¡Descarga Virus: Tipos, Efectos y Replicación y más Resúmenes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
5.1- VIRUS. CARACTERÍSTIQUES I GRUPS
VIRUS
o Virus: paràsit intracel·lular obligat, que se separa en els seus components, proteïnes i àcids nucleics, quan es replica. Per a la seva replicació, sempre és necessària l’entrada a una cèl·lula hoste. Fragment d’àcid nucleic (DNA o RNA) recobert per una coberta proteïca (Càpsida). o Virió: partícula de virus Mida: 100 – 1000 vegades més petits que la cèl·lula que infecten: Parvovirus: 20 nm SARS-CoV-2: 100 nm Poxvirus: 300 nm
- Descoberts per Ivanowsky (1892) (mosaic del tabac)
- Paràsits obligats: per poder-se replicar necessiten infectar una cèl·lula (bacteriana, animal o vegetal).
- Formes variades: allargades, helicoïdals, polièdriques (icosaedre).
- Molts virus animals, per sobre de la càpsida presenten una envolta lipídica o lipoproteica. o Envolta: adquirida normalment en el procés d’alliberament des de la cèl·lula hoste (els lípids procedeixen de la membrana citoplasmàtica o la nuclear). o Càpsida: coberta proteica que envolta el genoma, formada per subunitats de proteïna (capsòmers). o Àcid nucleic: DNA o RNA de cadena senzilla (ss) o doble (ds)
- Virus DNA (ss o ds) Ex: adenovirus
- Virus RNA (ss o ds): tenen replicasa
- RNA+: mateixa orientació que RNAm
- RNA-: orientació contrària a RNAm Ex: virus del xarrampió
Ø Virus sense envolta: nus Més resistents a la temperatura, àcid, proteases, detergents i dessecació. Ø Virus amb envolta: Més sensibles a la temperatura, àcid, detergents.
- Retrovirus Ex: VIH RNAss + Tenen transcriptasa inversa: el RNA és transcrit a DNA, que passa al nucli on s’integra al DNA cromosòmic de la cèl·lula.
EFECTES DEL VIRUS
Virus animals, efecte citopàtic
- Canvis morfològics: lisi, cossos d’inclusió (estructures membranoses), cèl·lules fusionades, agregació, transformació cel·lular (virus oncogènics).
- Canvis bioquímics: inhibició de la síntesi de proteïnes cel·lulars, inhibició de la síntesi de DNA/RNA cel·lular. •Alteracions de las membranes cel·lulars: canvis en la activitat de proteïnes de membrana, modificacions en la funcionalitat del sistema vesicular, augment de la permeabilitat de la membrana plasmàtica.
- Mort cel·lular: apoptosi i necrosi.
VIRUS ANIMALS
Classificació de Baltimore: Es basa en les característiques del genoma Ø Papovavirus: conté les famílies Papillomaviridae i Polyomaviridae Ø Smallpox: verola
QUANTIFICACIÓ DELS BACTERIÒFAGS
Quantificació de les calbes de lisi en un creixement confluent de bacteris (medi sòlid). PFU/ml Unitats formadores de calba. En anglès: plate forming units (PFU)
UTILITATS DELS BACTERIÒFAGS
•Enginyeria genètica: vectors de clonació per insertar DNA en bacteris => biblioteques genòmiques, mutagènesi. •Tractament amb fags: eliminació de bacteris. Alternatives a antibiòtics. Especificitat. •Marcadors de contaminació bacteriana. Marcadors de la presència d’E. coli com a marcadors de contaminació fecal. Utilitzat en anàlisi d’aigües
CICLE LÍTIC/LISOGÈNIC
Fags moderats: es poden integrar en el genoma de l’hoste (com a pro-fag) Pro-fag: forma integrada
MECANISMES DE RESISTÈNCIA DELS BACTERIS A LA INFECCIÓ PER BACTERIÒFAGS ( CANVIS
EN ELS RECEPTORS I SISTEMA CRISPR)
- Evitar l’adsorció del virus: canvis en els receptors, producció de matrius extracel·lulars, inhibidors competitius.
- Mecanismes que impedeixen la injecció de DNA.
- Sistemes de restricció bacterians que trenquen el DNA del virus.
- Interferència en la multiplicació del fag: transcripció, síntesi de proteïnes, maduració o lisi.
- Sistemes CRISPR-Cas: immunitat davant de DNA forani.
