¡Descarga estructura virus y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
Activitat. Estructura dels virus
PRIMERA PART
Llegiu la secció sobre el HIV del llibre de l'alumne, mireu l’excel·lent vídeo sobre el cicle del VIH penjat per biochemistryden2 subscrita a UCBerkeley (Universitat de Berkeley).
També podeu mirar l'animació següent que també dóna informació sobre tractaments:
How the HIV Infection Cycle Works McGraw-Hill
Abans de comprovar els vostres coneixements completant els exercicis següents.
- Completeu els espais en blanc:
El HIV és un exemple de virus amb embolcall. L'embolcall està format per fosfolípids i prové
de la membrana cel·lular de les cèl·lules hoste quan els nous virus en surten.
Enganxades a l'embolcall hi ha grans molècules de glicoproteïna , per exemple la gp120, que
són específiques del virus. Les molècules gp120 s'enganxen a les molècules de receptor CD
de la superfície de les cèl·lules hoste. Hi ha una altra molècula a la superfície de la cèl·lula que
és co-receptor que fa servir el virus per entrar a la cèl·lula hoste.
Quan l'embolcall viral s'ha fusionat amb la membrana cel·lular el contingut de la partícula vírica
pot entrar dins la cèl·lula. El material genètic del virus consisteix en dues cadenes d’ARN
idèntiques. Per convertir-lo en DNA, s'ha de fer un procés invers de la transcripció. Per fer-ho,
el virus fa servir un enzim anomenat transcriptasa inversa.
El DNA obtingut es integrat dins del DNA de l'hoste fent servir un altre enzim, la integrasa.
Ara el DNA es pot transcriure i traduir com qualsevol altre sistema de gens, produint les
proteïnes i altres components per les noves partícules víriques.
Quan les noves partícules víriques estan muntades, surten de la cèl·lula hoste, agafant un
embolcall de membrana cel·lular al sortir. Això provoca la mort de la cèl·lula hoste afectant el
sistema immunitari de la persona infectada ja que el virus infecta les cèl·lules T cooperadores ,
importants en la lluita contra les malalties. Com que el HIV és actualment incurable el pacient
pot eventualment desenvolupar SIDA.
- Poseu el nom a les diverses parts del virus HIV de la figura.
- Al començament dels anys 90, molts centres d'investigació farmacològica van començar a desenvolupar vacunes fetes amb fragments de les molècules gp120. Es suposava que els anticossos produïts s'enganxarien a les molècules gp120 i evitarien l'entrada dels virus a la cèl·lula.
- Per què creieu que els anticossos enganxats a les molècules gp120 previndrien l'entrada dels virus a les cèl·lules?
Perquè les molècules gp120 no es podrien enllaçar amb els receptors CD4 i per tant la cèl·lula hoste no podria reconèixer el virus. Els anticossos que reconeixen la gp120 s’uniran als virus i els inactivaran, i així no podran infectar la cèl·lula hoste.
- (^) Es va comprovar que les subunitats de gp120 que es feien servir a les vacunes assajades tenien una forma lleugerament diferent de les que hi ha a la superfície del virus. A més a més, la proteïna gp120 té una taxa de mutació molt elevada, sobretot a les àrees exposades, que són les parts que haurien d'interaccionar amb els anticossos.
- Expliqueu com aquests resultats explicarien la ineficàcia dels anticossos contra el virus.
Les gp120 poden patir fàcilment mutacions i per tant perden la seva funcionalitat. Els anticossos tenen llocs d’enllaç amb formes específiques. Aquells produïts en resposta a la vacuna no s’enllaçaran amb les molècules gp120 de la superfície del virus perquè no tenen una forma complementària. Tenen una forma complementària de la subunitat senzilla gp120 i no del conjunt situat sobre la superfície. L’elevada taxa de mutació significa que fins i tot un cop superat aquest problema, per a qualsevol vacuna seria d’esperar un període de temps molt curt abans que apareguessin noves molècules gp120 mutants.
Molècules de glicoproteïna gp 120
Proteïnes víriques, p.e. transcriptasa inversa i integrasa.
CàpsidaARNBicapa lipídica Capa de proteïnes víriques
- Feu una estimació numèrica de les persones infectades en tot el món.
