tumores) degradándolas con lo que cambia el control del ciclo celular. Interfiere con la funciónes antivirales del INF E5 Interactúa con receptores de factores de crecimiento como (EGF) proporcionando una señal mitogenica aumentando la expresión de sus receptores (del factor de crecimiento epidermal). Inhibe la sinapsis inmune de la celula infectada con linfocito T citotóxico. Altera el pH de los endosomas por interaccion con la bomba de protones de la vacuola. Además modula el SI previniendo el transporte de la MHC-I a la superficie celular y lo retiene en Golgi. La modlacion a este nivel es importante por que hasta el estrato espinoso es donde llegan las células de langerhans Expresión de genes tardíos La transcripción de los genes tardíos es controlada por un promotor que es estimulado por factores de transcripción presente solamente en los queratinocitos en el ultimo estadio de diferenciación. Ese promotor esta involucrado con la producción de las siguientes proteínas: E4 Proteína poco conservada de los PpV. A pesar de ser un gen ubicado en los genesiniciales su transcripción es temprano/tardia y por splicing alternativo. Tiene varias funciones: 1- en citoplasma se asocia a una proteína que es un regulador del Splicing celular, para favorecer la expresión de los transcriptos primarios tardíos. 2- disminuye la integridad de los queratinocitos mediante la interrupción del citoesqueleto de la queratina 3- inducción de apoptosis a través de la alteración de la función mitocondrial para favorecer la salida de los viriones. L1 y L1 Proteínas estructurales que forman la capside. Estimulan la formación de Ac pptantes Encapsidacion y liberacion La encapsidacion se realiza en el nucleo y posteriormente el virus es liberado por la lisis de la celula. ADENOVIRIDAE Simetria de capside: icosaedrica Desnudo o envuelto: desnudo Arquitectura del genoma: ADNds linear Pol. Para replicación: ADNpol (viral) dependiente de ADN Replicación: núcleo. Pol. Para transcripción: ARN pol (celular) dependiente de ADN Tamaño: 90 nm Clase de Baltimore: II GENOMA Cadena de ADN linear de doble cadena con un tamaño de 35 kb. Presenta secuencias repetidas invertidas (ITR) que están en regiones terminales El genoma esta asociada con 4 proteinas virales (V, VII, X y TP) para formar un nucleo o core de la particula viral. Los genes conservados del virus son de localización central, mientras que los genes genero-especifica (no conservados están en los extremos). El genoma de adenovirus codifica para 45 proteinas aproximadamente de las cuales 12 son encontradas en el virion. Los genes están ubicados en ambas cadenas del genoma y varios ARNm son producidos por cada unidad transcripcional. La gran mayoría de los transcriptos primarios son procesadas por splicing. Todos los genes son transcriptos por la ARN polimerasa II excepto el gen asociado a virus (VA) que es transcrpto por la ARN polimerasa III REPLICACION Entrada y decapsidacion El virus se une a receptores celulares mediante sus fibras del pentámero y subsecuentemente es internalizado mediante la interacción entre la base del penton y las integrinas celulares. Luego hay una endocitosis clatrina dependiente. Las partículas son transportadas hacia el nucleo, en su paso disminuye el pH dentro la vesicula esto genera cambios estructurales de las proteínas de la capside y la ruptura del endosoma liberando la capside al citoplasma. El ADN viral ingresa directamente por el poro nuclear junto a la proteína VII (la capside queda “trabada” en el poro nuclear). Expresion inmediatamente tempranos y tempranos de genes Genes inmediatamente tempranos La ARN polimerasa celular reconoce factores en el genoma viral iniciando la transcripción de los primeros ARNm que se transportan fuera del nucleo para traducir la proteína E1A. Esta proteína tiene señalización nuclear entra al nucleo y actua como factor de transcripción para las siguientes proteínas. E1A Inducción de la progresión del ciclo celular (síntesis de ADN) para proveer un ambiente óptimo de replicación: se une a pRb resultando en la disociación de E2F-pRb Protección de células infectadas de los antivirales producidos en la célula suprimiendo la via de señalización mediada por INF Induce la transcripción de proteínas virales relacionadas con la replicación Modula la actividad de la proteína ligadora de ubiquitinas E1B: 1- En ciertos adenovirus pueden unirse a la p53 bloqueandola (inhibiendo también la apoptosis celular). 