Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

STRATEGIE REPLIKACJI GENOMÓW WIRUSOWYCH „Be warned! One sneeze can generate an aerosol of enough cold viruses to infect an entire regiment!” Linda Stannard.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "STRATEGIE REPLIKACJI GENOMÓW WIRUSOWYCH „Be warned! One sneeze can generate an aerosol of enough cold viruses to infect an entire regiment!” Linda Stannard."— Zapis prezentacji:

1 STRATEGIE REPLIKACJI GENOMÓW WIRUSOWYCH „Be warned! One sneeze can generate an aerosol of enough cold viruses to infect an entire regiment!” Linda Stannard

2 ProkaryotaeEukaryotae Archaebacteria Eubacteria Photocyta Plantae Chromista Archaezoa Eocyta Animalia dsDNA

3 Wirusy RNADNA dsDNA ssDNA dsDNA RT ssRNA(+) ssRNA(-) dsRNA ssRNA(+) RT Astroviridae Caliciviridae Picornaviridae Coronaviridae Arteriviridae Flaviviridae Togaviridae Filoviridae Paramyxoviridae Rhabdoviridae Bornaviridae Arenaviridae Bunyaviridae Orthomyxoviridae Birnaviridae Reoviridae Retroviridae Asfaviridae Herpesviridae Iridoviridae Poxviridae Adenoviridae Papillomaviridae Polyomaviridae Circoviridae Parvoviridae Hepadnaviridae Rząd: Mononegavirales

4 wirusy DNA (ds, ss)

5 Podział procesu replikacji wirusów kręgowców na okresy, fazy i stadia 1. Okres adsorbcji 2. Okres penetracji i obnażania genomu 3. Okres wewnątrzkomórkowej biosyntezy fazy

6 a. zahamowanie syntezy komórkowego DNA, RNA i białek - początek fazy eklipsy i początek stadium latencji b. transkrypcja, translacja i synteza białek wczesnych c. replikacja kwasu nukleinowego dla wirionów potomnych d. transkrypcja z rodzicielskiego i/lub potomnego DNA (względnie RNA) oraz translacja i synteza białek późnych i ew. późnych enzymów e. montowanie wirionów potomnych - koniec fazy eklipsy 4. Okres dojrzewania i uwalniania wirionów potomnych - koniec stadium latencji

7 Rodzina: Herpesviridae Podrodzina: Alphaherpesvirinae Podrodzina: Betaherpesvirinae Podrodzina: Gammaherpesvirinae Simplexvirus Varicellovirus Cytomegalovirus Muromegalovirus Roseolovirus Lymphocryptovirus Rhadinovirus

8 nm, dwudziestościenny kapsyd i otoczka zawierająca amorficzny tegument; otoczka powstaje podczas wypączkowywania z jądra dsDNA kbp, 4 klasy genomu, zależnie od aranżacji tzw. sekwencji powtarzających się 70 do ponad 200 ORF, w tym dla DNA-polimerazy, białek wiążących DNA, proteazy, TK, RRA, kinaz i innych 3 klasy genów - natychmiastowe wczesne (alfa, indukowane przez α-TIF), wczesne i późne

9 TR L ULUL IR L IR S USUS TR S HHV-1 EHV-1 BoHV-1 SuHV-1

10 ekspresja genów kaskadowa - geny α ulegają ekspresji jako pierwsze i aktywują ekspresję pozostałych genów α zwierają docelowy element TAATGArATT i indukowane są przez α-TIF obecny w tegumencie β - RRA, TK, DNA-polimeraza, białko wiążące DNA i in. odpowiedzialne za replikację DNA γ - strukturalne

11 nukleokapsydy transportowane do jądra przy udziale mikrotubul cytoszkieletu genom zawiera 3 miejsca ori w których rozpoczyna się replikacja:2ori S -umożliwia syntezę dwukierunkową ori L - jednokierunkową L i jedno S mogą być usunięte bez utraty zdolności do replikacji

12 Replikacja kwasu nukleinowego dla wirionów potomnych rozpoczyna się w jednym (lub więcej) miejscu ori, zgodnie z mechanizmem „toczącego się koła” (rolling circle) i przebiega z wytworzeniem tzw, konkatameru - formy pośredniej złożonej z więcej niż jednego genomu Szczegóły znajdziesz TUTU