- Causes de la pandèmia.
- (^) Efectes sobre l'economia en els països molt afectats pel HIV/SIDA.
- Maneres per les quals s'estén la malaltia.
- Problemes per controlar l'extensió de la malaltia.
- Casos en que s'hagi tingut èxit de cara a controlar l'extensió de la malaltia, desenvolupament de medicaments, etc.
SEGONA PART
Mireu el vídeo sobre el cicle del virus del SIDA i l'animació que també dona informació sobre tractaments de la malaltia:
Ara podeu respondre les preguntes següents.
- Descriviu com funciona l'enzim transcriptasa inversa? Per què es pot dir que és un enzim de triple acció?
Fa el procés invers de la transcripció, destrueix l’ARN i es fa la doble cadena d’ADN.
- Segons l'animació anterior, quins dos camins pot seguir el provirus HIV dins de la cèl·lula? A què s'anomena sinciti?
El virus pot donar lloc a nous virus fills que sortiran de la cèl·lula per un procés semblant a la gemació, o be pot donar lloc a la formació d’un sinciti (una cèl·lula infectada que té glicoproteïnes víriques a la seva membrana, s’uneix i es fusiona amb una cèl·lula no infectada).
- Quines són les cèl·lules diana del VIH?
Els macròfags i els limfòcits CD4.
- Com és que els virus HIV fills acaben tenint les proteïnes GP120 i GP41?
Aquestes proteïnes víriques, una vegada sintetitzades, migren cap a la membrana cel·lular, on seran recuperades pels virions fills en sortir de la cèl·lula.
- A l'igual que els pròfags dels bacteris lisogènics, alguns retrovirus de cèl·lules eucariotes també poden integrar-se a l'ADN de la cèl·lula hoste donant un provirus integrat.
- Pot tenir això relació amb els casos dels seropositius trobats en fer el test de la SIDA? Perquè?
- Podrien aquestes persones desenvolupar la malaltia posteriorment?
- L'any 1983, Luc Montagnier qui treballava a l'Institut Pasteur de Paris, va identificar un virus a partir de cèl·lules de ganglis limfàtics d'un pacient amb limfoadenopatia. Un any després (1984) Robert Gallo (Universitat de Maryland USA) va trobar el mateix virus limfotròpic a cèl·lules T humanes, i va ser ell qui va demostrar que aquest virus era el causant de la SIDA. Es tractava d'un lentivirus
de la família retroviridae i se'l va anomenar virus de la immunodeficiència humana adquirida HIV. Al 1986, es va descobrir una altra soca (HIV2) d'aquest virus en un afectat a la República Democràtica del Congo. Es va constatar que el VIH2 produïa menor immunosupressió que el virus HIV1.
- Formuleu una hipòtesis sobre característiques del VIH2 per tal d'explicar aquesta menor immunosupressió.
- Respecte a l'origen del virus hi ha hagut varies especulacions, fins i tot aquelles que suposaven la seva creació artificial al laboratori. A l'Africa equatorial, els virus, que infecten primats com el ximpanzé comú provocant-lis la immunodeficiència símica (SIV), pertanyen a la mateixa família que el VIH amb el qual mantenen importants semblances. Per exemple, tots dos utilitzen el mateix receptor CD4 en les cèl.lules de l' hoste.
Estudis filogenètics semblen indicar un estret grau de parentesc evolutiu entre aquests dos virus. Un cas ben documentat sobre els primers anticossos contra el VIH en anàlisis serològics es va donar a la República Democràtica del Congo (1959). En aquestes zones d' Àfrica són comuns les caceres de primats i l' ingesta de la seva carn per part dels humans, possibilitant d'aquesta manera el contacte entre el reservori del SIV i els humans, condició necessària per un eventual salt del SIV cap a l'espècie humana.
Els científics s'inclinen a pensar que l'origen del VIH és el resultat d'una zoonosi o infecció, que superant la barrera entre espècies, ha arribat a infectar l'espècie humana.
- Indiqueu les evidències sobre l'origen del VIH per zoonosi que es poden deduir del text anterior.
- Formuleu una hipòtesis sobre el mecanisme biològic utilitzat pel virus per tal de superar la barrera entre espècies.