2- Actua como la proteína bcl que es antiapoptotica inhibiendo la activación de las caspasas Genes tempranos Mediante la colaboración de E1A y la ARNpol celular se transcribe ARNm que va a codificar para las siguientes proteínas: Gen E2ARNm síntesis de proteínas relacionadas con la duplicación del genoma viral como la ADNpol viral y la proteína TP Gen E3 ARNm Es una glicoproteína que por ende es traducida y glicosidada en retículo endoplasmatico. 1- Su dominio luminal se une al MHC-I provocando su retención en RE (disminuye la presentación antigénica). 2- Se une a la proteína TAP e impide la transferencia de péptidos a la MHC-I. 3- Down regulation de receptores de TNF inhibiendo la apoptosis. VA-ARN ARN relacionado con con la inhibición de producción de INF, este ARN viral reconoce el ARNm del interferón, se pega a una región de ese transcripto y lo manda a degradar. Genoma de Adv GenE4 se traducen proteínas a partir de los transcriptos que se genera como la proteína temprana 4 ORF 3forma una red multivalente, evita las actividades antivirales de la celula. Esta relacionada con el splicing de transcriptos primarios en eventos tardíos de la replicación. La proteína E4 ORF4: juega un rol con el splicing alternativo de los pre ARN virales mediante la fosforilacion de la proteín fosfatasa 2a celular. E4 inhibe la respuesta apoptotica capturando proteínas celulares. Replicacion del genoma viral Ocurre entre la etapa anterior y la tardia. Es por desplazamiento de cadena. Las proteínas TP acumuladas se unen al extremo 5´ del genoma y como tiene residuo OH se le une la ADNpol viral, otra proteína viral la DBP se une a una región mas abajo (hacia 3’), en conjunto con factores celulares. La interacción de estos complejos dan inicio a la replicación del genoma. La función de la pTP es la de actuar como primer para la polimerasa viral, la cual es luego es clivada para originar TP. La DBP forma multimeros y su función es separar las hebras de ADN En un principio una de las cadena se polimeriza, la otra se circulariza uniéndose por sus extremos complementario, asi se genera su cadena complementaria. Expresión de genes tardios El promotor tardío si bien es activada desde un principio de la replicación, la expresión de sus proteínas es baja y va incrementando a medida que avanza la replicación viral. La transcripción de la región tardia del genoma resulta en un transcripto primario largo que sufre poliadenilacion en mutiples sitios, y por splicing puede generar varios ARNm tardíos que son transportados al citoplasma para su traducción, mientras que los ARNm celulares no pueden ser transportados. Además se inhibe la eIF-4F, que normalmente se une a los ARNm para la traducción, la región 5’ de los ARNm virales tardíos contienen una región no codificante que permiten que sean traducidos en ausencia de eIF-4F. Las proteínas tardías de AdVs son componentes estructurales del virion y factores involucrado en la morfogénesis. IV2a: involucrada con el empaquetamiento del genoma dentro de la capside IX: relacionada con el ensamble y la entrada (recluta kinesina para transporte al nucleo cuando entra). L1: proteínas de empaquetamiento, L2: proteína X (unión capside-ADN), nucleoproteína simil histona (empaqueta ADN en ensamblaje), proteína penton. L3: proteína VI (relacionado con el la trimerizacion del hexon-ensamble), proteína hexon (de capside) L4: proteína shutoff (se une a la secuencia líder tripartita de los ARNm virales tardíos y recluta eIF4G, poliA y prot. PABPC1 y 40S ribosomal. Inhibe la transcripción cap dependiente), proteína 33k (ensamble viral), proteína VIII (de unión de hexones). L5: proteína fibra (de la capside) Ensamblaje y liberación 252 capsomeros, siendo 240 hexones y 12 pentonas. Los hexones forman 20 triangulos equiláteros y se asocian a las proteínas IIIa, VI, IX y VIII. El genoma esta asociado a 4 proteinas (V, VII, X y la TP). Proteina V y VII asociado con el envasado del ADN viral. V media relaciones entre la capside y el ADN la VII actua como una histona. El ensamble IN y liberación por lisis celular probablemente por la prohibición del virus de usar a la celula su propia maquinaria para sintetizar proteínas. HERPESVIRIDAE Simetria de capside: icosaedrica Desnudo o envuelto: envuelto Arquitectura del genoma:ADNds linear Pol. Para replicación: ADNpol (viral) dependiente de ADN Replicación: núcleo. Pol. Para transcripción: ARN pol (celular) dependiente de ADN Tamaño: 120-300 nm Clase de Baltimore: II MORFOLOGIA Nucleo Posee en ADN junto a proteínas codificadas por el virus. Capside Icosaedrica, compuesta por 162 capsomeros. 