Dr. Margaret Hunt 

BACTERIOLOGÍA INMUNOLOGÍA MICOLOGÍA PARASITOLOGÍA VIROLOGÍA

EN INGLÉS

 

VIROLOGÍA -  CAPÍTULO TRES   

ESTRATEGIAS DE REPLICACIÓN DE LOS VIRUS DE ADN

Traducido por :
Sarah M. Castillo - Jorge, Medico Pasante, Clinica Corominas
Santiago, Rep. Dominicana

VIDEOCONFERENCIA
EN INGLÉS

 

BUSCAR

 

 

LECTURA:  Murray et al., 3ra Ed., Capítulo 6, partes apropiadas de los capítulos 50-52

 

OBJETIVOS

Análisis descriptivo de las estrategias de replicación usadas por virus de ADN animal.

Identificación de los prototipos de virus asociados a diversos esquemas de replicación de ADN.

 

 

GENERAL

El genoma viral contiene información que:  

·         Asegura la replicación de los genomas virales

·         Asegura el ensamblaje de los genomas en viriones

·         Altera la estructura y/o función de la célula huésped en mayor o menor medida

ESTRATEGIA VIRAL

La estrategia viral se refiere al modo en que cada virus lleva a cabo las funciones antes mencionadas.  Dado que un virus es un parásito intracelular, tiene que operar dentro de los límites impuestos por la célula huésped, o sortear estas limitaciones.

 

ESTRATEGIA DE REPLICACIÓN DE LOS VIRUS DE ADN

General

  • El virus necesita hacer ARNm que pueda ser traducido en proteína por la maquinaria de traducción de la célula huésped.  

  • El virus necesita replicar su genoma.  

  • Las enzimas de la célula huésped para la síntesis de ARNm y la replicación viral son nucleares (exceptuando aquellas en mitocondrias) y, por tanto, si un virus va a aprovechar estas enzimas, necesita penetrar en el núcleo.  

 

  VIRUS DE ADN NUCLEAR  

FAMILIA PARVOVIRUS

Los parvovirus son virus muy pequeños (18 a 25 nm de diámetro), con ADN de cadena sencilla (parvum=pequeño). Tienen una cápside icosaédrica, y no están envueltos. La replicación de AND ocurre en el núcleo. El parvovirus humano B-19 se replica en células en división – mayormente en progenitores de eritrocitos en la médula ósea – y causa la quinta enfermedad (eritema infeccioso). Esta es usualmente una enfermedad de intensidad moderada pero la disminución en la producción de eritrocitos puede ser un problema en personas con anemia hemolítica severa


papilloma3.gif (15776 bytes)  Figura 1 Virus del Papiloma virus © Dr. Linda Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica. Usado con autorización. FAMILIA PAPILOMAVIRUS

La familia papillomavirus antes se agrupaba con los poliomavirus en la familia de los papovavirus (PApiloma, POlioma, Virus del simio No. 40) porque tienen estructuras similares. Sin embargo, hoy en día, se ha clarificado que ambos grupos tienen estrategias de replicación muy diferentes, y por eso se han dividido en sus propios estatus de familia.  

 

PropIEDADES DE LOS POLIOMAVIRYS Y LOS PAPILOMAVIRUS

Son pequeños: 40 - 60nm
Son icosaédricos: proteína de cápside primaria es VP1, y en menor medida VP2, VP3
Son virus no envueltos (desnudos)
Tienen un ADN circular, de cadena doble asociados a histonas (nucleosomas)

Los Papillomavirus (figura 1) son difíciles de cultivar. No se ampliará este tema en esta sección (favor referirse a la sección virus tumorales de ADN)  

 

 

dna2.jpg (329086 bytes) Figura 2 Virus SV40, un polioma virus © Dr. J-Y Sgro, Universidad de Wisconsin. Usado con autorización. POLIOMAVIRUS

Estos incluyen SV40, BK, JC y polioma virus. Todos poseen una estrategia de replicación de AND similar. Son pequeños (~40nm de diámetro), icosaédricos, no-envueltos que se replican en el núcleo. Dependiendo de la célula huésped, pueden o transformar la célula (referirse aquí) o replicar el virus y provocar lisis celular. 


