Replicazione genomi ad
RNA
vRNA è lo stampo in RI-1
In RI-1 viene prodotto lo stampo di polarità
opposta al vRNA (intermedio di
replicazione)
L’RNA complementare al vRNA è lo
stampo in RI-2
In RI-2 viene sintetizzato l’RNA della
stessa polarità di quello presente nel
virione (vRNA)
RI= Intermedio di Replicazione
Espressione-Replicazione Classe III: dsRNA
Reoviridae (Reovirus
• Il genoma è costituito da
10 segmenti di RNA a
doppio filamento ed è
impachettato in un capside
icosaedrico costituito da 2
o 3 involucri concentrici. Il
virione è costituito dalle
proteine strutturali vere e
proprie che formano il
capside e da proteine non
strutturali meno
abbondanti che
comprendono la trascrittasi
virus-associata e tutti gli
enzimi necessari per la
produzione di mRNA virale,
inclusi quelli coinvolti nel
capping e nella metilazione
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
Espressione-Replicazione Classe III: dsRNA
• Ogni segmento è
trascritto
separatamente
per produrre
mRNA
monocistronici
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
ssRNA(+) viruses
(IV classe)
Il primo evento nel ciclo infettivo di questi virus è la
traduzione del vRNA nelle proteine virali.
Se il genoma virale è trasfettato in una cellula, in
assenza di ogni altra componente proteica
virale, l’infezione può procedere e possono
essere prodotte nuove particelle virali
Questi virus, quindi, non richiedono una fase di
trascrizione che precede l’espressione delle
proteine virale. Ne consegue che il nucleo della
cellula eucariotica è superfluo, e l’infezione può
procedere, più o meno efficientemente in una
cellula priva di nucleo.
ssRNA(+) viruses
(IV classe)
Gruppi diversi all’interno di questa classe di
virus possono essere distinti sulla base del
numero e della posizione delle ORF nel
genoma virale. Queste differenze
correlano con la complessità delle specie
di mRNA espresse durante l’infezione.
RNA(+) virus,
picornaviridae
Formazione di una poliproteina
che a seguito di una reazione
intramolecolare da origine a tre
polipeptidi che vanno
ulteriormente incontro a
maturazione attraverso tagli
proteolitici
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
Priming: poliovirus
Uridilazione della VPg e
sintesi RNA (-).
1) Sintesi RNA(-)
2) Sintesi RNA(+)
2
1
Ciclo replicativo di
poliovirus
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
ssRNA (+) viruses: Togaviridae
Il genoma contiene due ORF.
Soltanto quella al 5’ è tradotta
all’inizio dell’infezione in due
poliproteine. La più grande è il
risultato della soppressione di un
codone di stop.
Soppressione: codone di stop
ignorato a causa di un tRNA alterato
o della risposta del ribosoma alla
presenza di una struttura secondaria
sul mRNA.
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
ssRNA (+) viruses: Togaviridae
Sintesi dell’RNA genomico e
dell’RNA subgenomico
RNA (+) Togaviridae
From Cann Principles of molecular virology (2001).
Academic Press
RNA (+),
Coronaviridae
I messaggeri hanno in
comune una breve sequenza
al 5’ e sequenze di
lunghezza variabile al 3’
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
RNA (+),
Coronaviridae
ssRNA (-) viruses
From Cann Principles of molecular virology (2001). Academic Press
RNA (-), esempio:
Rhabdoviridae
(VSV)
La fase precoce è
caratterizzata da attiva
trascrizione. Lo stampo è la
ribonucleoproteina (vRNA +
proteina N)
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
RNA (-), esempio: Rhabdoviridae (VSV)
Organizzazione del genoma
E=end
I=intergenic
S=start
RNA (-), esempio: Rhabdoviridae (VSV)
Dettaglio trascrizione: comincia con il
capping dell’mRNA nascente e procede
lungo il primo gene (la proteina N). Alla fine
del gene la trascrittasi (proteina L) incontra
la sequenza intergenica a livello della quale
si ferma e aggiunge una coda di A
attraverso la lettura ripetuta delle 7 U.
Quindi l’mRNA viene rilasciato. A causa
della maggiore affinità della trascrittasi per
la sequenza leader al 3’ del genoma, le
probabilità di ricominciare a trascrivere dal
gene N sono maggiori rispetto a quelle di
continuare sullo stampo e trascrivere il
gene successivo. Si crea così un gradiente
di concentrazione proteica
N>P>M>G>L
From Wagner and Hewlett Basic virology (2003) Blackwell Science Press
RNA (-), esempio:
Rhabdoviridae
(VSV)
Abbondanza delle 5 proteine
Shift da trascrizione a replicazione
Man mano che la sintesi proteica
procede, si accumula proteina N che
si lega ai filamenti (+) nascenti,
impedendo il capping, bloccando la
poliadenilazione e la produzione di
mRNA a favore della sintesi di un
filamento (+) full-length che costituirà
lo stampo per i nuovi genomi virali.
RNA (-), virus
influenza A
(Orthomyxovirus)
PB2: cap binding
PB1: initiation and elongation
PA: endonuclease activity.
Cap-independent initiation of replication?
