Sottofamiglia Alphaherpesvirinae Genere Simplexvirus Tipo Herpes simplex virus tipo 1 Herpes simplex virus tipo 2 Varicellovirus Virus Varicella Zoster 150 nm Cytomegalovirus Citomegalovirus Betaherpesvirinae Roseolovirus Capside icosaedrico rivestito da involucro Herpesvirus umano 6 Herpesvirus umano 7 Gammaherpesvirinae Lymphocryptovirus Rhadinovirus EpsteinBarr virus Herpesvirus 8 associato1al sarcoma di Kaposi HSV-1 QuickTime™ :and a genoma DNAds lineare(150 GIF decompressor are needed to see this picture. con sequenze ripetute Kb) QuickTime™ and a GIF decompressor are needed to see this picture. Sequenze Uniche = U (L e S) Sequenze Ripetute = R (L e S; T e I) 2 CICLO DI REPLICAZIONE Geni a - IE (ICP0, ICP4, ICP27) Geni b - E Sintesi del DNA Geni g1 e g2 cascata di espressione genica 3 La replicazione del DNA virale avviene nel nucleo per circolarizzazione e sintesi tramite cerchio rotante proteine beta L’assemblaggio della particella virale avviene nel nucleo e l’acquisizione del tegumento esterno avviene per gemmazione sulla membrana nucleare 4 • farmaci inattivi (prodrug) • Base della selettività: convertiti nella forma attiva dalla Timidina chinasi virale, e successivamente da chinasi cellulari • L’incorporaazione della forma trifosfato porta alla terminazione dell’allungamento di catena da parte della DNA polimerasi From DeClercq Nature Reviews Drug Discovery 1, 13 (2002) Blocco della replicazione del DNA virale 5 genoma di ADENOVIRUS ds DNA lineare (30-35 Kb) Terminal protein p55 5’ desossicitosina ITR = Inverted Terminal Repeat Trascrizione su entrambi I filamenti geni E (Early): E1A (transattivattore), E1B, E2A, E2B (DNA pol), E3, E4 (proteine enzimatiche) 6 geni L (Late): L1, L2, L3, L4, L5 (proteine strutturali, 13 mRNA) Replicazione del DNA virale QuickTime™ and a GIF decompressor are needed to see this picture. DNA polimerasi virale Replicazione asimmetrica: inizia al 3’ di uno dei filamenti Primer: proteina terminale p55 (sequenza ORI in ITR al 3’ del filamento stampo) l’elica di DNA dislocata forma un “panhandle” via “inverted terminal repeats” presenti al 3’ e 5’ associazione Pol--TP e …… sintesi del filamento complementare 7 From Flint et al. Principles of Virology (2000), ASM Press - il virus si assembla nel nucleo - il rilascio avviene per lisi della cellula ospite 8 Genere: ORTHOPOXVIRUS - Virus del vaiolo umano - Virus vaccino* AVIPOXVIRUS ENTOMOPOXVIRUS LEPORIPOXVIRUS *modello di studio 9 NUCLEOIDE 1 molecola lineare DNAds (180-200 kpb) contiene circa 200 geni sequenze ITR (terminali ripetute invertite) legami fosfodiestere 3’-5’ scissi da endonucleasi virali durante la replicazione del genoma Proteine del NUCLEOIDE ( Strutturali (simil-istone) associate al DNA Enzimi: RNA polimerasi Poliadenilato sintetasi Metil-transferasi Guanilil-transferasi Trascrizione precoce nel core mRNA senza introni- assenza di splicing 10 - Eparan solfato - EGF (Epidermal Growth Factor) - Endocitosi Trascrizione precoce nel core di: -proteasi che rimuovono il core (uncoating) -DNA polimerasi virale Trascrizione tardiva: -proteine strutturali - Uscita per lisi della cellula ospite 11 il vaiolo è debellato al livello mondiale Dal 1979 il virus è completamente eradicato In Italia la vaccinazione è stata sospesa nel 1977 e definitivamente abrogata dal 1981 Centers for