CICLO LÍTICO

FIJACIÓN, PENETRACIÓN Y PÉRDIDA DE LA CÁPSULA

Las proteínas de la cápside vírica interactúan con receptores de la superficie celular y la penetración se hace posible vía endocitosis. Los viriones son transportados al núcleo, y pierden su cápsula. El ADN (y las histonas asociadas) entran al núcleo, probablemente a través de un poro nuclear.

PRODUCCIÓN DE ARNm Y PROTEÍNAS VÍRICOS

La expresión genética se divide en fases temprana y tardía.

Genes de fase temprana codifican enzimas y proteínas reguladoras que son necesarias para en inicio del proceso de replicación vira.  

Genes de fase tardía codifican proteínas estructurales, proteínas necesarias para el ensamblaje del virus maduro.  

 

dna3.jpg (155321 bytes) Figura 3 Expresión genética temprana
Nota: - - - - indica regiones de transcripción primaria que son removidas en el ARNm procesado alternativamente.
Modificado de Fiers et al.,Nature 273:113

 

 

 

 

 

 

 

 
Figura 4 Genes de expresión tardía
Nota: - - - - indica regiones de transcripción primaria que son removidas en el ARN procesado alternativamente. Las flechas anchas indican regiones traducidas como proteínas.
Modificado de Fiers et al.,Nature 273:113

 

FASE TEMPRANA DEL CICLO LÍTICO

Expresión genética temprana (figura 3)

La región promotora temprana es reconocida por la polimerasa II del ARN del huésped (el SV40 contiene un fuerte inductor). Las modificaciones postranscripcionales del ARN (metilación, poliadenilación, splicing o empalmes etc.) se llevan a cabo por las enzimas del huésped. La transcripción temprana (transcripción primaria) se realiza y luego tienen lugar los procesamientos alternativos, resultando en ARNm para los antígenos T (estas proteínas tienen amino terminales comunes pero carboxiterminales diferentes).

Los ARNm son traducidos en el citoplasma.

Nota: Las transcripciones primarias que pueden ser procesadas y codificar para más de una proteína se encuentran en diversas familias virales y en las células huésped.

 

FASE TARDÍA DEL CICLO LÍTICO

Por definición la fase tardía inicia con el comienzo de la replicación del genoma viral.

Replicación del ADN

La replicación del ADN del SV40/polioma ocurre en el núcleo. 

Los Antígenos T grandes son necesarios para la replicación del ADN. Se unen a los orígenes de replicación.  

Los Polioma virus usan la ADN polimerasa de la célula huésped, la misma reconoce los puntos de origen de la replicación si los antígenos T están presentes.  

La replicación de ADN es bidireccional (hay dos horquillas de replicación por cada genoma circular de AND y el proceso de replicación conlleva cadenas líder/retardada, fragmentos de Okazaki, ADN ligasa, etc.). Este proceso de replicación de ADN es muy similar a aquél que ocurre en la célula huésped – lo cual no es sorprendente ya que el virus usa la maquinaria del huésped exceptuando la implicación de los antígenos T.

Las histonas forman complejos con el ADN recién formado.  

 

Expresión genética de fase tardía (figura 4)

Los ARNm tardíos son hechos luego de la replicación del ADN (en esta etapa hay mucho ADN viral recién sintetizado y disponible como molde o plantilla. Aún se transcribe ARNm de fase temprana pero a una velocidad mucho menor.  

El antígeno T está involucrado en la regulación de la transcripción aumentada por promotores tardíos y de la transcripción demorada por promotores de fase temprana. También interactúa con proteínas de la célula huésped cambiando las propiedades de la misma, jugando así un papel en la transformación celular y en la formación tumoral.

VP1, 2, y 3 resultan de la misma transcripción primaria, la cual ha es sometida a empalmes diferenciales (figura 5). El resultado de esto es que el marco de lectura para VP1 es diferente a aquel para VP2 y VP3. Por tanto, una región de ADN puede codificar dos o más secuencias de aminoácidos de acuerdo al marco de lectura que se utilice. Esta es otra manera en que los virus (y células) pueden utilizar una corta sección de ADN para codificar más de una secuencia proteínica.

ENSAMBLAJE

Los ARNm de VP1, 2 y 3 son traducidos en el citoplasma, las proteínas son transportadas al núcleo, y las cápsides se ensamblan con el ADN (y las histonas celulares) dentro. Un gran número de cápsides de acumula en el núcleo formando cuerpos de inclusión. Los viriones son liberados mediante lisis celular.  

