Genoma a RNAss di polarita’ negativa Envelope (130-240 nm) a forma di proiettile Capside elicoidale GENERE Lyssavirus Vesiculovirus SPECIE virus della rabbia VSV * OSPITE mammiferi-uomo mammiferi-uomo-insetti 1 *Virus della Stomatite Vescicolare VIRUS della STOMATITE VESCICOLARE (VSV) N P(NS) M G L 2 VSV 3 FAMIGLIA: Filoviridae Generi: EBOLA Zaire ( > 80% m.) EBOLA Sudan ( 70% m.) EBOLA Reston DIMENSIONI: L = oltre 1 micron D = 80 nm. MORFOLOGIA: allungata “U” o “6” Nucleocapside: elicoidale (50 nm, d) Involucro: si GENOMA: 1 molecola di RNAss lineare (-) 18.9 kb - 7 geni 4 Recettori: Ignoti Meccanismo di penetrazione: Ignoto Replicazione: nel citoplasma simile ai Rhabdovirus Meccanismo di maturazione: Gemmazione CPE: vescicole intracitoplasmatiche rigonfiamento dei mitocondri lisi degli organelli corpi inclusi citoplasmatici FATTORE di RISCHIO: 4 STABILITA’: stabile a temperatura amb. INATTIVAZIONE : 60° C per 30 min radiazioni UV raggi X solventi dei lipidi 5 Genoma: RNAss (-) segmentato Influenza A - 8 segmenti. Infetta l’uomo e diversi animali Influenza B - 8 segmenti. Infetta solo l’uomo. Influenza C - 7 segmenti. Infetta solo l’uomo. (80-120 nm) 6 Virus dell’Influenza: Strategia di un virus a RNA(-) segmentato Replica nel nucleo Utilizza i meccanismi di splicing della cellula ospite 7 Organizzazione strutturale dei complessi RNP de virus influenzale PB2 PB1 PA Modello di RNP. Le sfere blu rappresentano i monomeri di proteina NP associati al vRNA (linea nera). Il singolo filamento di vRNA è ripiegato e forma una struttura “hairpin” a doppia elica (sequenze 5´ e 3´ complementari ) che costiruisce il sito di legame per il complesso eterotrimerico della RNA polimerasi RNA-dependente (PB1-PB2-PA). 8 Il complesso della RNA polimerasi RNA-dipendente del virus dell’Influenza A il complesso RpRd non ha attività di metiltransferasi per la sintesi del cap PB2 “ruba” le sequenze 5’-cap agli mRNA della cellula ospite La sequenza cap rappresenta il primers per la sintesi degli mRNA virali da parte di PB1 Ulteriore vantaggio : Inibizione della sintesi degli mRNA cellulari 9 Virus Influenzale: passaggio dalla trascrizione degli mRNA alla replicazione del genoma I livelli di NP neosintetizzata determinano la transizione della fase Bassi livelli di NP, sintesi di mRNA Richiesta di PB2 per legare il cap Assenza di funzione di PA Alti livelli di NP, replicazione del genoma La polimerasi virale acquisisce la capacità di iniziare la sintesi di RNA senza “primer” 10 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press I segmenti genomici e gli mRNAs differiscono per le estremità RNA genomico mRNA : estremità 5’ (10-13 nts) non corrispondono alle sequenze genomiche estremità 3’ mancanza di 15-22 nts rispetto al 5’ di RNA genomico antigenoma sintetizzato in assenza di “primers”. 11 virus a RNAds REOVIRUS Respiratory Enteric Orphan Virus (150 tipi) Genoma segmentato (10-11) Capside icosaedrico doppio (70-75 nm) - 12 Reovirus: strategia dei virus dsRNA nel lisosoma proteolisi dei 2 rivestimenti proteici attivazione della RNA polimerasi virale contenuta nel core la trascrizione dei segmenti avviene all’interno delle particelle “core” RdRP: proteina m1 ‘ISVP’ sintesi di trascritti primari [mRNA] provvisti di Cap ma mancanti di polyA raggiungono il citoplasma mediante canali posti in asse di simmetria 5 della particella subvirale ‘VP’ nel RE ‘core’ nel citoplasma gli mRNA: - traduzione delle proteine - impacchettamento nelle particelle subvirali neoformate. Vengono utilizzati come stampo per la sintesi di nuovi genomi a dsRNA 13 I virioni maturano nel RE dove acquisiscono il capside più esterno RETROVIRUS Capside a forma tronco-conica con involucro QuickTime™ and a GIF decompressor are needed to see this picture. (80-120 nm) HIV Genoma diploide (9-10 Kb) RNAss a polarita’ positiva 14 LTR = Long Terminal Repeats Genoma dei Retrovirus il genoma dei Retrovirus: RNA(+) 7-10 kb/copia Diploide: 2 copie/virione alto grado di ricombinazione 15 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press Replicazione dei Retrovirus provirus 16 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press La stupefacente azione della RT Iniziazione RT sintetizza una copia di DNA a partire da un primer di tRNA all’estremità 5’ del genoma virale L’attività di RNasi H della RT degrada l’estremità 5’ della molecola di RNA ( genoma virale) La molecola di DNA neosintetizzata può appaiarsi con l’estremità 3’ del genoma virale (1° scambio di templato) 17 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press La stupefacente azione della RT: 1° scambio di templato la molecola neosintetizzata di DNA(-) si appaia con RNA virale Sintesi di DNA (-) fino alla regione PBS all’estremità 5’ dello stampo di RNA RNasi H degrada la molecola di vRNA. PPT viene riconosciuto come primer per la sintesi del DNA (+) tRNA e PPT degradati da RNasi H l’estremità 3’- del DNA(+) si appaia alla seqenza PBS presente al 3’ della molecola di DNA(-) 18 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press La stupefacente azione della RT: 2° scambio di templato DNA circolare con estremità 5’ (U3-R-U5) appaiate RT (attività di elicasi?) svolge il DNA appaiato e continua la sintesi fino alle due estremità 3’ RT ha scarsa attività di proof-reading alto grado di mutazioni (10-4 – 10-6) 1 mutazione/genoma/ciclo di replicazione 19 Replicazione dei Retrovirus HIV-1 RNA cap R U5 gag pol env U3 R An PPT (2nd strand primer site) PBS (tRNA binding site) DIS (dimer linkage site) packaging site (Y) HIV-1 DNA LTR U3 R LTR U5 PBS (tRNA binding site) gag pol env U3 R U5 PPT DIS (dimer linkage site) packaging site (Y) 20 Fasi del processo di integrazione del DNA retrovirale Processamento: le estremità del DNA virale vengono riconosciute da IN e tagliate per formare idonee estremità 3’ (avviene nel citoplasma). Integrazione: la rottura e l’inserimento sono coordinati rottura dei legami fosfodiesterici nel DNA dell’ospite (4-6 bp) Inserimento delle estremità 3’virali (clivate) Formazione di intermedi “gapped” Sintesi di riparo (enzimi dell’ospite) L’integrazione è sito specifica per il genoma virale (estremità), ma21 casuale nel genoma della cellula ospite Integrasi virale (IN) taglia DNA virale e cellulare DNA virale integrato (provirus) 4 coppie di basi piu’ corto del DNA circolare non integrato gli mRNA di Gag, Pol e Env sono tradotti come poliproteine che vengono processate dalla proteasi virale 22