Tema%2031

Tema 31. Multiplicación de virus animales. La transformación celular

1. Ciclo de multiplicación viral: etapas

1.1. Adsorción y unión del virión a la célula

1.2. Penetración y descapsidacion

1.3. Fase de síntesis: Replicación

1.4. Síntesis y ensamblaje de las cápsidas viricas

1.5. Maduración viral

1.6. Liberación y salida de la progeniey p g

2. Consecuencias de la infección viral

3 Virus onogénicos: la transformación celular3. Virus onogénicos: la transformación celular

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Objetivos del tema:Objetivos del tema:

••ConocerConocer elel modomodo dede multiplicaciónmultiplicación dede lala partículapartícula viralviral

••SaberSaber loslos mecanismosmecanismos tantan disparesdispares queque consiguenconsiguen elel••SaberSaber loslos mecanismosmecanismos tantan disparesdispares queque consiguenconsiguen elel

objetivoobjetivo comúncomún:: lala multiplicaciónmultiplicación

••ConocerConocer laslas diferentesdiferentes estrategiasestrategias queque confluyenconfluyen enen lala

multiplicaciónmultiplicación viralviralmultiplicaciónmultiplicación viralviral

••ConocerConocer laslas consecuenciasconsecuencias dede lala infeccióninfección

••ConocerConocer lala transformacióntransformación tumoraltumoral porpor virusvirus

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1. Ciclo de multiplicación viralp

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1.1.Adsorción1.1.Adsorción

L d ió d i lt d d l él l h d d

La adsorción es a través de las espículas de la envuelta y de la cápside

La adsorción de virus envueltos y desnudos a la célula hospedadora

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1.1. Adsorción: Receptores1.1. Adsorción: ReceptoresLa adsorción de un virus se realiza sobre un receptor específico de su célula La adsorción de un virus se realiza sobre un receptor específico de su célula

hospedadorahospedadora

pp

VirusVirus ReceptorReceptor AntireceptorAntireceptor

Poliovirus Miembro de la superfamiliade inmunoglobulinas VP1de inmunoglobulinas

RhinovirusICAM-1 Molécula de adhesión 1LDL receptor

VP1, 2 y 3 . Forman un cañón sobre la capside viral

LDL receptor

Virus ECHO Integrina VLA-2 VP4

Influenzavirus Receptor de ácido siálico Hemaglutininap g

Retrovirus Molécula CD4 Glicoproteina gp120

Antígeno MHV Coronavirus carcinoembriótico

Aminopeptidasa NGlicoproteína de envuelta

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1.1. Adsorción: ReceptoresMoléculas celulares utilizadas como receptores virales

1.1. Adsorción: Receptores

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Interacciones virus-receptorp

Unión de poliovirus al receptor

Influenza VirusInfluenza Virus

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1.2. Penetración y descapsidación• La penetración en la célula ocurre muy rápidamente tras la adsorción del virus al receptor

de la membrana celular.• A diferencia de la adsorción es un proceso dependiente de la energía metabólica.• Puede ocurrir por tres mecanismos diferentes: endocitosis, fusión de membranas y

translocación (es rara)

TranslocaciónTranslocación

• Es un proceso relativamente raro entre los virus y no muy conocido.

• Esta mediado por proteínas de cápside y receptores específicos de la membrana celular.receptores específicos de la membrana celular.

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Entrada porEntrada por endocitosisendocitosisEntrada por Entrada por endocitosisendocitosis

E l i ú d t d d i l él l• Es el mecanismo mas común de entrada de virus a la célula

• Resulta en vacuolas citoplasmáticas que contienen el virus, que finalmente los

liberan al citoplasma

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Entrada por fusión de membranasEntrada por fusión de membranasEntrada por fusión de membranasEntrada por fusión de membranas

• Solo para virus envueltos• Requiere de la presencia de proteína específica en la envuelta• Provoca la liberación directa de la nucleocapsida en el

citoplasma.p• Puede ser dependiente o independiente del pH

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1.3. Fase de síntesis y replicación1.3. Fase de síntesis y replicación

L t t i d li ió

Entrada a la célula y desnudamiento• La estrategia de replicación

depende de la naturaleza del material genético viral.

desnudamiento

TranscripciónReplicación

Autoensamblaje de los nuevos viriones y salida al exterior

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Unión de la glicoporteina viral a 1

Entrada de capside y genoma2

RNA

Capsida

Envuelta (con

g preceptores específicos que promueve la entrada en la célula

1

Entrada de capside y genoma2

El genoma funciona como molde 3

(glicoproteinas)

CELULA

para la síntesis de ARN complementario por enzima viral

Las cadenas de ARN funcionan

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Genoma viral (RNA)

Molde

mRNA

Se sintetizan nuevas copias del genoma viral utilizando cadenas de ARN complementarias como molde

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Las cadenas de ARN funcionan también como ARNm que se traducen en proteinas de capside (en el citoplasma )y glicoproteinas para la envuelta viral (en el RE).