 

 

dna5.jpg (260900 bytes) Figura 5 VP1, 2, y 3 vienen de la misma transcripción primaria la cual es sometida a empalmes (splicing) diferenciales. Esto hace que el marco de lectura para VP1 sea diferente del de VP2 y VP3
dna6.jpg (214612 bytes)  Figura 6
Expresión genética del SV40.
Los genes de fase temprana se ven en rojo, los de fase tardía en verde. Nota: - - - - indica regiones de transcripción primaria que son removidas en el ARNm procesado alternativamente. El área marcada con rayitas cruzadas indica regiones del ARN traducidas en diferentes marcos de lectura de acuerdo a empalmes alternativas transcritos Modificado de Fiers et al.,Nature 273:113  
 

CARACTERÍSTICAS A TOMAR EN CUENTA REFERENTES A LA ESTRATEGIA DEL POLIOMAVIRUS

Funciones tempranas y tardías
Usos múltiples para la misa secuencia de ADN (empalmes alternativas; marcos de lectura solapados)
Proteína multifuncional (antígeno T)
Genoma pequeño – no ha de sorprender que el virus codifique un muy limitado número de proteínas
La célula huésped provee la maquinaria para la síntesis de ARN y su modificación, también para la síntesis de ADN, y las histonas para el empacamiento del ADN

 

 

adeno2.gif (35105 bytes) Figura 7a Estructura del Adenovirus © Dr. Linda Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica. Usado con autorización

dna7.jpg (25995 bytes) Figura 7b Estructura de un Adenovirus

ADENOVIRUS

 

PROPIEDADES DE LOS ADENOVIRUS

Son más grandes que los papovavirus (70nm de diámetro)
No envueltos (desnudos), icosaédricos con fibras en los vértices (figuras 7 y 8)

Su genoma es 7 veces el tamaño del genoma de los poliomavirus

Su ADN es linear, de cadena doble, asociado a proteínas básicas codificadas por al mismo virus (a diferencia de los virus polioma y papiloma, los adenovirus no utilizan histonas de la célula huésped para empacar el ADN del virión)

 


 
CICLO LÍTICO

ADSORSIÓN Y PENETRACIÓN

Los adenovirus usualmente infectan células epiteliales. Las fibras se unen con receptores en la superficie celular y el virus es engullido por endocitosis. El virus aparenta ser capaz de lisar endosomas. La pérdida de la cápside se da en varios pasos. El ADN es liberado dentro del núcleo (probablemente por un poro nuclear) (figura 9).

FASE TEMPRANA

Transcripción temprana: Los adenovirus usan la polimerasa de ARN de la célula huésped y los ARNm de fase temprana son transcritos de regiones dispersas de ambas hebras del ADN (figura 10). El hecho de que haya promotores múltiples resulta en un control más flexible. Los ARNm son procesados por la célula huésped para mutilación, poliadenilación y (a veces) sistemas de enzimas de empalmes, luego son exportados al citoplasma y traducidos.

 

 

Las proteínas de fase temprana incluyen aquellas que:

  • Son necesarias para la transcripción (la proteína E1A es necesaria para la transcripción de otros genes de fase temprana; y por eso esos otros genes a veces son llamados “tempranos retardados” y la E1A es llamada un gen “temprano inmediato”).  

  • Son necesarias para la síntesis del ADN del adenovirus (incluye la ADN-polimerasa)

  • Alteran la expresión de los genes de la célula huésped. Esto incluye a los genes cuyos productos interfieren con la respuesta anti-viral del huésped y/o interfieren con la regulación del ciclo celular

 
A dna8.jpg (116082 bytes)  
B adeno-diag.jpg (116419 bytes)
Figura 8
Modelos del virión de adenovirus. A: Una imagen tridimensional de una partícula intacta de adenovirus vista junto a un eje
icosaédrico de tres dobleces (© EMBL Virus Structure Resource). B: Una sección estilizada de una partícula de adenovirus en base a los conocimientos actuales de su ADN y sus componentes polipeptídicos. Ninguna sección real del virión icosaédrico contendría todos los componentes Los constituyentes del virión son designados por el número de polipéptidos con excepción de la proteína terminal (PT). Adaptado de Fields et al., Fundamental Virology (1996).


