Genetica viral

Genética Viral Carlos A. Fernández M.

2008

GENÉTICA VIRAL

Carlos Alberto Fernández Miñope

FernandezC4@gmail.com

Julio, 2008

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Modificación Genética Viral

La modificación genética en su sentido más amplio implica variabilidad.

Factores: Virus DNA o RNAGenoma fragmentadoLugar de maduración

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Procesos de Modificación

MUTACIONES

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Definición

Cambios en la secuencia de bases nitrogenadas del ácido nucleico que no se deben a la incorporación de material genético de otro organismo, heredables y que originan o no un cambio en el fenotipo.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Causas

Variadas y van a depender mucho de la naturaleza del ácido nucleico (DNA o RNA).

Tenemos: Mutaciones espontáneas Mutaciones físicamente inducidas Mutaciones químicamente inducidas.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones espontáneas

Variaciones tautoméricas de las bases nitrogenadas

Errores de la polimerasa viral.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Variaciones tautoméricas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Variaciones tautoméricas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Errores en la polimerización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Errores en la polimerización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Errores en la polimerización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Errores en la polimerización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Errores de la polimerasa

Polimerasas dependientes de RNA carecen de la actividad exonucleasa 3’ 5’

Menor fidelidad que las polimerasas de los virus DNA.

Tasa de mutaciones producidas por errores de la polimerasa viral está en el orden de 10-5 y 10-6 por gen.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones inducidas físicamente

Radiaciones ionizantes y no ionizantes. La ionización origina pares iónicos que

contienen grupos químicos muy reactivos. Radicales liberados a lo largo de su

trayectoria, sobre el ADN. Las radiaciones no ionizantes, también

llamadas ultravioleta ó UV, de longitud de onda corta.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones inducidas químicamente

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones inducidas químicamente

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Tipos de mutaciones

Clasificación artificialDos tipos:

Mutaciones que desplazan el marco de lectura

Mutaciones que no desplazan el marco de lectura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Alteración de porción del ácido nucleico que se encuentre entre un codón de inicio y un codón stop.AdicionesDelecciones

Mutaciones que desplazan el marco de lectura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones que desplazan el marco de lectura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones que desplazan el marco de lectura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones que no desplazan el marco de lectura

Mutaciones basadas la sustitución de un nucleótido por otroMutaciones silenciosasMutaciones de sentido erróneoMutaciones sin sentido

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones que no desplazan el marco de lectura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones silenciosas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones de sentido erróneo

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutaciones sin sentido

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Consecuencias de las mutaciones

Cambio en el fenotipo. Mutantes letales condicionales

Sensibles a la temperatura Dependientes del hospedero Dependientes de drogas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Sensibles a la temperatura

Reemplazo de un aminoácido (mutación de sentido erróneo)

Falla en el plegamiento

Sustitución de una base en el ácido nucleíco

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Sensibles a la temperatura

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Sensibles a la temperatura

escape

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Dependientes del hospedero

Codón aa

Codón Stop

Mutación sin sentido

Pérdida de Función

Cambio

Proteínas cortas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Dependientes del hospedero

Cepas mutantes de bacterias que contienen moléculas de RNA de transferencia mutadas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes letales condicionales

Dependientes de drogas Sólo crecen en medios de cultivo de células con determinadas drogas.

Vaccinia dependientes de la IBT (isatin - β - tiosemicarbazona).

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Dependientes de drogas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Otros Fenotipos

Mutantes de tamaño de placa Mutantes de espectro de huéspedes Mutantes resistentes a fármacos Mutantes de escape a la neutralización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes de tamaño de placa

Mutantes espontáneas

Adsorción

Proteína de adsorción

Polisacáridos sulfatados

Mutación

Inhibición Placa Pequeña

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes de tamaño de placa

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes de espectro de huéspedes

Mutantes para proteínas de adsorción Mutantes de proteínas reguladoras

Sólo desarrollan en determinados huéspedes

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes resistentes a fármacos

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mutantes de escape a la neutralización

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Procesos de Modificación

RECOMBINACIÓN

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Definición

Intercambio de material genético entre dos virus que infectan una misma célula.