Proteinas de capside

Glico-proteinas

mRNA

Copia delgenoma (RNA)

ER

molde.

Las vesiculas transportan las6

g ( )

Nuevos virus8

Las vesiculas transportan las glicoproteínas de envuelta a la membrana plasmática

Se ensamblan las proteinas de capside

7proteinas de capside alrededor de moléculas del genoma

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Virus ADN Virus ADN bcbcDos subgrupos:A) Replicación solo nuclear y dependiente de los factores celularesB) Replicación citoplasmática (Poxviridae). Estos virus poseen todos los factores

de trascripción y replicación de sus genomas por lo que son independientes de la maquinaria celular

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Virus ADN mc• Replicación nuclear implica la formación de un intermediario de ADNbc que

sirve de molde para la síntesis del genoma de la progenie

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Virus ARN bc• Estos virus tienen genomas segmentados• Cada segmento se transcribe separadamente para producir mRNAs

monocistronicos

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Virus ARN mc (+)Virus ARN mc (+)

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Virus ARN mc (Virus ARN mc (--))Virus ARN mc (Virus ARN mc ( ))

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Virus ARN mc (+) con intermediario de ADN

• Los genomas de Retrovirus son diploides pero no sirven directamente como RNA i ld l t i ió i ADNmRNA sino como molde para la transcripción inversa a ADN.

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Virus ADNbc con intermediario de ARN• Este grupo de virus también llevan a cabo reverso transcripción.• A diferencia de los retrovirus la RT ocurre en el interior de la partícula viral

d t l d iódurante la maduración.• En la infección de la célula lo primero que ocurre es reparar las hendiduras del

genoma y después la transcripción

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1 5 Síntesis y ensamblaje de las cápsides víricas• El ensamblaje implica la recolección de todos los componentes necesarios para

la formación del virión maduro en un lugar particular de la célula

1.5. Síntesis y ensamblaje de las cápsides víricas

la formación del virión maduro en un lugar particular de la célula.

• Durante el ensamblaje se forma la estructura básica de la partícula viral.

• El lugar de ensamblaje depende del sitio de replicación dentro de la célula y del mecanismo por el que el virus saldrá de la célula en la siguiente etapa:

• En picornavirus , poxvirus y reovirus ocurre en el citoplasma

• En adenovirus, poliomavirus y parvovirus ocurre en el núcleo

• Como en las primeras etapas de replicación, no siempre es posible identificar y separar el ensamblaje y la maduración como fases distintas .

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Ensamblaje: Localización de proteínas virales en la membrana plasmática

Ensamblaje: Localización de proteínas virales en el núcleo

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Ensamblaje de retrovirus en membrana plasmática a partir de la poliproteína precursora

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1 6 Maduración

• Es la etapa del ciclo de multiplicación en la que el virus se vuelve infeccioso.

1.6. Maduración

Es la etapa del ciclo de multiplicación en la que el virus se vuelve infeccioso.

• Implica cambios estructurales en la partícula viral que puede resultar en roturas de las proteínas capsidicas desde productos proteicos maduros oroturas de las proteínas capsidicas desde productos proteicos maduros o cambios conformacionales de proteínas durante el ensamblaje.

E t f t t d bi t i l l id• Esto frecuentemente conduce a cambios sustanciales en la capside que puede ser detectados por criterios como diferencias en la antigenicidad de las particular virales o la condensación de las nucleoproteinas con el genoma viralviral.

• Suelen estar implicadas las proteasas virales aunque también pueden participar enzimas celulares en algunos casos.

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1.7. Liberación y salida de la

P i líti ( l t l

progenie

• Para virus líticos (generalmente losdesnudos) la liberación es una etapamuy simple la célula infectada se lisa yse libera la progenie.

• Los virus envueltos adquieren suqmembrana lipídica cuando el virusbrota hacia afuera de la célula através de la membrana celular o de lastravés de la membrana celular o de lasvesículas intracelulares antes de susalida. Las proteínas de la envuelta sedepositan durante este proceso cuandodepositan durante este proceso cuandola partícula es expulsada y esteproceso se denomina gemación

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Un virus maduro puede obtener su envoltura por p pgemación desde la célula infectada

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C i d l i ió i él lConsecuencias de la interacción virus-célula

Infección lítica p od cti a ag da O e l p olife ión i l li i el l• Infección lítica productiva aguda: Ocurre la proliferación viral y lisis celular. El virus generalmente es eliminado por el sistema inmune

Resfriado, herpes labial. • Infección crónica persistente: Inversa de la infección aguda. El virus debe

persistir en el hospedador por un periodo significativo continua replicación viral con pocos o ningún síntoma

Hepatitis C y BLos daños en los tejidos pueden ser inducidos por el virus o por la respuesta inmune a la infecciónp

• Infección latente o recurrente (no hay replicación viral)Mayoría de los herpesEl genoma viral puede o no estar integradoEl genoma viral puede o no estar integrado

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3. La transformación celular por virus

La transformación mediante un virus puede

3. La transformación celular por virus

La transformación mediante un virus puedeser definida como: cambios en lasfunciones biológicas que resultan de unafunciones biológicas que resultan de unanueva regulación dada por genes virales yque confieren a la célula infectada ciertasque confieren a la célula infectada ciertaspropiedades características de unaneoplasia Estos cambios usualmenteneoplasia. Estos cambios usualmenteresultan de la integración del genoma viralen la célula hospedadoraen la célula hospedadora.