adeno-uncoat.jpg (166044 bytes) Figura 9 
Representación diagramática del engullimiento y pérdida de la cápside de los adenovirus.
Adaptado de Zinsser Microbiology 20ava Ed. 


dna11.jpg (181977 bytes) Figura 10
Mapa de transcripción del adenovirus. Los genes de fase temprana se señalan en rojo. En negro se indican los genes de fase tardía. Las líneas azules indican ADN. Los corchetes indican la posición de los promotores. Las transcripciones primarias se realizan a partir de cada promotor y luego pasan por empalmes alternativas, el diagrama arriba no muestra las transcripciones primarias. Únicamente enseña aquellas regiones presentes en los productos empalmados alternativamente. Las regiones faltantes indican la remoción de los intrones.  Adaptado de  Broker, T.R. In Processing of RNA. (Apirion, D ed) 181-212, 1984
 

dna12.jpg (423570 bytes) Figura 11 Mecanismo de dislocación para la replicación del ADN del adenovirus FASE TARDÍA

Replicación del ADN:

Los adenovirus codifican su propia ADN-polimerasa (que es una de las proteínas de fase temprana). El ADN se replica por un mecanismo de dislocación de las hebras (figura 11). No hay Fragmentos de Okazaki, ambas hebras se sintetizan en modo continuo.  

La ADN – polimerasa no puede iniciar la síntesis de novo, necesitan un primer o imprimador o proteína iniciadora. En el caso de los adenovirus, la proteína Terminal (TP), la cual es codificada por el virus mismo, actúa como imprimador. Se encuentra, por tanto, unida covalentemente al terminal 5’ de todas las hebras de ADN de los adenovirus.  

 

dna13.jpg (203007 bytes) Figura 12
Mapa de transcripción del adenovirus. Los genes de fase temprana se muestran en rojo. El verde señala los genes de fase tardía. El azul indica ADN. Los corchetes indican los promotores. Las regiones faltantes indican la remoción de los intrones.  Adaptado de Broker, T.R. In Processing of RNA. (Apirion, D ed) 181-212, 1984

dna14.jpg (138942 bytes) Figura 13 Procesamiento de la transcripción viral primaria.

Transcripción tardía:

La manera en que la transcripción tardía se inicia todavía no se conoce bien. Los ARNm tardíos codifican predominantemente para proteínas estructurales y existe UN promotor tardío principal (figura 12). La transcripción primaria es procesada para generar varios ARNm monocistrónicos  (figuras 12 y 13):

Hay dos tipos de división en la transcripción primaria:

i. para generar diversos terminales 3’ que posteriormente son poliadenilados

ii. para remoción de los intrones 

Todavía se desconoce cómo se controla este proceso para que la cantidad correcta de cada ARNm sea creada. Parece que el virus hace más ARNm y proteínas que las necesarias para el ensamblaje del virión, por tanto un control preciso puede no ser necesario.  

 

  ENSAMBLAJE

El ensamblaje de las partículas de adenovirus tiene lugar en el núcleo. El ADN entra a las partículas luego de que una cápside inmadura es formada. Las cápsides posteriormente sufren un proceso de maduración, a partir del cual las células son lisadas y los viriones escapan hacia fuera.

Se hacen más proteínas estructurales de las necesarias y el exceso se acumula en el núcleo formando cuerpos de inclusión.  

 

   
CARACTERÍSTICAS A TOMAR EN CUENTA REFERENTES A LA ESTRATEGIA DEL ADENOVIRUS
Los adenovirus son más grandes y complejos que los papovavirus.
Los adenovirus codifican su propia ADN-polimerasa y sus proteínas de empaque del ADN.
Sin embargo, aunque algunos adenovirus codifican su propia ADN-polimerasa, utilizan también factores del huésped para la replicación del AND, y usan ARN-polimerasa del huésped y también los sistemas de modificación del ARN, por ellos la síntesis de ácido nucleido necesita llevarse a cabo en el núcleo.

 

dna15.jpg (627020 bytes)  Figura 14a  Estructura del Herpes virus

herpes.gif (48070 bytes)  Figura 14b Virus Herpes simplex © Dr. Linda M Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica, 1995 (usado con autorización). 

