Estructura Viral Luisana

ESTRUCTURA ESTRUCTURA VIRAL

M.V. Luisana Guerrero.

UNIVERSO MICROBIANO •

Microorganismos Microorganismos unicelulares  –

Grado de complejidad: •

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Protozoos, Protozoos, hongos, bacterias. micoplasmas, ricktesias y clamidias

Pequeños y sencillos, pero células •

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Contienen ADN - Información genética Contienen ARN Producción de energía y macromoléculas Se multiplican por fisión binaria

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Virus  –

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 –  –

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Son más pequeños, estructura más sencilla que los M.O. Un solo tipo de ac. nucleico, ADN o ARN, nunca ambos No poseen organelas subcelulares Dependen completamente completamente de la célula hospedadora para la producción de energía y la síntesis proteica proteica Se replican exclusivamente dentro de las células Su ácido nucleico es infeccioso por sí solo •

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Fuera de la célula susceptible es metabólicamente metabólicamente inerte Dentro de la célula susceptible se replican y exhiben todas las características características de la vida

Entidades cuyo genoma está formado por un ácido nucleico que se replica en el interior de células vivas, utilizando la maquinaria biosintetica de estas y produciendo la síntesis de elementos especializados necesarios para transferir el genoma a otra célula

Comparación de las propiedades de microorganismos unicelulares y virus

ESTRUCTURA VIRAL  –  –

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1898-99: Enfermedad puede transmitirse por material filtrable Poros demasiado pequeños para permitir el paso de bact. •

Fitopatólogo alemán Beijerinck Enf. Del mosaico de tabaco Veterinarios alemanes Loeffler y Frosch Fiebre Aftosa del ganado vacuno  –

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“Virus filtrables”

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Tamaño comprendido entre:  –  –

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20 nm (moléculas proteicas más grandes) y 300 nm (M.O. Unicelulares más pequeños)

Denominación: Ultramicroscópicos Microscopio electrónico Brener y Horne (1959): Tinción negativa con fosfotungstato potásico

4

3

6

1

5

4

1) Virión 2) Envoltura 3) Nucleocápside 4) Cápside 5) Capsómero 6) Ácido nucleico

3 1

6 2 5

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS  –

Virus sencillos • • •

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Molécula única de ácido nucleico Cubierta proteica (cápside) Acido nucléico + cubierta proteica: Nucleocapside

Virus complejos • •

La cápside encierra un núcleo proteico La cápside rodeada de una envoltura lipoproteica

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La cápside esta compuesta por:  –

 –

 –

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Unidades morfológicas denominadas capsómeros Permanecen unidos por enlaces no covalentes Compuestos por uno o más polipéptidos Visibles por microscopía electrónica

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Simetría Icosaédrica: Posee: 12 vértices (esquinas), 20 caras (triangulos equilateros y 30 bordes Eje de simetria rotacional 5:3:2  –

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Simetría Icosaédrica:  –  –

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Nº de capsomeros (N) N = 10(n-1)2 + 2 n= nº de capsómeros sobre un borde del triángulo equilátero Si n=2 la fórmula es N=30(n-1)2 + 2 Análisis de la organización de los capsómeros

Distribución de los capsómeros

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Simetría Helicoidal  –

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Los cápsomeros y la(s) molécula(s) de ácido nucleico se autoensamblan formando una hélice Cada cápsomero consta de una única molécula polipeptídica Virus de plantas: forma alargada y desnudos Virus de animales: nucleocápside enrollada en espiral y cubierta por una envoltura lipoproteica - estabilidad

Tipos de estruturas: Cápside Helicoidal

Subunidades protéicas son equivalentes entre si y están unidas de modo de formar un eje de rotación alrededor del ácido nucléico

