Virus

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BACTERIOFAGOS
50 x 106 bacteriófagos /ml de agua de mar y 
cantidad equivalente en suelos
Se estiman 1031 bacteriófagos en la Tierra
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Bacteriófagos con Genoma de DNA dc
• LÍTICOS : T1 T7
– Se multiplican en Bacterias y matan la célula por lisis al final de su 
ciclo de vida
• Virión complejo: cabeza icosaédrica, cola y fibras
• DNA dc linear : 40.000 – 170.000 pb
• LISOGÉNICOS (Atemperados)
– Alternativamente pueden multiplicarse vía ciclo lítico o entrar en 
un estado quiescente en la célula donde la mayor parte de los 
genes no se expresan (lisogénicos)
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• Virión
– cabeza icosaédrica, cola corta
– DNAdc linear 40.000pb
– Genoma 97% codificante
• Expresión génica
– Genes inmediatos tempranos (RNA polimerasa del huésped):
» Proteína inhibitoria del sistema de restricción de la célula huésped
» RNA polimerasa T7
» Inhibición de RNA polimerasa de la célula huésped
– Genes tempranos y tardíos (T7 RNA polimerasa)
» Replicación del genoma (T7 DNA polimerasa)
» Proteínas estructurales y ensamblado
Fagos Líticos
Fago T7
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• Replicación del Fago T7
– Origen de replicación único
– formación de concatémeros
– monómeros endonucleasa específica
Fagos Líticos
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DNA polimerasa T7 Enzima Sequenase (secuenciación de DNA)
RNA polimerasa T7 + promotor específico Vectores de expresión procariota
Uso de algunas características del 
fago T7 en Biología Molecular
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FagoT4
Virión Complejo (43 proteínas)
-Cabeza icosaédrica
-vaina 
-cuello 
-placa basal 
-fibras de la cola
-DNAdc linear 170.000pb 
Fagos Líticos
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ENTRADA Fago T4
-Adhesión a lipopolisacáridos de superficie
-Inyección del material genético
Infección viral Degradación 
masiva del DNA de la célula huesped 
(nucleasas)
Protección del DNA viral: base 
modificada
5 hidroximetilcitosina , con grupos 
hidroxilo glicosilados (DNA resistente a 
endonucleasas)
Fagos Líticos
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Infección del fago T4
Expresión génica en 3 fases (RNA pol de célula huésped + proteínas virales)
1er fase RNA pol celular
2nda fase RNA pol celular + proteínas virales
3ra fase RNA pol celular + nuevo factor sigma
Fagos Líticos
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Bacteriófagos con Genoma a RNAsc (+)
• Icosaédricos
• Pequeños 26nm
• Infectan células F+ (pili)
• Regulación de la expresión por estructura secundaria del RNA
– MS2 (E.coli ) Genoma de RNA + : 3500nt
Prot de maduración cubierta replicasa
lisis
5` 3`
RNA genómico cad+ (RNAm)
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Mapa genético y 
proceso de 
multiplicación del 
virus MS2
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Bacteriófagos Icosaédricos con Genoma a DNA sc
• Fago ϕX174
• DNA sc circular
• 5300 nt
• 1er DNA secuenciado totalmente
• 25nm Icosaédrico
genoma 
DNAsc
RF 
DNAdc
Enz.celulares
transcripción
traducción Proteínas 
virales
Replicación 
(circulo rodante)
ensamblado
DNAsc
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Terapia con Bacteriófagos
Uso de Bacteriófagos en reem plazo o junto con antibióticos
– Ventajas 
• Multiplicación dependiente de la presencia de bacteria blanco
• No tóxicos
• Específicos (rango estrecho de huésped) no causan daño a la 
flora normal
• Selección de fagos con receptor involucrado en virulencia
– Desventajas
• Específicos hay que conocer previamente el agente infectivo
Fagos Líticos
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– Fago Lambda o lamboides
» Inserción del genoma en sitios específicos del cromosoma del 
huésped
– Fago Mu
» Inserción del genoma en cualquier cromosoma del huésped
» Transposición
– Fago P1
» Profago no integrado
» Mantenimiento como plásmido
Fagos Lisogénicos
•FAGOS LISOGÉNICOS (Atemperados)
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Fagos Lisogénicos
• Cabeza icosaédrica
• Cola 
• 1 única fibra