 

HERPESVIRUS

 

PROPIEDADES DE LOS HERPESVIRUS

Son viriones grandes (180 - 200nm), más que los adenovirus
Tienen genomas más grandes (3 a 5 veces) más que los adenovirus
ADN linear, de cadena doble
Son virus icosaédricos (esto significa que los solventes lipídicos inactivan estos virus) (figura 14)
Figura 15a Virus Herpes simplex fijándose a la membrana plasmática  © Dennis Kunkel Microscopy, Inc.  Usado con autorización

dna16.jpg (333091 bytes) Figura 15b Fusión de un virus asociado-a-membrana con la membrana plasmática

FIJACIÓN Y PENETRACIÓN

Muchos herpesvirus, incluyendo el virus herpes simples, pueden fundirse directamente con la membrana celular plasmática (resultado en pérdida parcial de su envoltura) (figura 15). Dicha fusión con la membrana plasmática tiene implicaciones tanto para el virus como para la célula huésped. Dentro de dichas implicaciones tenemos:

i) Como la proteína de fusión está activa a un pH fisiológico, si se inserta en la membrana celular plasmática durante el ciclo de crecimiento viral, la célula infectada puede potencialmente fundirse con otras células y formar sincitios.

ii) La envoltura viral deja “huellas” en la membrana celular plasmática y estas son señales de  infección en la célula (figura 15b)

Las cápside son transportadas hacia el núcleo y el ADN pasa al mismo (probablemente a través de poros nucleares).  

 

 

herpeslay.jpg (111723 bytes) Figura 16  Expresión de los genes temprano – inmediatos, tempranos y tardíos de los herpesvirus FASE TEMPRANA

Transcripción temprana (los ARNm hechos durante esta fase son los ARN alfa y beta) (figura 16)

Los herpesvirus usan ARN – polimerasa del huésped. Sin embargo, una proteína del tegumento del virión (VP16) entra en el núcleo durante la infección como parte del complejo de factores de transcripción reconocidos por la ARN – polimerasa del huésped. El virus usa enzimas del huésped para la modificación del ARNm.

Inicialmente, los ARNm – alfa son transcritos. Estos son los ARNm inmediatos tempranos y son exportados al citoplasma y traducidos en proteínas alfa. Las α-proteínas traducidas en el citoplasma son transportadas al núcleo en donde activan promotores beta que serán utilizados por la ARN polimerasa del huésped (figura 16).

Los ARN-betas son transcritos por la ARN – polimerasa del huésped. (Los genes-beta comoquiera son “de fase temprana” puesto que son transcritos previo a la síntesis de ADN. Algunas veces, por ello, los genes – alfa son llamados “tempranos inmediatos” y los beta “tempranos”). Las proteínas beta participan en la regulación de la expresión genética. Disminuyen la expresión de los genes alfa y son necesarias para la expresión de los genes gamma. También participan en varios aspectos de la síntesis de ADN; por ejemplo, los genes – beta herpéticos codifican varias proteínas entre las cuales tenemos:

  • ADN polimerasa

  • Proteínas de fijación de ADN

  • Timidinacinasa o timidina kinasa

  • Ribonucleótido reductasa

PUESTO QUE ESTAS PROTEÍNAS BETA SON CODIFICADAS POR EL VIRUS Y NO POR LA CÉLULA HUÉSPED, SON ESLABONES POTENCIALMENTE DÉBILES EN EL CICLO DE VIDA VIRAL Y POR TANTO, SON OBJETIVOS PARA QUIMIOTERAPIA VIRAL

 

 

dna19.jpg (158061 bytes) Figura 18 Posibles estructuras genómicas de los herpesvirus

FASE TARDÍA

Replicación de ADN

Los herpesvirus codifican varias proteínas, además de la ADN polimerasa, que son necesarias para la replicación del ADN. Se desconoce el mecanismo preciso de la replicación del ADN. La replicación del ADN se acompaña de mucha recombinación. El ADN replicado se encuentra como moléculas concatámeros (repeticiones en tándem del genoma unidas cabeza – con – cola). Estas son separadas para que tengan medidas de genoma cuando el ADN es empacado dentro del virión (figura 18). 

Algunos herpesvirus (i.e. el virus herpes simples) tienen una estructura genómica en la que dos partes del genoma pueden ser inversas con relación la una con la otra (figura 18), otras no. El significado de esto se desconoce.

