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Virus de procariotas, Apuntes de Microbiología

Universidad de Alcalá (UAH)Microbiología
Prof. Manuel Hernández Cutuli

Asignatura: Microbiología, Profesor: Manuel Hernandez Cutuli, Carrera: Biología, Universidad: UAH

Tipo: Apuntes

2012/2013

Subido el 30/12/2013

lidia-baratas
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Tema 12. Virus procariotas. Bacteria y Archaea
1. Morfología de los bacteriófagos
• Hay muy pocos con envueltas.
• Presentan las morfologías más complejas. Son una familia donde están la serie del T4.
Morfología T4
• Cabeza, cuello, tubo central, vaina helicoidal, cola, placa basal hexagonal (espinas) y fibras de la cola
(recetores del fago)
2. Clasificación de los bacteriófagos
A. Bacteriófagos con DNA
A.i. Bacteriófagos con DNA de doble cadena (dispuesta linealmente)
• Familia Myoviridae: Serie T-par (T2, T4, T6). Son la única familia con la cola contráctil.
• Infectan a E. coli. Fago Mu, también E. coli.
• Familia Shyfoviridae: Fago l. No presenta placa basal. Infecta a E. coli.
• Familia Podoviridae: T3 y T7. Infectan a E. coli.
• Familia Corticoviridae: PM-2 Presenta cápsides complejas que contiene lípidos.
• Presenta el DNA superenrollado. Infecta a Pseudomonas.
A.ii. Bacteriófagos con DNA de cadena simple (en disposición circular)
• Familia Inoviridae: Fd, M13. Infectan a E, coli.
• Familia Microviridae: fX174. Infecta a E. coli.Bacteriofagos con RNA
B. Bacteriófagos con RNA de doble cadena (lineal)
A.iii. Bacteriófagos con RNA de doble cadena (lineal)
• Familia Cystoviridae: f6. Infecta a Pseudomonas.
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¡Descarga Virus de procariotas y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!

Tema 12. Virus procariotas. Bacteria y Archaea

  1. Morfología de los bacteriófagos
    • Hay muy pocos con envueltas.
    • Presentan las morfologías más complejas. Son una familia donde están la serie del T4. Morfología T
  • Cabeza, cuello, tubo central, vaina helicoidal, cola, placa basal hexagonal (espinas) y fibras de la cola (recetores del fago)
  1. Clasificación de los bacteriófagos A. Bacteriófagos con DNA A.i. Bacteriófagos con DNA de doble cadena (dispuesta linealmente)
  • Familia Myoviridae: Serie T-par (T2, T4, T6). Son la única familia con la cola contráctil.
  • Infectan a E. coli. Fago Mu, también E. coli.
  • Familia Shyfoviridae: Fago l. No presenta placa basal. Infecta a E. coli.
  • (^) Familia Podoviridae: T3 y T7. Infectan a E. coli.
  • Familia Corticoviridae: PM-2 Presenta cápsides complejas que contiene lípidos.
  • Presenta el DNA superenrollado. Infecta a Pseudomonas. A.ii. Bacteriófagos con DNA de cadena simple (en disposición circular)
  • Familia Inoviridae: Fd, M13. Infectan a E, coli.
  • Familia Microviridae: fX174. Infecta a E. coli.Bacteriofagos con RNA B. Bacteriófagos con RNA de doble cadena (lineal) A.iii. Bacteriófagos con RNA de doble cadena (lineal)
  • Familia Cystoviridae: f6. Infecta a Pseudomonas.