SISTEMA CRISPR
CRISPR: Clustered regularly interspaced short palindromic repeats Repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment interespaides “Tisores moleculars” Regió CRISPR en el cromosoma bacterià de vigilància contra el DNA forani. Conté molts fragments diferents de DNA forani anomenats espaiadors (spacers), que s’alternen amb seqüències idèntiques repetides Espaiadors: fragments de DNA forani que s’han integrat prèviament. Protecció davant qualsevol DNA que contingui alguna d’aquestes seqüències. Proteïnes Cas:
- Capten i guarden els fragments de DNA forani com a espaiadors (a través de reconeixement de seqüències associades als espaiadors)
- Reconeixen el DNA invasor i el destrueixen.
- Gens de les proteïnes Cas junt amb les seqüències RNA de la regió CRISPR és tallat en el centre de cada seqüència repetida per una nucleasa de les proteïnes Cas, generant crRNA. Si crRNA s’aparella amb DNA o RNA forani aquest és tallat per unes altres Cas. Sistema d’edició gènica en enginyeria genètica: amb fragments de RNA i proteïnes Cas
- Introduir canvis estables en el genoma d’animals, línies cel·lulars, també en bacteris.
- Activar l’expressió de gens.
- Generar models animals per malalties, com cancer
VIRUS ANIMAL
REPLICACIÓ
Endocitosi mediada per receptor: virus amb envolta (Influenza), virus nus (Adenovirus)
DESCAPSIDACIÓ VÍRICA
Pèrdua de forma progressiva i programada de les envoltes i la càpsida (descapsidació). Alliberament del genoma víric en el lloc cel·lular adequat: citoplasma, citoesquelet, porus nuclear.
EXPRESSIÓ GÈNICA VÍRICA/TRADUCCIÓ DE PROTEÏNES VÍRIQUES
o Fase primerenca: proteïnes primerenques per a activitats relacionades amb els seus àcids nucleics i interferència amb processos cel·lulars. o Fase tardana: proteïnes tardanes (després de la replicació del genoma viral) per a la morfogènesi.
- Virus RNA: replicació del genoma en el citoplasma, excepte virus de la grip i retrovirus (en el nucli).
- Virus DNA: en el nucli. Entrada al nucli sense càpsida (herpes) o amb càpsida (a través de porus). Síntesi de RNAm per a la síntesi de proteïnes estructurals i enzimàtiques.
MORFOGÈNESI/SORTIDA DELS VIRIONS
Morfogènesis: ensamblatge en noves partícules víriques Sortida de los virions: •Lisi de la cèl·lula infectada. •Exocitosi (vesícula). •Gemmació (budding)
CICLE DE REPLICACIÓ
VIRUS DNA DS (GRUP I) VIRUS DNASS (GRUP II)
Entrada del DNA víric en el nucli de la cèl·lula GRUPS III, IV I V Virus RNA Per fer còpies del RNA, cal RNA replicasa: RNA polimerasa depenent de RNA (RdRp) Codificada pel genoma dels virus. VIRUS RNA DS (GRUP III): cal replicasa per fer còpies de RNAm i dsRNA per a la progènie del virus. RETROVIRUS (GRUP VI): RNA ss (+): Transcriptasa inversa: copia cadenes de RNA a DNA ds. Es forma un híbrid previ RNA-DNA GRUP VII (DSDNA AMB RETROTRANSCRIPCIÓ) família Hepadnaviridae (virus de la hepatitis B) ds DNA => RNAm =>DNA (-) => dsDNA transcriptasa inversa
LATÈNCIA EN VIRUS ANIMALS
Després d’una infecció inicial, el cicle de replicació del virus s’atura, però el virus no està erradicat de l’organisme. Es pot reactivar sota determinades circumstàncies (immunosupressió, llum UV, estrés, etc.) Tipus de latència:
- Episomal: genoma víric està estabilitzat en el citoplasma o nucli com a partícules. Ex: virus herpes. Reactivació degut a estrés, llum UV, etc.
- Pro-virus: integrat en el DNA de la cèl·lula hoste. Ex: VIH.
PATOLOGIES PER VIRUS HERPES
VZV:
- Varicela: en nens, malaltia eruptiva amb febre no molt alta. Infecció primària altament contagiosa.
- Zóster: por reactivació de VZV (edat, immunosupresió). Exantema o erupció vesicular al llarg d’un nervi sensorial. Pot progresar a neuràlgia post-herpètica (dolor en el lloc de les lesions).
