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NOCIONES DE VIROLOGIA
Dr. Jorge Galíndez
Servicio de Clínica Médica
Hospital Escuela Eva Perón
LOS VIRUS
ORIGEN
• Son frontera entre lo vivo y lo inerte. quizá los primeros seres que lograron las funciones de replicación, transcripción y traducción.
• Al no poder realizar esas funciones vitales sino en el interior de células vivas, no pudieron existir antes de que aparecieran las primeras células.
• Serían formas regresivas de organismos acelulares que se han adaptado de forma extrema al parasitismo.(plasmidos, viroides, provirus)
DEFINICION• Un virus es una entidad biológica capaz
de autorreplicarse. Parásito intracelular obligado.
• En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta destruirla.
• Pueden infectar: – a-células eucarióticas o procarióticas. – b-bacterias (Bacteriofagos)
VIRION
• Unidad estructural de los virus.• Morfológicamente completa, es
infecciosa. • Consta fundamentalmente:
– Un ácido nucleico.– Una envoltura proteica. – En algunos casos una envoltura lipídica y/o espículas de
glucoproteína.
CLASIFICACION SEGÚN EL ACIDO NUCLEICO
Cadena Sencilla
Cadena doble
ADN Parvovirus Herpes, Hepatitis
ARN Sarampión, Gripe Rubeóla
Reovirus (Rotavirus)
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CELULA BLANCO• Virus que infectan células
animales.– Rabia– Aftosa
• Virus que infectan células vegetales.– Del mosaico del tabaco
• Virus que infectan células humanas.– Hepatitis– Poliomielitis– Sarampión, etc.
CLASIFICACIONSEGÚN SU CAPSIDE
• Cilíndricos o helicoidales: virus del mosaico del tabaco.
• Icosaédricos: adenovirus
• Complejos: bacteriófagos
ENVOLTURA PROTEICA
• Formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros.
• Capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida. Se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica.
CLASIFICACION
• Baltimore distribuye los virus en siete grupos
fundamentales en función de la base química del genoma y en el mecanismo de producción de ARNm
• ICTV (International Committe on Taxonomy of Viruses) intenta conseguir una clasificación universal de los organismos
• Orden– Familia
Subfamilia Género Especie
TIPOS DE VIRUS• Arenaviridae
– Junin • Astroviridae• Bunyaviridae
– Encefalitis de California • Hantavirus• Nairovirus:Flebovirus• Caliciviridae• Coronaviridae
– SARS• Filoviridae
– Ebola• Flaviviridae:
– VHC– Fiebre amarilla
• Hepadnaviridae:– VHB – VHD
• Orthomyxoviridae– Gripe
• Papovaviridae– papiloma humano– Sarampión Paperas Sincitia RespiratrioParvoviridae– Parvovirus humano (B 1Virus Coxsackie Virus Echo Virus de la hepatitis – Poliovirus
• Poxviridae– Moluscum Contasgiosos
• Reoviridae• Rotavirus humanos • Reovirus Retrovirus
– VIHHTLV s 1 y 2 • Rhabdoviridae
– Rabia Estomatitis vesicular • Togaviridae• Alfavirus:
– Rubeóla • Toroviridae • Virus no clasificados
ACIDOS NUCLEICOS
• Son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.
NUCLEOTIDO
Molécula compuesta por la unión de tres unidades:
• Un MONOSACARIDO– Pentosa
• Una BASE NITROGENADA – Purínica: Adenina, Guanina – Pirimidínica: Citosina, Timina o Uracilo
• Uno o varios grupos fosfato – Acido fosfórico.
NUCLEOSIDO
• Unión formada por la pentosa y la base nitrogenada.
ACIDOS NUCLEICOSDIFERENCIAS ENTRE
ADN Y ARN• El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los
nucleótidos constituyentes, en lugar de desoxirribosa es ribosa.
• En lugar de las cuatro bases A, G, C, T aparece A, G, C, U (uracilo en lugar de timina).
• Las cadenas de ARN son más cortas.• El ARN está constituido casi siempre por una
única cadena (monocatenario).• El ADN contiene la información. • el ARN actúa de mensajero de dicha información
para dar lugar a la síntesis de proteínas.
RIBOSA
• Es una pentosa o monosacárido de cinco átomos de carbono.
• Su fórmula es: C5H10O5
DESOXI-RIBOSA
• Es una azúcar modificada.
• Carece de un átomo de oxígeno.
• Esta diferencia de un átomo de oxígeno es importante para que las enzimas diferencien de un ARN.
RIBOSA Y DESOXIRIBOSA
BASES NITROGENADAS
Son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno.
Biológicamente existen cinco bases nitrogenadas principales.Bases púricas
AdeninaGuanina
Bases pirimidínicasTimina CitosinaUracilo Las cuatro primeras bases se encuentran en el ADN, mientras que en el ARN en lugar de Timina existe Uracilo
Bases Nitrogenadas
ENSAMBLE
La posición de los átomos en un nucleótido se especifican en relación a los átomos de carbono en el azúcar de ribosa o desoxiribosa.