A.iv. Bacteriófagos con RNA de cadena sencilla (lineal)

  • Familia Levyviridae: Qb, R17, MS2. Infectan a E. coli.
  1. Ciclos de multiplicación de bacteriófagos A. Ciclo del T4: Familia Myoviridae. Es el fago modelo, es un icosaedro alargado con 85nm de diámetro y 110 de longitud y una cola con 110 nm de longitud y solo 25 nm de ancho. Capacidad para sintetizar unas 35 proteínas.
  • Adsorción :
  • Se une al lipopolisacárido con las fibras de la cola y se produce un cambio conformacional en las fibras de la cola que hace que se unan al lipopolisacarido. En este paso aun es reversible la infección. Cuando la placa basal se une a la pared celular se produce la infección de manera inminente.
  • Contacto con los receptores adecuados en la superficie celular.
  • En un principio, esta unión entre las fibras de la cola y el receptor bacteriano es reversible.
  • Penetración :
  • Fijación firme de la placa basal a la superficie de la bacteria
  • Cambios estructurales en la placa basal y en la vaina
  • Contracción de la cola y liberación de la lisozima
  • Paso del tubo central causada por la contracción a través del orificio abierto en la pared
  • Paso del DNA del fago y penetra en la célula. Estos pasos son los que se dan en E. coli Únicamente entra en la bacteria el DNA todo lo demás queda fuera
  • Multiplicación y formación de la progenie viral No se conoce ningún virus que lleve consigo el aparato traductor, sin embargo en el T4 se ha comprobado que codifican ciertos RNAt (debido a su gran cantidad de material genético) y puede ser considerado parte del aparato traductor

Aun que es un DNA bicatenario lineal se representan en un circulo. Esto es debido a la permutación circular (en una partícula vírica, en un virión, los extremos de ese DNA son iguales pero esos extremos son distintos de una partícula a otra.).

  • DNA químicamente modificado para evitar el sistema de restricción bacteriano (5- Hidroximetilcitosina) y además en algunos casos parte de estas citosinas presentan un azúcar unido al OH.

Replicación del genoma viral

La regulación en la expresión génica temporal del T4 es debida a la modificación secuencial de la RNA polimerasa del hospedador y a la síntesis de nuevos factores sigma por parte del virus. Hay un promotor que se denomina temprano (o temprano inmediato) que es reconocido por el factor sigma de la célula al cual se une la RNA polimerasa de la célula (E. coli en este caso). Una vez que la RNA polimerasa se une lo que se produce es la transcripción de una serie de genes que se denominan genes inmediatos. Entre esos genes, cuando hay proteínas que están implicadas en la replicación de la actividad viral. Además entre esas proteínas se va a sintetizar una proteína con dos funciones: bloquear el factor(es) sigma de la célula y la segunda es modificar la RNA polimerasa del hospedador al unirse a la subunidad alfa. De tal forma que va a dar lugar a una RNA polimerasa modificada. En estos momentos el virus ya se ha hecho con el mando de la célula. Además de esa proteína sintetiza un factor sigma’ que es reconocido por la RNA polimerasa modificada y entonces se empiezan a sintetizar los genes intermedios. Entre estos se vuelve a sintetizar una proteína que vuelve a modificar la RNA Pol’’ del hospedador y se vuelve a sintetizar otro nuevo factor sigma ‘’ que reconoce a un tercer promotor del genoma del fago T4 (promotor tardío) y da lugar a las proteínas tardías que dan lugar a la cápside.

Ensamblaje

  • Hay una ruta en donde se produce la encapsidación del DNA viral para constituir la cabeza del fago.
  • Por otra ruta se va a constituir la cola, que solo una vez formada se une a la cabeza.
  • Por último, una vez unida la cabeza y la cola se le añaden las estructuras de las fibras de la cola Liberación o lisis Entre las proteínas tardías esta la lisozima. Parte de ella se encapsula y el resto destruye la bacteria. Por acción de la lisozima sintetizada por el fago se produce la liberación masiva de la progenie viral (20- minutos). B. Ciclo del T7: Familia Podoviridae.
  • El genoma del T7 es un DNA bicatenario lineal
  • EL T7 no presenta el fenómeno de permutación circular.
  • Se replica formando grandes concatámeros pero la endonucleasa del T7 reconoce una zona de corte especifico (zona de repetición de 160 p) Regulación de la expresión génica del T
  • En este caso cuando se fija el virión a la bacteria y penetra el DNA siempre penetra en la misma orientación y en la misma posición y siempre va a penetrar por lo que se denomina el extremo izquierdo y las proteínas que están en esa zona del genoma tienen que ser traducidas antes de que penetre el resto del genoma. Esto

es necesario porque la información que hay ahí es fundamental para la infección. De manera que cuando penetra es leída por la RNA polimerasa del hospedador y saca 3 trascritos que van a dar lugar a:

  • Una proteína que se encarga de inhibir el sistema de restricción bacteriana.
  • T7RNA pol
  • Dos proteínas que tiene como función inhibir la acción de la RNA polimerasa del hospedador, C. Ciclo lisogénico del fago lambda: familia Shyfoviridae Consiste en que en vez de cargarse la célula lo que hac e es integrarse en el genoma y persistir así mi entras que la bacteria se está duplicando. Algunos virus han perdido el ciclo lítico y se den ominan ciclos crípticos. Gran parte del genoma bac teriano y del nuestro también, está formado por est e tipo de virus. En el virus el genoma es lineal y de doble cadena, sus extremos son cohesivos porque cuando entra en las células se configura como si fuera circular para evi tar que las células lo destruyan. La vía a seguir, lisis o lisogenia, está det erminada por la acción competitiva de los productos de los genes tempranos que regulan ambos ciclos y por la influencia de ciertos genes del hospedador. Existe una competencia entre las dos proteínas (cada una para un ciclo). a. Ciclo lítico: actúa la proteína cro b. Ciclo lisogénico: b.i. Ha de ser reprimida la expresión de las proteínas tardías b.ii.Una copia del genoma del fago landa debe ser integrada en el cromosoma

D. Ciclo del X174: familia Microviridae

  • Son virus muy pequeños de unos25 cm de diámetro
  • Cápside icosaédrica y el los vértices los receptores
  • Muy limitada de información genética (utilizan la maquinaria de replicación del DNA de la célula hospedadora).
  • DNcs circular (5.386 nucleótidos)
  • Fue en su genoma donde se descubrió el solapamiento de genes, pues debido a su pequeño tamaño no sería posible si no la síntesis de las proteínas.
  • El gen E esta contenido totalmente del gen D (fase distinta de lectura)
  • El codón de determinación el gen D se superpone con el codón de iniciación del gen f.

Ciclo de replicación

  • El genoma viral va directamente a los riboso mas - Proteína de maduración - Proteína de la cubierta - Proteína de la lisis. - RNA replicacasa se une a una proteína ribosómica de la célula de la subunidad 30S y factore s de elongación.
  1. Bacteriófagos de arqueas Recientemente se han descrito virus de DNA cuyos hospedadores son especies de arqueas Eurych aeota y Crenarchaeota

Halobacterium salinarum Natrialba magadii Ambos muy similares a T4 (dsDNA, lineal, estructura binaria, permutación circular)

NO se conocen virus de arqueas con RNA

SSV (Sulfolobus SPindle-shape virus)

  • Forma rosetas
  • Islandia, Japón y Yellowstone (donde hay temperaturas elevadas)
  • DNA de DOBLE cadena CIRCULAR (15kpb) no hay un DNA doble circular en virus de bacterias SIFV (Sulfolobus Islandicus FIlamentous Virus
  • DNA cadena doble lineal
  • Se ha comprobado que no siempre tiene la forma filamentosa /helicoidal. Hay ciertos viriones en forma casi redondeada pese a que se trata del mismo virus, se desconoce la razón.
  • Nos son similares a bacteriófagos filamentosos mientras que otros aparecen con una morfología ahusados que presentan un centro ovalado con apéndices en cada extremo. ATV (Acidianus Two-tailed Virus) ((Acidianus convivator muy similar a Sulfolobus))
  • El virio recién liberado de la célula tiene forma de limón
  • Más tarde desarrolla largas colas delgadas a cada extremo del virión
  • La formación de estas colas depende de la temperatura (85-90ºC)
  • Es la primera vez que se describe un procesamiento morfológico viral fuera del hospedador. PAV-
  • Virus de Pyrococcus aysii es infectivo A 100ºC y se libera mediante gemación.