CLASSE III, VIRUS DSRNA
FAMÍLIA REOVIRIDAE, ROTAVIRUS
- Rotavirus: produeix la majoria de gastroenteritis en nens menors de 5 anys.
- Via de transmissió fecal-oral.
- Diarrea, nàusees, dolor abdominal, febre i malestar.
- Transmissió per aigües i aliments contaminats.
- Existeixen 2 vacunes orals no finançades.
CLASSE IV, VIRUS SSRNA +
FAMÍLIA CORONAVIRIDAE
Ø Virus SARS-CoV-1 i SARS-CoV-2 SARS: Síndrome respiratòria aguda greu Malaltia infecciosa emergent Ø Patogènesi de SARS-CoV-2 (covid-19) Receptor: enzim convertidor de l’angiotensina-2 (ACE-2) RT - PCR: Com que és un virus RNA, en primer lloc d’ha de convertir el RNA en cDNA. Per això, s’utilitza retrotranscriptasa. Passos: a) Presa de mostres de les foses nasals o gola b) Extracció de RNA c) Retrotranscripció a cDNA d) PCR con detecció amb fluorescencia
FAMÍLIA PICORNAVIRIDAE
Inclou:
- Enterovirus: virus de la polio (infecció del sistema nerviós, paràlisi a les cames).
- Rinovirus: virus del catarro, una de les causes del refredat comú.
- Hepatovirus: virus de la hepatitis A (transmissió oral per contaminació fecal, existeix vacuna). Virus de l’hepatitis C: associat a cirrosi i càncer de fetge. Transmissió: MTS, parenteral, vertical. Tractament eficaç: ribavirina + interferó Tractament ha permès erradicar el virus del fetge, eliminant risc de cirrosi i càncer hepàtic.
RETROVIRUS
Virus de la immunodeficiència humana (VIH) Càpsida cònica, bicapa lipídica derivada de la membrana de la cèl·lula hoste. ssRNA Glicoproteïna en la superfície (gp120), anclada al virus a través d’interaccions amb la proteïna transmembrana gp41. Sota de l’envolta, hi ha la proteïna p17 (matriu) Proteïna de la càpsida: p24. Genoma viral estabilitzat en forma de complexe de ribonucleoproteïna que conté: proteïna de la nucleocàpsida p7, proteasa, transcriptasa inversa i integrasa. o El virus indueix la destrucció dels limfòcits T CD4 involucrats en la coordinació de la resposta immunològica. Això comporta l’aparició d´infeccions i neoplàsies, fonamentalment aquelles en què la seva defensa es basa en la resposta immunològica cel·lular, que és la més afectada. o Hi ha dos tipus virus diferents: HIV-1 I HIV-2. Cicle del virus en la cèl·lula que infecta:
- Unió al receptor
- Entrada. Fusió
- Descapsidació i retrotranscripció (RNA passa a DNA). Retrotranscriptasa (RT).
- Integració del DNA víric en el DNA cel·lular
- Transcripció
- Ensamblatge
- Sortida per gemmació
SIDA
ESTADIS CLÍNICS de la infecció: Període d´incubació: 2 - 6 setmanes o 1er estadi: SINDROME RETROVIRAL AGUT. Durada 2 - 3 setmanes. o 2on estadi: PERIODE ASIMPTOMÀTIC. Durada anys (variable). o 3er estadi: INICI SÍMPTOMES (disminució defenses, augment del virus) o 4rt estadi: SIDA
- Mètodes utilitzats pel diagnòstic:
- Detecció d´anticossos per proves serològiques (EIA)
- Detecció d’antígens del virus (Western blot)
- Seguiment de la malaltia:
- Determinació quantitativa del RNA dels virus circulants en sang (càrrega viral, PCR). Objectiu: estar indetectable.
- Determinació del nombre de limfòcits T CD4.
CLASSE VII, VIRUS DSDNA, AMB RT
FAMÍLIA HEPADNAVIRIDAE
Virus de la hepatitis B Polimerasa: transcriptasa inversa El RNA produït torna a passar a DNA a través de la RT. Infecció persistent pot evolucionar fins a hepatopatia crònica i mort per cirrosi. Transmissió sexual o parenteral. HBsAg (antigen de superfície), HBcAg (Hepatitis B core antigen): proteïna de la càpsida. Marcadors de la malaltia. HBV associat a càncer que pot combatre’s amb vacuna.
5.2- FONGS FILAMENTOSOS I LLEVATS
PROTISTS
Protists: protozous i algues microscòpiques, la majoria unicel·lulars. Gran diversitat filogenètica. Dintre del domini Eukarya. Inclouen també fongs mucosos.
