Virus e Batteri: appunti necessari | Appunti di Biologia

Virus e Batteri

I virus sono delle piccole particelle infettive molto semplici perché formate da un core

contenente DNA o RNA circondati da un rivestimento proteico chiamato CAPSIDE

formato da tanti monomeri, i CAPSOMERI. Si distinguono in:

-BATTERIOFAGI O FAGI: non sono batteri ma virus che infettano i batteri

-RETROVIRUS: virus con RNA (HIV)

In base alla forma possiamo distinguere i virus

-VIRUS A FORMA ELICOIDALE: hanno forma allungata simile a dei bastoncelli e

all’interno del capside abbiamo l’RNA come materiale genetico

-VIRUS A FORMA POLIEDRICA: Tante piccole facce, forma rotondeggiante e

all’interno del capside abbiamo il DNA

I batteriofagi sono il risultato di entrambe le forme: hanno una testa poliedrica,

all’interno c’è il materiale genetico, hanno una coda a forma elicoidale e da essa si

dipartono le fibre della coda fondamentali per permettere al batteriofago di aderire

alla superficie del batterio e di infettarlo (fase di aggancio).

I virus infettano altre cellule per sfruttarne i meccanismi di replicazione, trascrizione e

sintesi proteica. Per questo motivo sono definiti parassiti intracellulari obbligati. I virus

sono attualmente classificati secondo la ‘‘Baltimore classification’’, in base al tipo di

genoma (DNA o RNA), a singolo o a doppio filamento e alla modalità di replicazione.

Per esempio al primo gruppo appartengono i virus a doppio filamento.

Il batteriofago più studiato è il T4 il quale infetta il batterio ESCHERICHIA COLI. Esso

usa due cicli riproduttivi: il ciclo litico che interessa i virus litici, cioè portano a morte la

cellula che infetta e il ciclo litico che riguarda i virus temperati i quali infettano le

cellule ospiti, si replicano ma rimangono silenti.

Ciclo litico

1. AGGANCIO: grazie alle fibre della coda i fagi aderiscono alla superficie della

cellula batterica

2. PENETRAZIONE: il DNA viene iniettato all’interno della cellula ospite

3. REPLICAZIONE: il DNA fagico viene replicato e le sue proteine virali sintetizzate

4. ASSEMBLAGGIO: vengono assemblate nuove particelle di batteriofagi per

produrre nuovi virus maturi

5. RILASCIO: c’è la distruzione della cellula batterica e il rilascio di nuovi

batteriofagi che possono infettare nuove cellule

Ciclo lisogenico

I virus rilasciano il DNA nel citoplasma il quale viene integrato nel genoma batterico. Si

forma il PROFAGO, cioè il genoma del fago che si è integrato all’interno del DNA della

cellula batterica.

1. AGGANCIO: il fago si aggancia alla superficie del batterio

2. PENETRAZIONE: il DNA virale viene rilasciato nel citoplasma della cellula

batterica

3. INTEGRAZIONE: il DNA fagico si integra nel DNA batterico (PROFAGO) e non

sintetizza nuove particelle virali

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Virus e Batteri

I virus sono delle piccole particelle infettive molto semplici perché formate da un core contenente DNA o RNA circondati da un rivestimento proteico chiamato CAPSIDE formato da tanti monomeri, i CAPSOMERI. Si distinguono in:

BATTERIOFAGI O FAGI: non sono batteri ma virus che infettano i batteri -RETROVIRUS: virus con RNA (HIV) In base alla forma possiamo distinguere i virus -VIRUS A FORMA ELICOIDALE: hanno forma allungata simile a dei bastoncelli e all’interno del capside abbiamo l’RNA come materiale genetico -VIRUS A FORMA POLIEDRICA: Tante piccole facce, forma rotondeggiante e all’interno del capside abbiamo il DNA I batteriofagi sono il risultato di entrambe le forme: hanno una testa poliedrica, all’interno c’è il materiale genetico, hanno una coda a forma elicoidale e da essa si dipartono le fibre della coda fondamentali per permettere al batteriofago di aderire alla superficie del batterio e di infettarlo (fase di aggancio). I virus infettano altre cellule per sfruttarne i meccanismi di replicazione, trascrizione e sintesi proteica. Per questo motivo sono definiti parassiti intracellulari obbligati. I virus sono attualmente classificati secondo la ‘‘Baltimore classification’’, in base al tipo di genoma (DNA o RNA), a singolo o a doppio filamento e alla modalità di replicazione. Per esempio al primo gruppo appartengono i virus a doppio filamento. Il batteriofago più studiato è il T4 il quale infetta il batterio ESCHERICHIA COLI. Esso usa due cicli riproduttivi: il ciclo litico che interessa i virus litici, cioè portano a morte la cellula che infetta e il ciclo litico che riguarda i virus temperati i quali infettano le cellule ospiti, si replicano ma rimangono silenti.