Transcripción tardía:

Por definición, la transcripción tardía ocurre después de la replicación del ADN. Los ARNm gamma se hacen y se traducen en el citoplasma. Las proteínas gamma son predominantemente estructurales. Hay una disminución de la expresión de los genes beta en la etapa tardía. Esto es probablemente debido a una regulación a la baja de la transcripción de los genes beta por una de las proteínas gamma.

En los herpesvirus no hay una organización aparente en bloques del genoma durante las transcripciones temprana y tardía.

 


Figura 19A
Virus del herpes simples en vacuolas celulares y citoplasma de un linfocito de sangre periférica © Dennis Kunkel Microscopy, Inc.  Usado con autorización

Figura 19B
Virus herpes simplex en un linfocito de sangre periférica © Dennis Kunkel Microscopy, Inc.  Usado con autorización


 

ENSAMBLAJE

El ensamblaje ocurre en el núcleo. La cápside se forma y el ADN entra en ella. Las cápsides adquieren una envoltura mediante yemación a través de la membrana nuclear interna, la cual posee insertadas en ella proteínas de membrana virales (figura 19). También hay proteínas de tegumento asociadas con la cara interna de la membrana nuclear interna. La envoltura vírica entonces se funde con la membrana nuclear externa y la nucleocápside desenvuelta es llevada al citoplasma, en donde adquiere un tegumento más maduro. Luego se hace envuelta de nuevo al yemar como vesículas de Golgi, y es posteriormente liberado.

La proteína de fase tardía requerida para la transcripción inmediata de ARNm de fase temprana en la próxima vuelta de infección es empacada en el virión.

Proteínas estructurales excedentes se acumulan en el núcleo, muchas veces forman cuerpos de inclusión (parte del efecto citopático).  

CARACTERÍSTICAS A NOTAR SOBRE LOS HERPESVIRUS

No hay bloqueo evidente de los genes de fase temprana ni tardía
Son más independientes que algunos de los virus más pequeños
Como son más independientes, son “eslabones más débiles” para ser atacados por drogas

 

Figura 19C  (derecha)
Etapas de la exocitosis hacia la membrana plasmática y desde el núcleo del herpesvirus, en el núcleo se ensambla el núcleo vírico
 

dna20.jpg (259518 bytes)  Figura 20 Tinción negativa de poxvirus  © F. Fenner

  

VIRUS CITOPLÁSMICOS DE ADN  

 POXVIRUS 
smallpox.jpg (23267 bytes) Figura 21 Niño con varicela  CDC/Cheryl Tryon ctt1@cdc.gov Hay muchas razones por las que los poxvirus (figura 20) son de importancia:
  • Algunos poxvirus son una nota histórica, como el virus de la viruela (figura 21) y el virus vaccinia (viruela bovina, la cual fue utilizada en la vacuna de la viruela) (referirse aquí))
  • Los poxvirus pueden ser posibles agentes de bioterrorismo
  • Los poxvirus son usados en nuevas técnicas de vacunación (tales como la vaccinia genéticamente manipulada)
  • Algunos miembros de esta familia infectan humanos (molluscum contagium (figura 22), orf virus de los pequeños rumiantes, pox de los simios, pox bovino).
     
pox-moll-cont.jpg (35295 bytes) Figura 22  Micrografía de transmisión de electrones del poxvirus molluscum contagiosum  CDC  

PROPIEDADES DE LOS POXVIRUS

Viriones grandes
Genomas largos, ADN de doble cadena variado en tamaño pero tanto o más grandes que los herpesvirus
Morfología compleja
Envueltos
  Los poxvirus se replican en el citoplasma. Esto significa que ellos deben aportar su propio ARNm y su propia maquinaria de síntesis de ADN.  

El virus vaccinia es, de los miembros de la familia poxvirus, el más estudiado.  
 

FIJACIÓN Y PENETRACIÓN

El virus se fija a receptores de la superficie celular. Entra a la célula mediante endocitosis o por fusión directa del mismo con la membrana plasmática. Posteriormente el virus es liberado al citoplasma sin su envoltura.
 