FONGS (LLEVATS I FLORIDURES)
Regne dels fongs Fongs: inclou fongs filamentosos, bolets i llevats. No són fotosintètics, depenen de compostos orgànics pre- formats. Paret cel·lular formada per quitina i altres polímers. Fongs filamentosos: poden créixer vegetativament mitjançant l’extensió dels filaments sense experimentar cicle sexual. Grans descomponedors de matèria vegetal.
LLEVATS
Saccharomyces cerevisiase: T òptima de 22 – 29ºC. Tmàx: 53ºC Fermentació alcohòlica Hoste en bioenginyeria, per la producció de diferents compostos. Llevats de gemmació (budding): divisió asimètrica També esporulen. Poden formar filaments Anaerobi facultatiu Fases biològiques haploides i diploides.
CANDIDA ALBICANS
Té pseudohifes Forma espores anomenades blastoconidis Llevats: paràmetre en control de qualitat d’aliments, productes farmacèutics, etc. Medi de cultiu: Sabouraud dextrosa agar Medi selectiu recomanat: Sabouraud-Cloramfenicol Condicions creixement: 25 - 30ºC, 24 - 72 h.
FONGS I FILAMENTOSOS (FLORIDURES)
Microorganismes pluricel·lulars filamentosos. Conjunt de filaments: miceli (aprox. 5 μm diàmetre) Fases biològiques haploides i diploides. Espores (conidis o conidiòspores) formades per hifes diferenciades (conidiòfors), haploides. Gran diversitat d’espores, serveix per la classificació. Poden tenir Reproducció vegetativa: per trencament accidental del miceli vegetatiu en dos o més fragments.
FONGS AMB SEPTE
Aspergillus niger: agent causal de l’aspergil·losi, una malaltia respiratòria pulmonar. Aspergillus: fruits secs, fruita, verdura, oli
SENSE SEPTE:
Mucor: pa, arròs Rhizopus: fruita, verdura
FLORIDURES UTILITZADES EN LA FABRICACIÓ DE FORMATGES, FUET.
Penicillium: roquefort, brie, cammembert Penicillium notatum, Penicillium chysogenum : productors de penicil·lina. Trichophyton (dermatòfit)
AFLATOXINES: micotoxines produïdes en petites
concentracions sobretot per espècies d’Aspergillus, com A. flavus, A. niger i A. parasiticus. Cereals contaminats durant la conservació.
BANYA DE SÈGOL (CLAVICEPS PURPUREA)
Cornezuelo del centeno Infecta gramínies (blat, civada) Conté alcaloides com l’ergotamina, àcid lisèrgic, amb efectes al·lucinògens. Pot produir gangrena, avortaments per consum de cereals contaminats o pa o cervesa. Escleroci en forma de banya: membrana negra que conté alcaloides i espores, forma de supervivència a l’hivern. Control de qualitat Paràmetre: presència de fongs filamentosos Medi de cultiu: Sabouraud glucosa amb cloramfenicol Condicions: 25 - 30ºC, 3 - 4dies
APROFITAMENT SUBPRODUCTES ANIMALS
- A partir dels ossos es poden obtenir farines per a l’alimentació animal, fertilitzants, gelatines, col·lagen, etc.
- A partir dels budells es produeixen embolcalls per a embotits i d’altres productes alimentaris, sutures quirúrgiques, cordills per a les raquetes de tennis, cordes de piano, etc.
- En general, la sang és utilitzada per a l’obtenció de plasma, farines, colorants naturals, productes agrícoles i productes dietètics.
- De les restes de greixos es poden produir greixos i olis refinats i industrials, que seran utilitzats per a l’elaboració de sabons, espelmes o cosmètics.
- Les pells són aprofitades, normalment, per la indústria de l’adobament, per obtenir productes de cuir.
- És possible que la indústria, també, recuperi les cerres de porc, les quals poden utilitzar-se per a la fabricació de brotxes, pinzells o raspalls de dents.
- Fins i tot dels òrgans i les vísceres, considerats despulles, es poden extreure hormones i productes d’ús farmacològic com l’heparina, la pepsina, la tripsina o la lipasa.
VIROIDES
Agents infecciosos amb un cicle intracel·lular en què causen infecció a l’hoste susceptible. Els viroides no posseeixen proteïnes ni lípids y estan constituïts per una cadena cíclica curta de RNA de cadena simple (que no codifica proteïnes). RNA circular. Infecció en plantes.