150 como hexámeros formando la cara triangular de los icosaedros y 12 capsomeros pentamericos que forman los vértices Tegumento Capa de proteínas entre la capside y la envoltura. Su espesor varia dependiendo de la ubicación del virus dentro de la celula. Por lo menos se codifican 8 proteinas del tegumento por parte del virus. Algunas de ellas son importantes en la replicación viral como VP16 y VHS implicado en la activación transcripcional de los genes y la supresión de síntesis de proteínas celulares. Envoltura Trilaminar. Poseen numerosas glicoproteínas en la membrana que varían en número según en virus. Esas glicoproteínas están relacionadas con las funciones de fusión a las membranas , penetración y transporte en la celula. También son los puntos donde los Ac neutralizantes actúan. ORGANIZACIO DEL GENOMA. ADNds lineal. El genoma tiene entre 125-235 Kb. Los genomas de los HVs son clasificados en seis clases (A-F) según la organización del mismo según la presencia de regiones repetidas y terminales (ejemplo: genoma E presenta secuencias terminales repetidas en orientación invertida y yuxtapuestas internamente dividiendo el genoma en dos regiones, una mas corta (S) y una mas larga (L) donde cada región esta flanqueada por regiones repetidas e invertidas Su genoma tiene mas de 70 genes en ambas cadenas, por lo que la transcripción es en ambos sentidos. Los genomas de los herpes varian según extensión, composición (contenido GC-AT) y presencia de secuencias repetidas. Poseen genes que no están implicados con la reproducción viral. Los genes ubicados en región única (US y UL) solo presentan una copia, mientras que los ubicados en secuencias repetidas están en mas de una copia. Expresion genica Los HVs presentan entre 70-200 genes, la mayoría monocistronicos, por los tanto codifican para una sola proteína. La ubicación de los genes esta en ambas cadenas de ADN viral. La expresión génica es controlada por la caja TATA box y la transcripción es realizada por la ARN pol celular. La mayoría de los transcriptos NO sufren splicing. Algunos transcriptos de genes parecen no tener ORF traducibles como por ejemplo el trascripto relacionado a latencia (LAT). Algunos virus producen microARNs que presentan potencial para silenciar expresión de genes celulares. CICLO REPLICATIVO Herpesvirus tiene 2 ciclos reproductivos 1) una infección lítica, 2) una infección latente. La infección latente se produce en el sitio de entrada del virus en el husped (epitelios y tejidos subyacentes) y probablemente también neuronas. Antes y durante de la reactivación de la infección latente, se produce la expresión de todos sus genes. La infección latente en neuronas se produce principalmente en ganglios sensoriales y autónomos. En la infección latente no hay síntesis de proteínas ni replicación viral, el ADN queda en el nucleo y solo se reactiva en situación de estress. La infección es de por vida. Ciclo lítico. Entrada y denudamiento El virus se une mediante sus glicoproteínas (gpC o gpD) a receptores celulares como el sulfato de heparina, la adsorción se continúa con la unión a un co-receptos de la membrana plasmática (en HVs es un receptor relacionado al TNF). Luego se produce la fusión de la envoltura viral con la membrana plasmática (colaboran para el mismo la gpD y el heterodimero entre gpH-L y B) Tras la fusión proteínas del tegumento son liberadas al citoplasma y otras migran al nucleo. La nucleocapside con proteínas del tegumento se une a los microtubulos y son transportados al poro nuclear liberando el genoma dentro del mismo. Expresión genica El genoma en el interior circulariza inmediatamente. Y mediante la ARN pol celular y factores de transcripción celular y viral se produce la transcripción del genoma. A penas se introduce el genoma al nucleo podemos dividir la replicación viral en 3 etapas. Genes alfa o Transcripción inmediatamente temprana Genes ALFA su transcripción es apenas entra al núcleo. Precisan de