Date generale despre virusuri

1. Date generale despre virusuri

2. Virusuri = particule infecţioase cu dimensiuni foarte mici (20-300 nm), lipsite de capacităţi proprii de metabolism, care nu cresc şi nu se divid, fiind replicate de o celulă gazdă (parazite obligator intracelular); • pot parazita celule animale, vegetale, fungi, protozoare, bacterii; • observarea şi/sau aprecierea dimensiunii particulei virale prin: • microscopie elecronică, • ultrafiltrare, • ultracentrifugare.

3. Anatomia funcţională a virusurilor Genomul viral reprezentat de o moleculă ARN (cele mai numeroasevirusuri) sau ADN; deţine informaţia necesară replicării; ADN are cel mai frecvent o structură bicatenară (monocatenară la parvovirusuri), liniară (circulară la papovavirusuri şi hepadnavirusuri); ARN are cel mai frecvent o structură monocatenară (bicatenară lareovirusuri), cu: polaritate pozitivă (funcţionează ca ARNm) sau polaritate negativă (are asociat o ARN-polimerază); constituit la unele virusuri din mai multe segmente (ortomixovirusuri, reovirusuri).

4. Capsida virală: • constituită din moleculeproteice repetitive (capsomere) codificate de genomul viral; • capsomerele au o dispoziţie simetrică, • Au fost descrise 3 tipuri de simetrie ale NC: • helicală, în jurul spiralei de acid nucleic (orto-şi para-mixovirusuri, rabdovirusuri); • icosaedrică (cubică), fiind diferenţiate în • pentone (în fiecare vârf al icosaedrului), • hexone (pe feţele şi muchiile icosaedrului); • complexă (poxvirusuri).

5. Funcţiile capsidei virale • protejează acidul nucleic viral, • conferă forma caracteristică virusului, • fixează virusul la receptorii specifici de pe suprafaţa celulelor, • conţine determinanţi antigenici faţă de care gazda reacţionează prin răspuns imun.

6. Anvelopa (peplos) • prezentă la virusuri cu simetrie helicală şi la unele virusuri cu simetrie icosaedrică; • derivă din sistemul membranar al celulei gazdă (membrana citoplasmtică, membrana nucleară, reticul endoplasmatic); • include glicoproteine codificate de genomul viral (peplomere) cu rol de: • liganzi la receptori celulari (ex.hemaglutinine); • receptori pentru Fc şi C3b (la herpesvirusuri); • enzime (ex hialuronidaza).

9. Replicarea virusurilor • proces desfăşurat numai în celula vie parazitată; • genomul viral subordonează metabolismul energetic şi de biosinteză al celulei pentru sinteza proteinelor virale şi replicarea acidului nucleic viral; • metabolismul celular: • poate fi subordonat total sau • poate continua paralel cu sinteza componentelor virale • replicarea parcurge mai multe etape: - adsorbţia, - replicarea genomului viral, - penetrarea în celulă, - biosinteza proteinelor tardive, - decapsidarea, - morfogeneza particulei virale, - biosinteza proteinelor precoce, - eliberarea din celulă.

12. 1. Adsorbţia • structuri virale de suprafaţă (capsidale saupeplomere) se ataşează la receptori de pe suprafaţa celulei. 2. Penetrarea • pătrunderea virusului în celulă prin: • translocarea directă a membranei celulare (ex picornavirusuri, papovavirusuri); • endocitoză (majoritatea virusurilor nude); • fuzionarea peplosului cu membrana citoplasmatică (majoritatea virusurilor învelite).

15. 3. Decapsidarea • pierderea învelişului proteic viral; • migrarea acidului nuclei viral: • în nucleu, la virusurile ADN (excepţie poxvirusurile); • în citoplasmă, la virusurile ARN (excepţie v.gripale).

16. 4. Biosinteza proteinelor precoce • transcripţia ARN mesager • la v.ADN b.c. transcrierea unei catene cu participarea ARN-polimerazei celulare; • la v.ADN m.c. se sintetizează o catenă ADN complementară care este transcrisă în ARNm; • la v.ARN(+) genomul viral funcţionează ca ARNm; • la v.ARN(-) genomul este transcris în ARNm de ARN-polimeraza virală; • la v.ARN b.c., una din catene este transcrisă de către ARN-polimeraza virală; • ataşarea ARNm la ribozomii celulei gazdă • sinteza proteinelor precoce implicate în replicarea acidului nucleic viral.

17. 5. Replicarea acidului nucleic viral • virusuri ADN • replicare identică cu a ADN bacterian; • la virusurile mici (parvovirusuri, papovavirusuri) intervine ADN-polimeraza celulară; • la virusurile mari (v.herpetice, adenovirusuri, poxvirusuri) participă ADN-polimerazavirală). • virusuri ARN • la virusuri m.c.(+) este sintetizată o catenă ARN (-) cu ajutorul unei polimeraze virale (proteine precoce) pe care sunt transcrise mai multe catene ARN (+) genomice; • la virusuri m.c.(-) polimeraza virală produce o catenăARN (+) pe care sunt transcrise mai multe catene ARN (-); • la virusuri ARN d.c. are loc sinteza de catene (+) care funcţionează ca tipar pentru noi catene (-), restaurând caracterul b.c. al genomului viral.