• La purina o pirimidina están localizadas en el carbono 1' del azúcar.
• El grupo fosfato está en el carbono 5'. • El grupo hidroxilo sobre el carbono 3‘.
– Este es el que reacciona con el grupo fosfato del carbono 5' de otro nuecleótido para formar la cadena.
ADN Polimerasa
• Cataliza la síntesis de ADN a partir de desoxiribonoucleósidos y de una molécula de ADN plantilla o molde que es la que será "copiada".
• Esta enzima interviene en dos procesos:– Duplicación de ADN en forma de cromatina para dar a
cada célula hija una copia del ADN original en el proceso de la mitosis.
– Transcripción de ADN, a forma de ARN.
Codón
• Cada grupo de tres nucleótidos forma un codón
• Función– Codificar un aminoácido. – Símbolo de puntuación (comienzo, fin).
Ribosoma
• Organulo celular que sintetiza proteínas a partir de aminoácidos con la información contenida en el ARNm, leyendo los codones.
• La información genética, contenida en el ARNm, se escribe a partir de las bases nitrogenadas del ARN, agrupadas de tres en tres.
CROMOSOMA
• Es el material microscópico constituido del ADN y de proteínas que se encuentra en el núcleo de las células.
GEN
• Es la unidad básica de almacenamiento de información y herencia de los seres vivos.
• Es una secuencia lineal de nucleótidos en la molécula de ADN o ARN que contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica.
• Los genes se disponen a lo largo de cada uno de los cromosomas. • Cada gen ocupa en el cromosoma una posición determinada llamada locus.
• • El conjunto de cromosomas de una especie se denomina genoma.
GENES
• El género humano tiene alrededor de 30.000 o 40.000 genes.
• Un gusano tiene unos 18.000 y una mosca unos 13.000.
• Los seres humanos comparten el 99.8% de su material genético.
• Sólo apenas un 0,2% nos diferencia y nos convierte en únicos.
Código Genético
• Es el mismo para todos los seres vivos.
• Cada organismo tiene sin embargo un Genotipo propio.
Tabla Standard delCódigo Genético
Tabla Standard delCódigo Genético
Aminoácidos
• Valina (Val) • Leucina (Leu) • Isoleucina (Ile) • Fenilalanina (Phe) • Metionina (Met) • Treonina (Thr) • Lisina (Lys) • Triptófano (Trp) • Histidina (His)
• Arginina (Arg) • Alanina (Ala) • Prolina (Pro) • Glicina (Gly) • Serina (Ser) • Cisteina (Cys) • Asparagina (Asn) • Glutamina (Gln) • Tirosina (Tyr) • Ácido aspártico (Asp) • Ácido glutámico (Glu)
Aminoácidos codificados en el genoma
Son 20: Alanina, arginina, asparagina,
asparpato, Cisteína, fenilalanina, glicina,
glutamato, glutamina,Histidina, isoleucina, leucina, lisina,
metionina, Prolina, serina, tirosina, treonina,
triptofano valina.
Genotipo
• Es el contenido genético de un individuo en forma de ADN.
• Un cambio en un cierto gen provocará normalmente un cambio observable en un organismo, conocido como el fenotipo.
LOS RETROVIRUS
GENOMA DE LOS RV
• Está integrado por tres genes principales, gag, pol y env que codifican las proteínas internas, enzimas y las proteínas de envoltura.
• Los extremos del ARN genómico tienen sólo una pequeña repetición terminal denominada “R.”
• Los retrovirus se clasifican según la base de la secuencia genómica, definiendo 7 géneros dentro de la familia Retroviridae
ESTRUCTURA GENETICA DERETROVIRUS
• El genoma de los retrovirus consta de 2 moléculas de ARN de cadena simple y polaridad positiva.
• Las moléculas de ARN están físicamente unidas mediante puentes de hidrógeno
• La organización genómica es siempre la misma 5´-gag-pol-env-3´ y, además dependiendo del tipo de retrovirus, hay genes accesorios que solapan con los genes principales.
TIPOS DE RV HUMANOS
• VIH-1• VIH-2 • Virus linfotrópicos de
células T – HTLV-I – HTLV-II
HTLV
• Virus de la leucemia humana de las células T.
• HTLV-I y HTLV-II provocan una proliferación incontrolada e invasión de tejidos de los linfocitos T.
Virus de la inmunodeficiencia
humana
VIH
• Familia: Retroviridae – Subfamilia: Orthoretrovirinae
– Género:Lentivirus
El genoma del VIH
• Contiene una molécula de ARN de cerca de 9000 nucleótidos de largo.
• Cada partícula de HIV tiene dos moléculas idénticas de ARN.