13 Rodzina: Poxviridae Podrodzina: Chordopoxvirinae Podrodzina: Entomopoxvirinae

14 Podrodzina: Chordopoxvirinae Orthopoxvirus (ospy i krowianki) Parapoxvirus (orf i inne) Avipoxvirus (ospy ptaków) Capripoxvirus (ospy kóz) Leporipoxvirus (myksomatozy i fibromatozy) Suipoxvirus (ospy świń) Molluscipoxvirus (mięczaka zakaźnego) Yatapoxvirus (wirusy Tana i Yaba)

15 wczesne transkrypty poli-A powstają wewnątrz rdzenia, przed obnażeniem DNA kodują liczne enzymy, w tym DNA-zależną DNA- polimerazę, enzymy modyfikujące DNA i RNA, białka wyłączające syntezy komórkowe, czynniki transkrypcyjne genów pośrednich pośrednie - ekspresja podczas replikacji DNA, prawdopodobnie kodują czynniki transkrypcyjne genów późnych dsDNA kbp, białek, w tym DNA-zależna DNA-transkryptaza, (Ortho - HA); ok. 100 białek obecnych w wirionie

16 Replikacja DNA w cytoplazmie (przy pomocy enzymów kodowanych przez wirus), z wytworzeniem pośredniej formy konkatamerycznej; nie wymaga miejsca ori

17 Rodzina: Adenoviridae Mastadenovirus Aviadenovirus

18 Ok. 40 polipeptydów, wczesne wpływają modulująco na aparat transkrypcyjny komórki E1A - bierze udział w unieśmiertelnianiu komórek E1B - bierze udział w transformacji komórek, podobny do c-myc i c-fos E2A - białko wiążące ssDNA E2B - niezbędne do replikacji DNA dsDNA 20-25x10 6 (Mast), 30x10 6 (Avi), ludzki a. 2 ok. 36 kbp z 1 sekwencja odwróconą

19 replikacja semikoserwatywna - elongacja nici potomnej w kierunku 5’ 3’ 2 typy replikacji: I - „liniowa” II - z wytworzeniem pośredniej formy kolistej

20 Rodzina: Iridoviridae Liniowy dsDNA kbp; u IIV-1, wirusa bezkręgowców występuje w rdzeniu dodatkowy składnik 10.8 kbp 2 fazy replikacji - wczesna - w jądrze, produkt o wielkości genomu lub mniejszy może służyć jako dodatkowa matryca lub transportowany jest do cytoplazmy gdzie występuje w formie dużego, rozgałęzionego konkatameru późna - konkatamer jest rozdzielany na pojedyńcze genomy potomne przy udziale kodowanej przez wirus integrazy-rekombinazy

21 Najpierw tworzy się dupleks z jednoniciowymi końcami 3’, zdolnymi do rekombinacji w obrębie tej samej cząsteczki DNA (A) lub innych (B), przy udziale kodowanej przez wirus integrazy-rekombinazy; tworzą się duże, rozgałęzione konkatamery „replikacyjne” konkatamer „replikacyjny” rozdzielany jest na pojedyńcze genomy potomne przy udziale kodowanej przez wirus integrazy-rekombinazy Schemat replikacji i tworzenia konkatamerów znajdziesz na TEJ stronie TEJ

22 Rodzina: Asfarviridae Asfivirus dsDNA kbp

23 nm rdzeń otoczony warstwą lipidową i dwudziestościennym kapsydem, średnica wraz z otoczką nm Warstwa lipidowa pochodzi z błon retikulum endoplazmatycznego, otoczka - z błony cytoplazmatycznej Replikacja DNA w przestrzeni okołojadrowej, z wytworzeniem pośredniej formy konkatamerycznej, konkatamer „head-to-head”

24 Rodzina: Polyomaviridae Rodzaj: Polyomavirus Nagie, 40 nm., kolisty dsDNA ok. 5 kbpkolisty dsDNA genom podzielony na region wczesny i poźny, 1 ori E mRNA (T) i L mRNA (VP-1 do VP-3) transkrybowane z różnych nici

25 zakażenie produktywne dwuetapowe: - etap wczesny - przed replikacją DNA - etap późny - po jej rozpoczęciu za adsorbcję wirionu do komórki odpowiada VP-1 aktywujący jednocześnie komórkowe geny c-myc i c-fos; wnikanie przez endocytozę, transport DNA do jądra wakuoli która ulega fuzji z błoną jądrową replikację inicjuje duży antygen T - tworzy kompleks z czynnikami komórkowymi i przylącza się do wirusowego DNA w pobliżu ori w etapie wczesnym ekspresji ulegają antygeny T co prowadzi do aktywacji ekspresji genów komórkowych i aktywacji syntezy komórkowego DNA