• Genoma de ADNdc de 48.000pb
• Extremos del genoma sc complementarios (extremos cos ) Circularización del genoma al 
ingresar a la célula y señales de empaquetamiento
• Adsorción por unión a receptor: transportador maltosa
Fago lambda
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Fago Lambda
Eventos que llevan a la Lisogenia:
-Circularización del genoma
-Recombinación sitio específica (sitios att)
-Represión de la expresión del genoma del fago 
Expresión de Proteína represora
Fin Lisogenia (Inducción del 
profago):
-Destrucción de Proteína represora
(Señal: condiciones adversas de crecimiento 
de las bacterias)
Fagos Lisogénicos
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Establecimiento de la Lisogenia o Ciclo Lítico
Fagos Lisogénicos
Genes inmediatos tempranos = N y Cro
Genes tempranos N, Cro, CII, CIII, CI
Genes tardíos: Replicación, proteínas 
estructurales y lisis
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Usos en Biología Mol ecular del fago Lambda
• Bibliotecas Genómicas
• Bibliotecas de Expresión
• Cósmidos
Fagos Lisogénicos
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Cósmidos
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Genotipo y Fenotipo de Bacterias Lisogénicas
Diversificación genómica ( E.coli )
Transmisión horizontal de factores de virulencia
Transformación de cepas no patógenas en patógenas
Factores de virulencia localizados en genomas de bacteriófagos 
lisogénicos
codifican Proteínas que proveen a la bacteria mecanismos de:
Invasión de células huésped 
Evitar defensas inmunes del huésped
Daño a células del huésped
Fagos Lisogénicos
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Ejemplos de toxinas codificadas en bacteriófagos 
lisogénicos
• Toxina colérica (ctxAB) CTXΦ (Vibrio colera)
• Toxina diftérica (tox) β-phage (Corynebacterium diphteriae)
• Shiga toxina (stx1, 2) H-19B (E.coli)
Inducción del profago Multiplicación del virus (ciclo lítico)
Aumento del número de copias del gen 
(Replicación) 
Regulación positiva de la expresión
Aumento de producción 
de toxina
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Bacteriófagos Filamentosos
DNA sc
• M13, f1, fd ( E.coli )
• Simetría helicoidal
• DNA sc circular
• Infectan células F+
• Liberación de la célula sin lísis ensamblado a nivel de membrana citoplasmática 
acoplado a transporte
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genoma 
DNAsc
RF 
DNAdc
Enz.
celulares
transcripción
traducción Proteínas 
virales
Replicación 
(circulo rodante)
Ensamblado en la 
membrana y 
translocación
Copias del 
genoma 
DNAsc
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Usos en Biología Molecular de los Fagos Filamentosos
• Vectores de clonado y secuenciación
Producción de DNA simple cadena
Células infectadas mantenidas en cultivo
Espacio intergénico que puede reemplazarse por DNA 
exógeno
• Bibliotecas de Péptidos
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Usos de virus en Biología Molecular
Vectores de clonado
– Secuenciación (M13)
– Bibliotecas (fago lambda, cósmidos)
Bibliotecas 
– Genómicas
– Expresión
– Péptidos (Fd)
Vectores de Expresión
– Baculovirus
– Vaccinia
Terapia Génica
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Terapia Génica
• Virus como vectores para transferencia de genes
– Blanco principal Enfermedades monogénicas
reemplazo de genes alterados
» Fibrosis quística (CFTR)
» Factores de coagulación
» Deficiencias en adenosin-desaminasa (inmuno-
incompetencia)
Aplicación “ex vivo” o “in vivo”
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Virus usados en terapia génica
Retrovirus
– MLV (virus de leucemia murina) virus defectivos incompetentes en replicación 
– Integración en el genoma de la célula huésped expresión a largo plazo
– Infectividad limitada a células en división
– Capacidad para gen exógeno limitada (8 Kb)
– Inactivación por complemento
Adenovirus
– Sin integración Expresión transiente
– Virus delecionados incompetentes para replicación
– Capacidad 7.5 Kb
– Receptores ubicuos
Virus asociados a adenovirus
– Integración en sitios específicos del genoma
– Amplio rango de células blanco
– No asociado a enfermedades
Herpesvirus, Vaccinia, Syndbis virus