VIRUS A DNA

1. 1. DNA lineare - DNAss = Parvovirus - DNAds = Adenovirus - Herpesvirus VIRUS A DNA Replicazione nucleare 2. DNAds circolare = Poliomavirus e Papillomavirus Replicazione citoplasmatica POXVIRUS Replicazione nucleare e citoplasmatica HEPADNAVIRUS

2. TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA Nucleare utilizzano la RNA pol II cellulare (ecc. POXVIRUS) Adenovirus POXVIRUS:Utilizzano enzimi presenti nel core del virus. Trascritti senza introni. Assenza di splicing

3. Trascrizione di geni su filamenti diversi di DNA (es: SV40 = early e late su filamenti opposti) • Possibilità di mRNA policistronici con introni • Splicing intranucleare TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA Proteine virali regolano l’interazione di fattori trascrizionali cellulari con sequenze promoter o enhancer al 5’ dei geni virali (es: HSV-1= VP16) Aggiunta di catene di poli A (100-200 residui di adenina) al 3’ e cap metilato al 5’

4. Trascrizione dei genomi a DNA Genomi compatti: presenza di ORF differenti trascrizione da segmenti di DNA con polarità differente Es schema genoma papova SV40 50% in una direzione 50% nell’altra

5. -Organizzazione temporale : Proteine non-strutturali mRNA precoci(EARLY) Replicazione del DNA Proteine strutturali mRNA tardivi (LATE) TRASCRIZIONE DEI VIRUS A DNA Trascrizione in 2 tempi (es.ADENOVIRUS)

6. -Organizzazione temporale (in 3 tempi) : Precoci immediati* (CHX insensibili) Precoci ritardati (CHX sensibili) mRNA precoci Replicazione del DNA mRNA tardivi *Utilizzano fattori di trascrizione virali (a-TIF, nel virione) e cellulari (NF-kB) TRASCRIZIONE NEI VIRUS A DNA HERPESVIRUS

7. > velocità > errori REPLICAZIONE del DNA VIRALE SEMICONSERVATIVA con vari intermedi di replicazione Parvovirus - Papillomavirus-Poliomavirus: DNA pol cellulare Adenovirus - Herpesvirus: DNA pol virale Target per antivirali (acyclovir)

8. REPLICAZIONE VIRUS a DNA : i genomi presentano regioni ORI sequenze ricche di AT: facilitano lo srotolamento del DNA siti di legame per proteine (Ori recognition proteins) sequenze dentro o vicino a regioni di controllo trascrizionale siti di legame per fattori trascrizionali e proteine con funzione di enhancer , virali e/o cellulari (aumento dell’efficienza di replicazione)

9. Replicazione del genoma dei virus a DNA : le proteine di riconoscimento della regione ORI Tutti i virus a DNA codificanore almeno una proteina per iniziare la replicazione del genoma lega la regione ORI del genoma virale. il legame della/e proteine tende a distorcere la regione ORI La distorzione della regione ORI facilita il reclutamento di proteine (virali o celluleri) ad attività di elicasi ATP-dipendente che permette lo srotolamento del DNA virale I virus più grandi codificano la DNA polimerasi ed altre proteine necessarie per la replicazione del genoma

10. 5’ 3’ 5’ 3’ DNA polimerasi (cellulare o virale) 5’ 5’ 3’ 5’ Rimozione di primers 3’ 5’ DNA polimerasi (cellulare o virale) 3’ 5’ perdita dei terminali REPLICAZIONE DEI GENOMI LINEARI A DNAil problema dei terminali • Tutte le DNA polimerasi non sono in grado di replicare il DNA a partire da uno stampo a ssDNA. DNAss 3’ 5’

11. I genomi a DNA lineare Ridondanza terminale: presenza di “terminal repeats” (TR) (genoma di Adenovirus) Sequenze identiche ……...e di “inverted terminal repeats” (ITR) (genoma di Poxvirus, Parvovirus ed Herpesvirus). c’ b’ a’ a b c 5’ 3’ 3’ 5’ a’ b’ c’ c b a La lunghezza dei ITR varia da 20 a 150 residui nucleotidici. Nei Poxvirus è di oltre 10.000 basi (> 5% del genoma)

12. Le sequenze ITR c’ b’ a’ a b c 5’ 3’ 3’ 5’ a’ b’ c’ c b a melt and annealing 3’ 5’ 5’ 3’ a’ b’ c’ a b c a b c a’ b’ c’ + - Le sequenze terminali sono necessarie per la replicazione del GENOMA VIRALE