Disease Control and Prevention (Atlanta, USA) Laboratorio di Ricerche Virologiche e Biotecnologiche (Novosibirsk, Russia) 12 Capside icosaedrico nudo 45 nm 72 capsomeri formati da pentameri di VP1 +1 mol. VP2 o VP3 interna DNA ds circolare (5.2 kbp) legato a istoni cellulari (H2A, H2B, H3 e H4) Minicromosoma con 24 nucleosomi 13 QuickTime™ and a GIF decompressor are needed to see this picture. SV40 Funzione delle Proteine precoci: proteine (T, t) regolatorie e multifunzionali T,t: reprime la sua stessa sintesi transazione della trascrizione T,t: attiva l’espressione dei geni tardivi da precoce a tardiva T,t: essenziale per la replicazione del DNA virale interazione con pRB e p53 (induzione della fase S nella cellula ospite ed inibizione dell’apoptosi cellulare tardive: proteine strutturali (VP1, VP2, VP3) trascritti primari da differenti ORF e modificati da splicing 14 L1 L2 Capside icosaedrico nudo (55 nm) L1,L2 DNA ds circolare (8000 bp) legato a istoni cellulari Specie-specifici Tropismo per cellule dell’epitelio squamoso 15 rilascio del virus strato granuloso e corneo strato spinoso e granuloso strato basale trasmissione: diretta (sessuale) incapsidamento QuickTime™ e un decompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine. QuickTime™ e un decompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine. amplificazione del genoma insieme al DNA cellulare proliferazione cellulare (E6, E7) infezione produttiva in cellule epiteliali differenziate QuickTime™ e un decompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine. E4 DNA virale nuclei 16 Infezione produttiva Il DNA del virus si integra nel genoma della cellula ospite inattivazione del gene E2 CARCINOMA DELLA CERVICE Risposta immunitaria REGRESSIONE incremento della trascrizione di E6 17 e E7 VLP quadrivalente vaccini profilattici basati su HPV VLPs Cervarix L1 espresse in Baculovirus adiuvante :Sali di alluminio QuickTime™ and a GIF decompressor are needed to see this picture. bivalente L1 espresse in Saccaromyces Cerevisiae Adiuvante :Sali di alluminio azione crociata verso HPV 45 e 31 Efficaci al 99% sulla protezione da condilomi 18 Efficaci al 100% sull’incidenza di lesioni CIN2/ 3 pre-cancerose virus EPATITE B Particella di DANE (42 nm) capside icosaedrico rivestito da involucro Genoma dsDNA circolare incompleto filamento negativo completo 3200 b filamento positivo incompleto 50-80% del filamento complementare 19 Regione preS/S i peplomeri di HBV Q ui ck Ti m e ™ e u n de co m p re ss or e T I FF ( N on c om pr es so ) s on o n ec es sa ri pe r v i su al i zz ar e q ue st ' Particella di DANE (42 nm) Large protein: Antigene Australia HBsAg 20 Hepadnaviridae Replicazione nucleare e citoplasmatica Per vedere questa immagine occorre QuickTime™ e un decompressore GIF. Nel citoplasma -dopo la penetrazione il filamento positivo viene completato ad opera della DNA polimerasi virale Nel nucleo trascrizione di mRNA subgenomici trascrizione di mRNA pre-genomico Nel citoplasma - retrotrascrizione dell’mRNA pre-genomico a DNA 21 Replicazione di HBV attraverso un intermedio ad RNA fibronectina Apolipoproteina H 5 mRNA = 900 - 3500 b RNA 3500 b = pregenoma Trascrizione inversa 22 Vaccino contro HBV a subunità • antigene di superficie del virus dell Epatite B (HbSAg) • Prodotto in lievito (S. cerevisiae) 23