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i virus - Coggle Diagram
i virus
i virus sono microrganismi di dimensioni estremamente piccole, la loro lunghezza può variare tra i 20 e i 1000 nm.
la struttura dei virus è talmente semplice da essere catalogati come microrganismi acellulari, non trovano infatti sede in nessuno dei domini o regni in cui sono suddivisi gli organismi viventi.
la loro costituzione li obbliga ad avere una vita parassitaria: vengono definiti infatti "parassiti endocellulari obbligati"
le particelle virali così come si trovano all'esterno delle cellule sono chiamate VIRIONI, la cui costituzione si riduce unicamente a una parte centrale chiamata CORE che a sua volta è formata da acido nucleico e proteine, esso presente pure un involucro proteico chiamato CAPSìDE
il capsìde si forma dall'unione di diverse subunità proteiche: CAPSOMERI. l'unione di genoma e capside origina il nucleocapside. alcuni virus possiedono un ulteriore rivestimento di natura lipoproteica e glucidica all'esterno del capside detto pericapside.
il pericapside può essere a sua volta rivestito da spicole, ovvero dei complessi molecolari di natura glicoproteica con caratteristiche antigeniche e con attività enzimatica.
la struttura del capside determina la forma del virus, questo viene utilizzato per la classificazione
poliedrici
con capside generalmente di forma icosaedrica, ma il numero di facce triangolari può andare ben oltre le 20, arrivando perfino a diverse migliaia. es. poliovirus
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virus elicoidali
a forma di sottili bastoncelli rigidi o flessibili che racchiudono l'acido nucleico, come nel caso del virus della rabbia o del virus dell'ebola
dotati di envelope
possono avere capsidi elicoidali o icosaedrici, come i virus dell'influenza e dell'herpes simplex
i virus per potersi riprodurre devono introdursi in cellule, sfruttando organuli e corredo enzimatico delle cellule parassitate. questo perché il loro corredo enzimatico metabolico è estremamente povero.
alcuni virioni però possiedono gli enzimi fondamentali per la loro replicazione: alcuni batteriofagi presentano un enzima simile al lisozima batterico, che permette loro di penetrare nel peptidoglicano della parete batterica o di uscirne nella fase conclusiva dell'infezione.
il virus dell'influenza ad esempio possiede un enzima detto neuroaminidasi, una glicoproteina di superfice del pericapside, che scinde i legami glicosidici tra l'acido sialico e gli zuccheri delle glicoproteine presenti sulla superficie delle cellule infettate, favorendo la liberazione e diffusione dei virioni.
gli RNA-virus possiedono la RNA replicasi, una particolare RNA polimerasi-RNA dipendente che permette al virus di produrre mRNA a partire dall'RNAche costituisce il genoma virale: si tratta di un enzima indispensabile al virus, dal momento che le cellule non possono produrre RNA da uno stampo di RNA.
il risultato consiste in nuove copie di RNA che funzionano sia come RNA messaggero per la sintesi delle proteine virali, sia come stampo per la formazione di nuove copie del genoma.
i retrovirus come l'HIV invertono il senso di trasmissione dell'informazione genetica, essi infatti possiedono l'enzima trascrittasi inversa, una DNA polimerasi-RNA dipendente che sintetizza un filamento di DNA come copia (cDNA) dell'RNA virale. Come tale il cDNA può integrarsi nel DNA della cellula parassitata per trascrivere poi in un secondo tempo copie di RNA virale e formare nuovi virioni.
ecco perché si incontrano complicazioni per la creazione di farmaci antivirali, dal momento che questi hanno molte probabilità di interferire anche con i processi metabolici della cellula ospite.
una volta che il virus ha prodotto abbastanza copie di se stesso, la cellula ospite libera i novi virus, che sono pronti a infettare altre cellule, mentre la cellula infettata generalmente muore o viene distrutta dal sistema immunitario.
l'acido nucleico può avere una struttura lineare o circolare; nei virus influenzali, l'acido nucleico è costituito da molti frammenti separati. la quantità di acido nucleico può variare. il genoma dei virus può essere costituito da DNA o RNA a filamento singolo o doppio.
nessun virus possiede contemporaneamente i 2 tipi di acido nucleico: pochi virus insoliti possiedono entrambi i tipi di acido nucleico, ma li usano in fasi o stadi diversi del ciclo vitale.
a volte i genomi virali sono di piccole dimensioni e contengono un numero di geni che è insufficiente a sintetizzare tutte le proteine necessarie al virus, in questo caso troviamo il fenomeno dei geni sovrapposti, in cui alcune sequenze sono lette più di una volta.
la povertà delle informazioni contenute nel genoma virale di piccole dimensioni può essere infatti superata variando il sistema di lettura: una determinata sequenza codificante può, per esempio, essere contenuta all'interno di un'altra; da una stessa sequenza possono essere codificate proteine diverse semplicemente variandone la fase di lettura, a seconda che la tripletta inizi con la prima, la seconda o la terza base
Alcuni virus utilizzano uno stesso codone di inizio ma a un certo punto la RNA polimerasi durante la trascrizione del DNA o il ribosoma durante la traduzione dell'mRNA "scivolano" in avanti di una o due basi, cambiando la fase di lettura
in questo modo, la sequenza amminoacidica dal punto di scivolamento in poi è completamente diversa da quella codificata dalla fase di lettura originale. quindi, la trascrizione o la traduzione possono essere eseguite ripetutamente con una diversa sequenza di lettura nell'ambito dello stesso gene o dello stesso mRNA
A David Baltimore è stato conferito il Nobel per la medicina nel 75 per la scoperta dei retrovirus e della trascrittasi inversa; il biologo statunitense ha inoltre elaborato uno schema per classificare i virus sulla base della struttura e del rapporto fra genoma virale e il suo mRNA
tale schema parte dalla convenzione per cui all'mRNA è attribuito un orientamento positivo, da ciò deriva che una classe di virus è definita dal tipo di genoma virale e fai passaggi necessari alla produzione di un filamento di mRNA a polarità positiva
il DNA o l'RNA virale a filamento singolo sono distinti in filamento a polarità positiva o polarità negativa, in relazione all'ordine della sequenza di basi. L'acido nucleico virale viene definito:
a polarità positiva quando ha lo stesso orientamento dell'mRNA che è tradotto per la sintesi delle proteine virali.
polarità negativa, quando è complementare alla sequenza dell'mRNA.