Genes y Genoma del VIH
LTR
• Funciona como un sitio de control y regulación de la transcripción viral y íntimamente ligada a la replicación viral en respuesta a mitógenos, citocinas e incluso a estímulos generados por agentes infecciosos oportunistas.
• Hay datos que sugieren que las citocinas regulan la replicación del HIV-1 mediante la transducción de señales que desembocan en la activación del LTR. Uno de los modelos mejor definidos a la fecha es el de la regulación de la transcripción viral mediante TNF-a.
• No codifica proteínas estructurales o accesorias.
Replicación viral del VIH
• Envoltura– Bilipídica, contiene las glicoproteínas virales gp41 y
gp120.
• Capside– Contiene al genoma RNA cadena sencilla y a las
transcriptasa reversa y proteasa viral
Complejo de preintegración• Posterior a los eventos de fusión y
penetración el virus elimina su envoltura y deposita su genoma viral de RNA en el citoplasma de la célula huésped.
• La transcriptasa reversa viral, codificada por el gen pol, se activa y produce DNA viral de doble cadena utilizando el RNA como molde.
• Se asocia a tres proteínas virales: p17 (matriz viral), vpr (proteína accesoria) y p32 (integrasa).
• Este proceso requiere adenintrifosfato (ATP).
Traslocación
• Pasaje del complejo de pre-integración al núcleo de la célula huésped, donde la p32 cataliza la integración del DNA viral al genoma cromosomal de la célula en sitios aleatorios.
Provirus
• Virus integrado al DNA celular
• Propiedades del provirus del VIH-1 es que la secuencia LTR, es redundante, repitiéndose en los extremos 5´ y 3´.
• Los LTR funcionan como un punto focal en donde se controla la replicación viral.
Genoma del provirus
• 9.800 pares de nucleótidos. • Ambos extremos aparecen
flanqueados por secuencias repetitivas (LTR, long terminal repeats).
• Contiene 9 genes.• 3 Estructurales que codifican para
proteínas estructurales comunes a todos los retrovirus (gag, pol y env).
• 6 No Estructurales, que codifican para dos proteínas reguladoras (tat y rev) y para proteínas accesorias (vpu, vpr, vif y nef).
LTR VIH
• Aunque ambos LTR son idénticos en secuencia, el 5´ LTR está involucrado en los procesos de inicio y regulación de la transcripción viral.
• el 3´ LTR funciona en procesos postranscripcionales. (poliadenilación y edición de transcritos virales).
• el 3´LTR traslapa con el gen nef, compartiendo una secuencia que se denomina nef-LTR.
ANTIRETROVIRALES
Inhibidores Nucleósidos de la
Transcriptasa Inversa
• Contienen versiones imperfectas de los nucleótidos.
• Cuando la TI usa estos trozos
imperfectos, el nuevo ADN no se puede producir correctamente.
LamivudinaMecanismo de Acción
• Derivado sintético de la citosina.• Atraviesa la membrana celular por
difusión pasiva no facilitada.• Interrumpe la elongación de la cadena de
ADN y, por lo tanto, inhibe la replicación del VIH.
• La actividad de la lamivudina frente al VIH es más intensa en células mononucleadas de sangre periférica en fase latente, mientras que otros análogos, como zidovudina y estavudina son más activos frente a células en fase de replicación.
Inhibidores No nucleósidos de la
Transcriptasa Inversa• Inhiben el sitio activo de esta enzima
bloqueando la actividad de ADN polimerasa lo que conlleva un cambio conformacional.
• Este mecanismo de acción difiere de los INTRs, en que los INNTRs no actúan como finalizadores de la cadena de ADN.
Sitio Activo
• Sitio particular en la superficie de la enzima donde se unen las moléculas del sustrato dando lugar a la catálisis.
• La estructura tridimensional de este sitio activo, donde sólo puede entrar un determinado sustrato, es lo que determina la especificidad de las enzimas.
Sitio Activo
• No es un receptáculo pasivo sino una maquinaria molecular muy compleja que emplea una amplia diversidad de mecanismos químicos que facilitan la interconversión de los substratos y los productos.
Viroides Priones
• Sustancias proteínicas libres o o partícula proteínica infecciosa.
Viroides
• Son moléculas de ARN circular que carecen de cualquier protección. Infectan a plantas tomate, papa.
• Su tamaño es menor que el del cualquier genoma vírico, posee entre 250 y 405 nucleótidos.
• Es totalmente dependiente del metabolismo del huésped para su replicación.
• Aparecen en el núcleo de la célula huésped e interfieren en la regulación de los genes que allí se expresan.
Priones
• Formados por una proteína ( proteína del prión o PPr ).
• Producen la encefalopatía bovina espongiforme enfermedad de las "vacas locas" .
• Se transmiten verticalmente y horizontalmente.
MUCHAS GRACIAS!!!!