una proteína del tegumento para iniciar la transcripción VP16 o αTIF, estos se unen a factores celulares y estimula la transcripción de 4 genes que traducen a las proteínas Us1.5 ICP0, ICP4,ICP22, ICP27 e Genoma de Hvs ICP47. Estas proteínas tienen como función actuar como factores de transcripción de los genes BETA. También se encontraron otras funciones como inhibir el splicing de ARNm (ICP27), modulación de la degradación de proteínas celulares (ICP0) y reducción de la expresión de ciclinas inductoras de la fase S (ICP22/Us1.5) Genes Beta o Transcripción temprana Genes BETA se transcriben ARNm que luego se traducen a enzimas y proteínas accesorias relacionadas en el metabolismo de nucleótidos y la replicación de su genoma, incluyendo la polimerasa viral. Estos productos incluyen la timidina quinasa (TK), dUTPasa y la ribonucleotido reductasa (RR) que cataliza la síntesis de nucleótidos trifosfatos. Tambien se transcribe para una helicasa (UL9). Aca se produce la síntesis de nucleotidos para la replicación del ADN. Genes Gama o transcripción tardia Su pruduccion previa a la replicación del genoma es minima, su nivel de expresión aumenta cuando avanza el ciclo. Se sintetiza las proteínas de envoltura y capside.muchos procesos ocurren a esas proteínas como escisión proteolítica, fosforilaciones y glicosidaciones por enzimas celulares y algunas virales. Replicación del genoma Depende de al menos 7 proteinas virales (UL9 proteina que se une al origen de replicacion, UL29 que se une a las hebras, UL5/8/52 complejo helicasa primasa) y también de factores celulares como la primasa, la topoisomerasa II y la ADN ligasa. La replicación ocurre en dos etapas: Replicacion bidireccional: La topoisomerasa desenrrolla el ADNds en el punto de origen, proteínas se unen a la cadena ADNss, la primasa sintetiza los cebadores ARN que son usadas por la ADN pol. La cadena líder se alarga normalmente mientras que la cadena retrasada genera los segmentos de Okazaki que luego son ligadas. Circulo Rodante: El resultado de la replicación es la producción de moléculas largas, formada por varias copias genómicas. Estos concatameros son posteriormente escindidos, produciendo varias moléculas. Ensamblaje y liberación Las proteínas de la capside son transportadas al nucleo para que comience el montaje, donde los grandes concatameros de ADN son escindidos e introducidos dentro de la capside. Luego mediante brotamiento adquieren la envoltura de la membrana nuclear interna pero luego la perdería cuando se fusiona con la membrana nuclear externa (es una via de traslocacion de aquellas partículas que por su tamaño exceden el del poro nuclear) liberando la capside en el citoplasma. Posteriormente es incorporado por el aparato de Golgi donde adquiere la envoltura definitiva para egresar por exocitosis. Ciclo latente Como dijimos en esta etapa no hay replicación del virus, cursa sin síntomas y se mantienen asi en nervios de ganglios sensoriales y autónomos. Cuando se produce el ciclo lítico en mucosas algunos viriones son transportados por un flujo axoplasmatico retrogrado en los cuerpos de las neuronas. Por algún motivo la expresión de los genes ALFA (necesarios para cumplir el ciclo) son inhibidos por lo que el genoma viral persiste en el nucleo de forma episomal por el resto de su vida. Infección respiratoria ganglio trigémino Infeccion genital ganglios sacros Aun asi también puede hallarse en tonsilas , linfocitos SNC, etc. Ante una disminución de inmunidad en situaciones de estrés por ejemplo el virus se reactiva migrandopor el mismo nervio de forma anterógrada a las mucosas realizando ciclo lítico. El estado de latencia viral se caracteriza por una represión importante de la transcripción de genes virales, salvo para un gen particular el que está asociado a la latencia viral llamado LAT (latency associated transcript). Este transcrito viral no-codificante (no codifica proteínas), es procesado en ARN pequeños (micro- ARNs, miARNs) que regulan negativamente la expresión de genes virales inmediatamente tempranos (α) esenciales para el desencadenamiento de la transcripción y traducción de genes tempranos (β) y tardíos (γ). A través de este mecanismo el virus es capaz de reprimir la expresión de un sinnúmero de genes virales involucrados en la replicación del genoma y síntesis de elementos estructurales