13. circolarizzazione cross-linking poxvirus hepesvirus legame covalente con proteine adenovirus I genomi a DNA lineare

14. sito di origine della replicazione (ORI) Poliomavirus, Papillomavirus la replicazione del DNA è bidirezionale (replicazione a Theta) • ORI = sequenza unica Genomi a DNA circolare* • Terminazione della sintesi di DNA a 180o da ORI (congiunzione delle forche di replicazione) *

15. Le sequenze ITR dei PARVOVIRUS DNAss sequenze genomiche ITR 5’ ITR 3’ 115-145 n 3’ 5’ sequenze palindromiche formazione di strutture hairpin

16. Replicazione Hepadnavirus nel nucleo genoma dsDNA (circolare incompleto) episomale m RNA sintetizzati dalla pol II cellulare pregenoma a RNA nel citoplasma P (RT/RNasi H) retrotrascrizione RNA: RNA/DNA:DNA/DNA

17. 1. RNA lineare ss • polarità positiva • polarita negativa VIRUS A RNA Replicazione citoplasmatica 2. RNAds = Reovirus Replicazione nucleare ORTHMYXOVIRUS e RETROVIRUS

18. > velocità • Caratteristica delle RNA polimerasi RNA dipendenti assenza di proof-reading Resistenti a sostanze che inibiscono le RNA polimerasi DNA-dipendenti (Actinomicina D) REPLICAZIONE dei virus a RNA RNA polimerasi RNA-dipendenti (RpRd) non utilizzano PRIMERS (la trascrizione e/o replicazione dell’ RNA inizia all’estremità della molecola lineare)

19. TRASCRIZIONE di VIRUS a RNA i virus ad RNA non hanno elementi di controllo dell’espressione genica simili a quelli dei virus a DNA meccanismi differenti per regolare l’espressione dei geni virali gli mRNA virali devono essere organizzati e tradotti come gli mRNA cellulari i virus a RNA eucariotici devono avere una struttura genomica che genera mRNA monocistronici

20. - più molecole di RNA (genoma segmentato) ogni segmento codifica per un mRNA virus influenzale - singola molecola di RNA SequenzeEIS VSV Genomi a ssRNA (-) 3’ 5’ mRNA provvisti di sequenze cap e poly A

21. Genomi a RNA (+) Struttura secondaria della sequenza IRES (Internal Ribosome Entry Site) presente al 5’ del RNA genomico. Necessaria per la funzione del genoma come mRNA . IRES di POLIOVIRUS

22. RNA (+) IR RNA (-) poliproteina RpRd Replicazione dei genomi a ssRNA positivo RNA (+)

23. RNA (-) IR RNA (+) mRNA monocistronici Replicazione dei genomi a ssRNA negativo Rhabdovirus Paramyxovirus Orthomyxovirus Mononegavirales RNA (-) RpRd veicolata dal virione mRNA RpRd

24. proteasi (nsP2) codificata dal virus genoma proteasi virali e cellulari proteine strutturali del virione Virus a RNA ambisenso “RNA subgenomici” RpRd (subgenomic promoter) RNA subgenomici: Togavirus, Bunyavirus

25. Retrovirus : ssRNA (+) nel citoplasma genoma ssRNA(+) (diploide) RT/RNase H (con funzioni IN) retrotrascrizione nel nucleo Integrato nel genoma della cellula ospite (provirus) DNA sintetizzato dalla pol II cellulare vRNA

26. Virus a DNA nel NUCLEO Virus a RNA nel CITOPLASMA LISI ESOCITOSI GEMMAZIONE MATURAZIONE E LIBERAZIONE DEI VIRUS ANIMALI 1. Assemblaggio del capside (procapside) 2. Formazione del nucleocapside (ecc. POXVIRUS - HEPADNAVIRUS) (ecc. ORTHOMYXOVIRUS)) 3. LIBERAZIONE

27. Assemblaggio e maturazione dei capsidi icosaedrici VP3 VP0 VP3 VP0 VP1 VP1 pentamero procapside (12 pentoni) RNA VP0 VP2 + VP4 Virione POLIOVIRUS

28. Assemblaggio e maturazione dei virus animali con capside elicoidale NP Paramyxovirus

29. Maturazione e Rilascio degli herpesvirus • acquisizione dell’involucro virale sulle membrane del Golgi o sulle membrane degli endosomi ??? il rilascio del virus avviene per esocitosi (via secretoria cellulare)