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3. La transformación celular por virus3. La transformación celular por virus

Virus Célula Usualmente integración Transformación

• Se expresan proteinas específicas virales: No virus maduros

• Aparecen cambios en las propiedades de la célula hospedadora

Ciclo de vida latente

TRANSFORMACIÓN

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3. La transformación celular por virus3. La transformación celular por virus • La transformación celular por virus es un proceso simple (un virus oncogénico

transforma a una célula).

• Todo o parte del genoma persiste en la célula transformada y usualmente (no siempre) integrado en la cromatina celular.

• La transformación celular está acompañada de la continua expresión de un limitado grupo de genes virales o extraordinariamente por la infección productiva.

• Los genomas virales encontrados en las células transformadas son frecuentemente defectivos y contienen sustanciales delecciones.

• La transformación celular está mediada por proteínas codificadas por oncogenes.

• Los virus transformantes pueden tener genomas ARN o ADN pero todos tienen p g pal menos un estado de ADN en su ciclo de multiplicación. Los únicos virus ARN que directamente son capaces de transformar células son los retrovirus.

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ONCOGEN

Un gen que codifica para una proteína que potencialmente puede transformar a una célula en célula malignatransformar a una célula en célula maligna

Un oncogen puede ser transmitido por un virus que se conoce por tanto como VIRUS ONCOGENICO

v onc c oncXv-onc c-oncX

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P tProto-oncogen

Gen celular que es homólogo a un gen similar que se encuentra en virus transformantes

Este oncogen celular solo puede inducir transformación tras:

•Mutación

•Algún cambio en el genoma celular•Algún cambio en el genoma celular

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Vírus oncogénicos - DNAVírus oncogénicos - DNA

Ví P t l í CáVírus Patología CáncerPapillomaviridaePapillomavirus (HPV)

Verrugas, verrugas genitales

Cáncer cervical y uterinop ( )

Polimoavirus Asociado al cáncer de próstataHerpesviridaeVírus Epstein-Barr Mononucleosis infecciosa

Linfoma de BurkittCarcinoma de nasofaringeVírus Epstein-Barr

(HHV4)Vírus del Sarcoma de Kaposi (HHV8)

Mononucleosis infecciosa Carcinoma de nasofaringe

Sarcoma de Kaposip ( )

HepadnaviridaeVírus de la Hepatitis B (HBV)

Hepatitis B Cáncer de hígado

( )Adenoviridae Adenovírus

Infección respiratoria aguda

Adenocarcinomas (cáncer de tejidos epiteliales glandulares)

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Virus tumorales ADN y cáncer humano

Papilloma Virus Polioma Virus

Identificados 51 tipos . Los Poliomas humanos (JC y BK) El BK asociado conmas comunes el tipo 6 y 11

Asociados con cánceres de cuello uterino y de pene (70% )

BK). El BK asociado con el cáncer de próstata

Adenovirus

HerpesvirusMuy oncogénicos en animales

•Virus de Epstein y Barr: produce el linfoma de Burkitt, cáncer nasofaríngeo, mononucleosis y transformación de linfocitos B.

H i h ti 8 S d K i•Herpesvirus humano tipo 8: Sarcoma de Kaposi

linfoma de Burkittlinfoma de Burkitt,

Sarcoma de Kaposi


Virus tumorales ADN y cáncer humanoy

Hepatitis B Virus

DNA genoma

RNA polimerasa II celular

RNA Provirus

Reverso transcriptasa viral

DNA genoma

Fuerte correlación entre el HBV y el carcinoma hepatocelular

El cáncer hepático es el mas común a nivel mundial

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Ví é i RNAVírus oncogénicos - RNA

Virus Cáncerí li f ó i d él l i d él l d d lVírus linfotrópico de célula T

humana (HTLV‐1; HTLV‐2) Leucemia de células T de adultos

Linfomas

Ví d d t S ( á d t jidVírus de sarcoma de gatos, gallinas y roedores

Sarcomas (cáncer de tejidos conectivos)

Vírus da leucemia felina (FeLV) Leucemia felinaVírus da leucemia felina (FeLV) Leucemia felina

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Como surgieron los oncogenes de retrovirus

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