del virión. Este estado silente, caracterizado por una expresión prácticamente nula de proteínas virales, evita que antígenos del microorganismo sean presentadas o reconocidas por el sistema inmune del hospedero. Con ello, el virus impide el desarrollo de una respuesta anti-viral contra neuronas infectadas. Asi mismo se postula la posibilidad de inhibir el clivaje de la caspasa 3 y 9 para de esa forma evitar la apoptosis celular durante el proceso lítico. La reactivación del virus es debida a factores como estrés, temeperaturas, rayos UV, injuria e hipoxia celular. POXVIRIDAE Simetria de capside: compleja Desnudo o envuelto: envuelto Arquitectura del genoma: ADNds linear Pol. Para replicación: ADNpol (viral) dependiente de ADN Replicación: citoplasma Pol. Para transcripción: ARN pol (viral) dependiente de ADN Tamaño: 220-450 nm Clase de Baltimore: II Son virus grandes que poseen enzimas para la síntesis de ARNm. Tienen una estructura compleja. Poseen una forma de ladrillo. Tienen una envoltura lipoproteica con dos estructuras laterales (cuerpos laterales) y un nucleo. Los viriones replican en citoplasma. La envoltura adicional la obtienen de la membrana plasmática los cuales son liberados por brotacion (EEV= extracelular mature virions) mientras que los que no tienen doble membrana son liberados por lisis celular (IMV= intracelular mature virions) ORGANIZACIÓN DEL GENOMA. Las dos hebras de ADN están covalentemente unidas en su parte terminal. Presenta secuencias terminales repetidas (ITR) en la porción terminal que permite la formación de loops de zonas no apareadas en el extremo. Los genes relacionados a proteínas estructurales y enzimas esenciales forman un cluster en la región central del genoma, mientras que los genes relacionados con virulencia, inmunomodulacion, etc se localizan en regiones de los extremos REPLICACION Entrada y denudamiento Unión a receptores celulares (GaGs o glucosaminoglicanos), luego se media la endocitosis con fusión de la membrana viral liberando el core o núcleo dentro del citoplasma Expresión génica 1- Fase temprana La ARN polimerasa viral + una guanidil transferasa (capping enzyme) + polimerasa poly-A + un factor de terminación de la transcripción que lleva el mismo virus trascribe ARNm, estos transcriptos son traducidos por la maquinaria celular a proteínas. Algunas de ellas tienen estructuras similares a factores de crecimiento, las cuales secreta induciendo la proliferación de células vecinas, otras presentan la característica de modular la respuesta inmunológica de la celula infectada. Existe una proteína que permite un segundo denudamiento donde el genoma viral es liberado desde el nucleo o core en un complejo nucleoproteico. Además se traducen la ADN polimerasa viral y enzimas para la síntesis de desoxiribonucleotidos (dNTPs) 2- Fase intermedia Una polimerasa viral sintetizada replica el genoma (formación de concatameros que son separados luego por una enzima tardia llamada resolvasa. El nuevo genoma viral sintetizado será usado como molde para producir mas genoma o como molde para la transcripción de ARNm intermedios, para que esto ultimo se lleve a cabo se requiere de proteínas de iniciación viral (producidas en la fase temprana) y una proteína celular Vitf2 que es traslocada desde el nucleo de la celula infectada al citoplasma. De esta forma produce proteínas necesarias para la fase siguiente 3- Fase tardia Se transcriben y traducen proteínas estructurales, enzimas y otras proteínas esenciales Ensamblaje y liberación En ensamblaje de las nuevas partículas virales se lleva a cabo en lugares llamado fabricas virales, contine membranas del RE reorganizado por proteínas virales Virion inmaduro: es de forma circular Virion maduro intracelular: adquiere su forma de ladrillo, se produce proteólisis y además se libera de la fabrica viral. Muchas de estas partículas pueden ser liberadas por lisis celular o continuar su evolución como se ve mas abajo Virion envuelto intracelular: adquiere una segunda membrana del trans- Golgi o endosomas tempranos Virion envuelto extracelular: se induce la polimerización de la actina permitiendo al virus transferirse directamente a una celula vecina o liberarse resultando en la ruptura de la membrana externa Ejemplos de tipos de fabricas virales:
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