Ciclo litico

AGGANCIO: grazie alle fibre della coda i fagi aderiscono alla superficie della cellula batterica
PENETRAZIONE: il DNA viene iniettato all’interno della cellula ospite
REPLICAZIONE: il DNA fagico viene replicato e le sue proteine virali sintetizzate
ASSEMBLAGGIO: vengono assemblate nuove particelle di batteriofagi per produrre nuovi virus maturi
RILASCIO: c’è la distruzione della cellula batterica e il rilascio di nuovi batteriofagi che possono infettare nuove cellule

Ciclo lisogenico

I virus rilasciano il DNA nel citoplasma il quale viene integrato nel genoma batterico. Si forma il PROFAGO, cioè il genoma del fago che si è integrato all’interno del DNA della cellula batterica.

AGGANCIO: il fago si aggancia alla superficie del batterio
PENETRAZIONE: il DNA virale viene rilasciato nel citoplasma della cellula batterica
INTEGRAZIONE: il DNA fagico si integra nel DNA batterico (PROFAGO) e non sintetizza nuove particelle virali

REPLICAZIONE: il profago integrato si replica quando il DNA batterico viene replicato. Avviene la conversione lisogenica cioè una cellula batterica contiene nel suo genoma un profago, quindi diversa da quella iniziale, ed esibisce nuove proprietà. Alcuni virus possono infettare le cellule animali o per FUSIONE o per ENDOCITOSI

Fusione

Sono dei virus con un involucro esterno membranoso che presenta sulla sua superficie proteine dell’involucro che permettono di essere riconosciuto dalla cellula eucariotica animale grazie alla presenza di recettori. Il virus interagisce con specifici recettori, dopo si innesca un processo di fusione in cui l’involucro membranoso si fonde con la membrana plasmatica della cellula ospite permettendo di entrare nel citoplasma. Il DNA entra nel nucleo, si replica e in parte viene trascritto in mRNA messaggero. L’mRNA virale recluta i ribosomi cellulari per la sintesi delle proteine virali. Si assemblano nuovi virus ricoperti dalla m.p e infine i virus sono rilasciati dalla cellula ospite. I virus coordinano la sintesi di proteine che costituiscono l’involucro membranoso virale

Endocitosi

Il virus viene riconosciuto da recettori localizzati sulla membrana della cellula ospite, la membrana plasmatica circonda il virus, si forma una vescicola endosomiale che si sposta nel citoplasma, il virus è rilasciato nel citoplasma ed infine l’involucro virale si fonde con la membrana plasmatica. I virus a RNA sono i più pericolosi per la nostra salute, tra questi ci sono i virus agenti dell’influenza, del morbillo, della SARS e retrovirus come l’HIV.

Il ciclo vitale dell’HIV

Il virus dell’HIV contiene l’RNA circondato dal capside, da un involucro membranoso il quale contiene delle proteine enzimatiche che prendono il nome di TRASCRITTASI INVERSA. HIV si lega a specifici recettori sulla m.p. della cellula ospite. HIV entra nel citoplasma. Il capside viene rimosso da enzimi. La trascrittasi inversa catalizza la sintesi di DNA, complementare all’RNA virale. Questo DNA viene integrato nel DNA dell’ospite da un enzima fornito dal virus. Le copie dell’RNA virale vengono sintetizzate quando il tratto di DNA virale incorporato viene trascritto dalla RNA polimerasi della cellula ospite. Il DNA a singolo filamento funziona da stampo per la sintesi di un filamento complementare, originando un DNA a doppio filamento. La retrotrascrizione (o trascrizione inversa ) è la capacità da parte di particolari enzimi di sintetizzare una molecola di DNA a partire da RNA. Se attivato, il DNA virale utilizza gli enzimi cellulari per sintetizzare RNA virale 7. L’RNA virale abbandona il nucleo, vengono sintetizzate le proteine virali su ribosomi ospiti 8. Il virus gemma dalla cellula ospite, utilizzando la m.p. per formare l’involucro. Viroide: formato solo da RNA senza rivestimento proteico ed interferisce con la regolazione genica. Prione: particella proteica infettiva (malattia della mucca pazza).

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