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Envolturas víricas  –

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Se forman a partir de las membranas de la célula hospedadora (diversas) durante el proceso de gemación Los lípidos de las envolturas víricas proceden directamente de la célula huésped, no así las proteínas que son codificadas por el virus Peplómero (glicoproteína) - proyecciones Proteína Matriz - parte interna de la envoltura Presente en virus helicoidales e icosaédricos • •

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VIRUS DESNUDOS Y ENVUELTOS

Vírus icosaédrico envuelto

Vírus Helicoidal envuelto

Vírus icosaédrico desnudo

Virus Helicoidal no-envuelto

COMPOSICIÓN QUÍMICA •

Componentes esenciales de las partículas víricas infecciosas  –

Acido nucleico • •

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Acido nucleico de un solo tipo: ADN ó ARN Genomas víricos son haploides, excepto en retrovirus El ADN ó ARN puede ser: de cadena doble (ds) o cadena simple (ss) Infectante al ser inoculado solo en la célula huésped o no infectante (ya que requiere de una transcriptasa vírica)  –

 –

COMPOSICIÓN QUÍMICA •

ADN: Molécula única de doble cadena (excepto parvovirus) que puede ser lineal o circular Enrollado en forma de superhélice Tamaño oscila entre  –

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4,5 Kb (Parvovirus ADNss) 200 Kb (Poxvirus ADNds)

Contienen aproximadamente de 4 a 200 genes • • •

Secuencias repetitivas (reiterativas) Intrones secuencias consenso vitales.

COMPOSICIÓN QUÍMICA •

ARN: Pueden ser de cadena simple o doble Molécula única o segmentada Todas las cadenas son lineales, no forman círculos por unión covalente Cadena única - sentido o polaridad  –  –  –

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• • •

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Tamaño variable • •

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positivo: mismo sentido que la del ARNm negativo: sentido complementario al ARNm Transcriptasa vírica ARNss varía de 7,5 a 18 Kb ARNds varía de 7 a 22 Kbp

Codifican aproximadamente una docena de proteínas

COMPOSICIÓN QUÍMICA •

Partículas con ácidos nucleicos atípicos ADN de las células hospederas en alguna partícula Ribosomas celulares incorporados en Arenavirus Varías copias de genoma vírico en una misma partículas Partículas vacías Partículas defectivas interfirientes  –

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 –  –

COMPOSICIÓN QUÍMICA •

Proteínas  –

Tipos de proteínas Estructurales: Cubierta protectora •

 –  –

 –

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 –  –

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Oscilan de 3 a más de 100 (Poxvirus) Proteínas de la cápside se ensamblan en grupos formando capsómeros Capsómeros Homopolímeros vs heteropolímeros Doble cápside - reducido número de virus Peplomeros Proteína no glicosilada de la mátriz

No estructurales

COMPOSICIÓN QUÍMICA  –

Lípidos •

• •

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30 - 35% del peso seco de los virus con envoltura Procede de los lípidos celulares Composición lipídica difiere según célula huésped 50 - 60% son fosfolípidos, el resto colesterol

Carbohidratos •

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Asociados con el ácido nucleico vírico Proteínas glicosiladas

Estructura Compleja: Cápside Binária La cápside viral puede ser dividida en apenas dos planos idénticos Ej: Bacteriófago T4

Estructura Genoma •

Estructura genómica  –

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Composición del genoma Arreglo espacial en la partícula viral

Genomas  –

Depósito de información •

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 –

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ácido nucleico : Producir, replicar y transmitir un virus

Especificar proteínas - Producir mRNA Unidad en la diversidad - Procesos evolutivos Templado - síntesis de genoma progenie

Complejidad del Genoma • •

Siete clases de genomas distintos Genomas virales pueden contener:  –  –  –

 –  –  –  –  –  –

DNA o RNA DNA con segmentos cortos de RNA DNA o RNA con proteínas covalentemente unidas. Cadenas sencillas + o -; “ambisense” Cadenas dobles Linear Circular Segmentado Con huecos (gaps)

Clasificación Baltimore

Transcriptasa Reversa