No tenen activitat de RNA missatger i es repliquen de forma autònoma, usant el sistema de transcripció de la cèl·lula susceptible. Replicació en el nucli de la cèl·lula infectada: amb una RNA polimerasa de l’hoste que pot usar RNA com a motlle (present només en plantes). Habitual en plantes, no en bacteris, ni animals. Replicació en cercle rodant: llarga cadena de còpies repetides, que després és tallada. Causen infecció per interferència amb RNA de la cèl·lula hoste, poden suprimir l’expressió de gens de les cèl·lules de l’hoste per homologia amb RNA cel·lulars. Poden imitar els RNA reguladors de la cèl·lula (micro RNA, miRNA) Patògens de plantes: tomàquet, patata
5.4-TAXONOMIA BACTERIANA
CLASSIFICACIÓ DELS BACTERIS
TAXONOMIA, COMPRÈN:
- Classificació: en grups o taxons.
- Nomenclatura: noms
- Identificació: determinar si un aïllament pertany a un determinat taxó.
CLASSIFICACIÓ ES POT BASAR EN:
- Criteris fenotípics (tinció, morfologia, mobilitat, etc.)
- Característiques bioquímiques
- Composició de la paret, perfils de proteïnes.
- Seqüències de gens: gen 16S ribosomal.
- Seqüències de genomes complets En l’actualitat s’utilitzen els mètodes genètics per a la classificació dels bacteris. La classificació dels éssers vius ha anat variant al llarg de la història, en funció de les dades disponibles. Classificació vigent dels éssers vius: Woese, 1990 Sistema de 3 dominis: model filogenètic basat en les diferències en les seqüències de nucleòtids del RNA ribosomal RNAs (rRNA, 16S o 18S), en lípids de membrana I sensibilitat als antibacterians.
COM ES CONSTRUEIX UN ARBRE FILOGENÈTIC?
Existeixen diferents models d’evolució El més senzill assumeix que tots els nucleòtids són substituïts amb la mateixa probabilitat Distància genètica: 2 canvis nucleotídics per cada 100 posicions de l’alineament (0,02). Nodes: es valida la seva robustesa.
CLASSIFICACIÓ DEL DOMINI BACTERIÀ
S’han caracteritzat més de 80 fílums en el domini Bacteria, molts bacteris d’aquests fílums encara no s’han cultivat. Principals fílums que contenen espècies bacterianes d’interès en clínica i aliments
5.5-MICROBIOTA DEL COS HUMÀ
DEFINICIÓ
Comunitat complexa de microorganismes (ecosistema microbià), principalment bacteris, presents en diferents parts del cos humà, amb influència sobre: fisiologia, nutrició, metabolisme i funció immunitària.
- Es considera un “òrgan essencial”, amb molts més gens (150 vegades més) que els gens del genoma humà complet.
- Microbioma humà: tots els gens de la microbiota humana.
- Projecte microbioma humà: entendre l’impacte de la microbiota en la salut humana.
RELACIONS DE SIMBIOSI:
Interaccions:
- microorganisme-microorganisme
- microorganisme-cèl·lules humanes
RELACIONS DE SIMBIOSI AMB LES CÈL·LULES DE L’HOSTE:
LOCALITZACIONS
Distribució per fílums bacterians en les diferents parts del cos humà.
ZONES DEL COS HUMÀ HABITUALMENT ESTÈRILS
- Cervell, sistema nerviós central
- Sang, fluids interns (sinovial, ascític, pleural, etc.), teixits i òrgans (fetge, cor, etc.)
- Orella mitjana i interna
- Tracte urinari: ronyons, urèters, bufeta, uretra proximal
- Úter, trompes de Falopi, cèrvix: s’hi ha trobat microbiota recentment.
- Placenta: en estudi.
- Llet materna: hi ha microbiota amb funcions protectores per al fetus i nadó. La colonització microbiana en zones estèrils es pot donar per:
- Defecte en les defenses
- Traumatismes, intervencions
- Patògens a través dels seus factors de virulència (adhesines, invasines, etc.).
FACTORS
Microbiota humana:
- Resident: colonització permanent.
- Transitòria En la majoria dels casos, els membres de la microbiota tenen una relació de tipus comensal o mutualista amb les cèl·lules del cos humà.
FACTORS QUE INFLUEIXEN EN LA COMPOSICIÓ DE LA MICROBIOTA:
Ø Edat Ø Dieta