El resultado: descendencia genéticamente estable que posee características que no coexisten en ninguna de las dos cepas iniciales.

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Condición

Se da SÓLO cuando la relación es muy cercana

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Recombinación Clásica

Virus dsDNA

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Recombinación por Reordenamiento de genes

L M S L M S

+

L S L MM S

(Reovirus, bunyavirus, arenavirus)

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Recombinación Copy Choice

Virus RNA monocatenario (Coronavirus, Picornavirus)

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Formas de recombinación

Recombinación entre virus activos Recombinación entre virus

inactivos Reactivación por multiplicidad Reactivación cruzada

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Recombinación entre virus activos

Dos mutantes de un mismo virus pueden volverse a combinar para producir una descendencia igual al tipo primitivo.

Ambos virus activos

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Recombinación entre virus activos

Virus Influenza A0Virus Influenza A1

HA A0 NA A0 HA A1 NA A1

HA A0

NA A0

HA A1

NA A1

Virus Influenza Virus Influenza

HA A0NA A0 HA A1NA A1

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Reactivación por multiplicidad

Virus inactivos de la misma cepa Recombinación de virus que han sufrido

daño en distintos genes A mayor daño mayor número de partículas

virales necesarias para producir una partícula infectante

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Reactivación por multiplicidad

Virus Activo

+

+

Virus Inactivos

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Reactivación cruzada

Recombinación entre un virus activo y un virus diferente pero inactivo

Descendencia activa con rasgos del progenitor inactivo

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Reactivación cruzada Virus Influenza A Virus Influenza A

HA0 HA1

Virus Influenza A

X Y

HA0

X

HA1

Y

HA1

Inactivo Activo

Desarrolla en embrión de pollo

No desarrolla en embrión de pollo

Desarrolla en embrión de pollo

X

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

INTERACCIONES ENTRE PRODUCTOS DE GENES

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Mezcla de fenotipos

Genoma de un virus encerrado en la cápside o envoltura producido por otro virus

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Infección mixta

+A

B

X

Y

A

B

X

Y

A

B

X

Y

Infección Mixta

Infección Única

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Transcapsidación

+A

B

X

Y

A

B

X

Y

A

B

X

Y

Infección Mixta

Infección Única

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Envolturas en mosaico

+A

B

X

Y

A

B

X

Y

A

B

X

Y

Infección Mixta

Infección Única

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Poliploidismo y mezcla de genotipos

Resulta de la inclusión de dos genomas completos dentro de una sola partícula viral

Los genomas no recombinan

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Infección mixta

Infección Mixta

Infección Única

+A B

A B

AA

A

BB

B

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Poliploidismo

Infección Mixta

+A B

Infección Única

AA

A

BB

B

A

A

B

B

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Heteropoliploidismo

Infección Mixta

Infección Única

+A B

A

B

A

B

A

B

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Complementación

Interacción de dos virus para producir descendencia infectante

En condiciones donde normalmente no habría duplicación

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Complementación

+A B

Activo Defectuoso

Infección Mixta

Infección ÚnicaA B

Activo Defectuoso

A

Activo

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Complementación

+A B

Activo Inactivo

Infección Mixta

Infección ÚnicaA

Activo

B

Activo

A

Activo

B

Activo

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Complementación

Infección Mixta

Infección Única

+A B

DefectuosoDefectuoso

A B

DefectuosoDefectuoso

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Facilitación

Aumento de producción de un virus determinado

Por consecuencia de la infección de otro virus no citocida

Combinaciones específicas

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Facilitación

Virus 1 de la Parainfluenza

Virus Estomatisis Vesicular (VSV)

Interferón

Facilitadora

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008

Gracias