18. 6. Sinteza proteinelor tardive • sunt proteine structurale; • la unele virusuri (picornavirusuri, parvovirusuri, retrovirusuri) sunt sintetizate ca precursori macromoleculari, clivaţi apoi în proteine structurale de către proteaze virale. 7.Morfogeneza virusului progen • asamblarea nucleocapsidelor virale; • la virusuri cu simetrie icosaedrică este posibilă morfogeneza de capside goale (exces de proteinestructurale); • componente virale acumulate în exces pot genera incluzii intracelulare (intracitoplasmatice sauintranucleare).

26. 8. Eliberarea virusului din celulă • la virusurile nude are loc, cel mai frecvent, prin liza celulei; • la virusurile învelite prin înmugurire în zone ale membranei celulare (citoplasmatice, nucleare, reticulendoplasmatic) unde au fost implantate glicoproteine virale, cu eliberare prin exocitoză sau prin liză.

27. Replicarea particulară a unor virusuri • Retrovirusuri • genomul viral de tip ARN (+) este transcris într-o catenă ADN cu participarea unei reverstranscriptaze; • o polimerază celulară determină sinteza unui pregenom ADN d.c. care se integrează în genomul celulei gazdă; • sub efectul unor stimuli, o ARN-polimerază celularătranscrie una din catene în ARN m.c. (+) care funcţionează atât ca ARNm cât şi ca genom viral. • Virusul hepatitei B • genomul viral este reprezentat de ADN parţial d.c.; • o ADN-polimerază virală completează dublul helix; • replicarea genomului viral are loc cu sinteza unui pregenom ARN care serveşte ca tipar pentru sinteza ADN parţial d.c. cu participarea unei reverstranscriptaze.

28. Virusuri defective • necesită prezenţa unui virus ajutător pentru realizarea ciclului replicativ intracelular: • parvovirusuri din genul Dependovirus realizează coinfecţii cu adenovirusuri; • virusul hepatitei delta realizează coinfecţii sau suprainfecţii cu virusul hepatitei B care îi oferă AgHBs.

29. Genetica virală • variabilitatea genetică poate fi consecinţa unor mutaţii sau recombinări genetice. • mutaţie • poate să apară prin substituirea unei baze azotate într-un codon sau prin deleţie; • mutanţi cu modificări fenotipice: • mutanţi condiţionat letali • mutanţi reci (sunt replicaţi optim la 250C); • mutanţi calzi (tolerează temperaturi peste 370C); • mutanţi cu schimbarea spectrului de gazdă (mai puţin virulenţi pentru gazda naturală); • mutanţi antigenici; • mutanţi rezistenţi la agenţi terapeuti antivirali.

30. Genetica virală • recombinare • schimb de material genetic între două genoame (o celulă coinfectată de două tulpini) care prezintă omologie structurală: • recombinare clasică (în special la v.ADN); • reasortare genomică (la v.ARN cu genom segmentat).

31. Interacţiuni non-genetice între virusuri • Interferenţa virală= inhibarea replicării unui virus printr-un alt virus. • Interferenţă omologă= este mediată de particule virale defective care interferă cu replicarea virusului omolog complet. • Interferenţă heterologă= infecţia cu un virus previne suprainfecţia cu alte virusuri prin: • competiţie pentru receptori; • inhibarea penetrării; • inhibarea mecansmelor de sinteză intracelulară.

32. Relaţia virus – celula gazdă • Celule permisive= realizează integral toate etapele ciclului replicativ. • Celule semipermisive = replică cantităţi mici de virus. • Celule nepermisive= replică virusul până la un anumit stadiu. • Infecţia celulelor permisive şi semipermisive este productivă, diferenţiată în: - citocidă, - persistentă, - transformantă; • Infecţia celulelor nepermisive este non-productivă şi poate fi de tip - letală, - latentă, transformantă. - abortivă, - lentă,

33. Taxonomia virală • Familie – include în denumire sufixul -viridae; • Subfamilie – include în denumire sufixul -virinae; • Gen – include în denumire sufixul -virus. • Criterii de clasificare: • forma şi mărimea virusului, • numărul şi aranjarea capsomerelor, • prezenţa sau absenţa peplosului, • structura genomului,sediul şi modul de replicare, • structura antigenică, • sensibilitatea la agenţi fizici şi chimici.

34. Bacteriofagi • virusuri care parazitează bacteriile; • au o structură analoagă virusurilor animale; • fagii T, cei mai cunoscuţi, sunt constituiţi din • cap – nucleocapsida cu simetrie icosaedrică având în centru ADN d.c. • coada – cu simetrie helicală, include un canal axial rigid şi un manşon contractil; • placă bazală hexagonală , la fiecare vârf cu câte un croşet şi o fibră; • ciclul de replicare în celula bacteriană este asemănător cu cel descris la virusurile de interes medical.

35. Relaţia fag – celula bacteriană • Fag virulent= determină infecţie de tip litic (fag vegetativ). • Fag temperat= se integrează în genomul bacterian şi se replică sincron cu acesta (profag). • Bacterie lizogenă= celulă în care profagul poate evolua în fag vegetativ sub efectul unor factori din mediu (inducţie fagică). Aplicaţii medicale ale bacteriofagilor • lizotiparea (subdivizarea unei specii bacteriene în lizotipuri); • identificarea unei specii; • depistarea unor bacterii patogene în ape de suprafaţă.