26 replikacja rozpoczyna się przyłączeniem dużego antygenu T (aktywność helikazy) do miejsca ori i jego oddziaływaniem z DNA-polimerazą gospodarza; przebiega w sposób „półnieciągły” - - dwukierunkowo; po osiągnięciu ok od miejsca ori przechodzi w fazę późną - „rolling circle”

27 Rodzina: Papillomaviridae Rodzaj: Papillomavirus Nagie, 55 nm., kolisty dsDNA ok. 8 kbpkolisty dsDNA 9-10 ORFs, E1-E8, L1 i L2, transkrybowane z tej samej nici (w odróżnieniu od Polyoma) E - odpowiedzialne za transkrypcję i replikację L - strukturalne 9-10 ORFs, E1-E8, L1 i L2, transkrybowane z tej samej nici (w odróżnieniu od Polyoma)

28 niektóre wczesne - np. E5, E7 - określane jako onkoproteiny działają tumorogennie E2 - transaktywator stymulujący transkrypcję genów wirusowych przez współdziałanie z enhancerami obecnymi w LCR; ma zdolność przyłączania do określonych sekwencji DNA 2 typy replikacji, zależnie od stopnia zróżnicowania komórek: - „plazmidowa” - raz na cykl podziału komórki - wegetatywna – w komórkach zróżnicowanycvh

29 replikacja wegetatywna inicjowana jest w komórkach kolczystych przez wiązanie E1 (E1-R) i E2 do ori i interakcję z DNA-polimerazą komórkową w komórkach mało niezróznicowanych „wstępnie” zreplikowany genom szybko przechodzi w formę plazmidową pod wpływem działającego modulująco E1-M który „znakuje” nowopowstały DNA i wyłącza go z replikacji białka E mają zdolność do derepresji niektórych genów komórkowych i stymulacji syntezy komórkowego DNA genom papillomawirusa może zintegrować się z genomem gospodarza, niekiedy w okolicy c-onc

30 2 typy replikacji: - „plazmidowa” – w mniej zróżnicowanych komórkach naskórka - bezpośrednio po wniknięciu do komórki dochodzi do replikacji ograniczonej liczby genomów, które przechodzą w formę plazmidową – replikacja raz na cykl podziału komórki -wegetatywna – w zróżnicowanych, łuskowatych komórkach naskórka, gdzie nie ma syntezy komórkowego DNA Schemat znajdziesz TUTU

31 „Wstępnie” zreplikowany genom szybko przechodzi w formę plazmidową pod wpływem działającego modulująco E1-M (mod), który „znakuje” nowopowstały DNA i wyłącza go z replikacji replikacja wegetatywna inicjowana jest przez wiązanie E1-R (rep) i E2 do ori i interakcję z DNA-polimerazą komórkową genom papillomawirusa może zintegrować się z genomem gospodarza, niekiedy w okolicy c-onc

32 Rodzina: Parvoviridae Rodzaj: Parvovirus Erythrovirus Dependovirus Parvovirinae Densovirinae Rodzaj: Densovirus Iteravirus Contravirus Nagie, dwudziestościenne, nm. ssDNA, 4-6 kb, 2 główne geny - REP (kodujący funkcje niezbędne do transkrypcji i replikacji DNA) i CAP (kodujący niałka strukturalne); u niektórych członków rodziny występują dodatkowe ORFs

33 Enkapsydacji ulegają zarówno nici ssDNA „+” jak i „-”, z różną efektywnością Densovirus kodują REP i CAP na komplementarnych niciach Wirusy autonomiczne mają ssDNA „-” - komplementarny do mRNA dependowirusy - AAV - ssDNA”+” lub”-”, do replikacji wymagają zakażenia helperem - adeno lub herpes

34 dependowirusy - AAV - pod nieobecność helpera DNA dostaje się do jądra ale ekspresja genów jest niewystarczająca dla uruchomienia transkrypcji z pośredniej formy dwuniciowej i DNA ulega integracji Wirusy autonomiczne replikują DNA z wytworzeniem pośredniej formy „dimer-duplex”


Pobierz ppt "STRATEGIE REPLIKACJI GENOMÓW WIRUSOWYCH „Be warned! One sneeze can generate an aerosol of enough cold viruses to infect an entire regiment!” Linda Stannard."

Podobne prezentacje


Reklamy Google