FASE TEMPRANA

Transcripción temprana

Luego de la etapa inicial de pérdida de la envoltura, el virus puede crear un limitado número de ARNm (los ARNm tempranos inmediatos). Para lograr esto, el poxvirus necesita una ARN – polimerasa dependiente de ADN. La ARN polimerasa del huésped se encuentra en el núcleo de la célula y esto explica porqué los poxvirus codifican su propia ARN – polimerasa dependiente de ADN para hacer su propio ARN. Como esta enzima es necesaria inmediatamente luego de la infección, debe de ser traída a la célula infectada junto al ADN viral, está por tanto presente en el virión. El ADN viral “desnudo” que ha sido desprovisto de toda proteína es por tanto no infeccioso, ya que no tendrá ARN – polimerasa asociada a él, y el ciclo de vida del virus no podrá llevarse a cabo sin la presencia de ARN ni de proteínas.  

Los poxvirus son metilados y poliadenilados al igual que los ARNm eucarióticos, pero los ARNm celulares son modificados en el núcleo y los del virus en el citoplasma. Como el poxvirus es citoplásmico, estas modificaciones deben de llevarse a cabo por enzimas codificadas por el virus mismo. Las enzimas modificadoras son empacadas dentro del virión y por ello, aquellos ARNm creados inmediatamente luego de la infección pueden ser modificados. Hasta ahora, no ha sido reportado ningún ARN empalmado de los virus vaccinia (esto no ha de sorprender puesto que se replica en el citoplasma y las enzimas empalmadotas del huésped se hallan dentro del núcleo).

Uno de los productos de los ARNm tempranos inmediatos es la enzima que ayuda a quitar la envoltura del virus. Esto permite mayor pérdida de las membranas del ADN de la vaccinia y así más genes pueden ser transcritos – los genes de fase temprana ahora se expresan todos. Los poxvirus son excepcionales en que codifican una proteína para desenvolver la cual debe de ser creada en la célula recién infectada antes de que la pérdida de su envoltura sea completa.  

En el citoplasma se pueden apreciar “factorías” de producción viral – sitios de replicación del virus vaccinia.

Las proteínas de fase temprana son parte de la replicación del ADN, transcripción del ARN,  modificación del ARN y pérdida de su envoltura. También algunas son estructurales.

 

  FASE TARDÍA

Síntesis de ADN

La síntesis del ADN ocurre en “factorías” y utilizan un mecanismo inusual que no va a ser discutido en este texto.

Transcripción tardía y traducción

Este es un proceso complejo. Algunas proteínas de fase tardía son creadas durante dicha fase, pero otras se crean únicamente al principio de la misma. Algunas proteínas de fase temprana no se sintetizan una vez que ha comenzado la replicación del ADN, mientras que algunas otras proteínas de fase temprana se sintetizan tanto durante la fase temprana como durante la tardía. Por tanto, hay un control complicado sobre cuales proteínas son hechas por el virus vaccinia y en qué momento. Esto significa que hay controles diferentes a los de fase temprana y a los de fase tardía. (Este es un virus muy grande, por eso su complejidad no es rara).

 

poxexo2.jpg (186107 bytes) Figura 23 Posibles esquemas de formación de los viriones pox infecciosos. El núcleo vírico se envuelve en la membrana citoplásmica y es liberado cuando la célula huésped es lisada. Otros viriones asociados-a-membrana pueden yemar a través de otras membranas, en cuyo caso tendrían dos envolturas. En cualquier caso, el virión es infeccioso. Adaptado de Baron, S. Ed. Medical Microbiology 4a Edición. 1996. 

ENSAMBLAJE

El ensamblaje ocurre en las “factorías” en el citoplasma. Las nuevas partículas víricas inmaduras adquieren una membrana mientas están en el citoplasma – este mecanismo no está completamente esclarecido pero al parecer el virus es “envuelto” por membranas celulares (figura 23). Las ideas anteriores de que esta envoltura se forma directamente a partir de lípidos son incorrectas. Hay una maduración gradual de las partículas envueltas. El virus generalmente es liberado con la desintegración de la célula huésped, pero algunos pueden liberarse yemando a través de la membrana (en estos casos tienen una envoltura extra). Ambas formas son infecciosas. La manera en la que el virus es liberado puede depender del tipo de célula huésped.

CARACTERÍSTICAS A TOMAR EN CUENTA SOBRE LOS POXVIRUS

Citoplásmicos
Genoma largo
El virus hace muchas cosas por su propia cuenta
El virus tiene habilidades inusuales comparado a otros virus

 

Regreso a la sección de Virologia Microbiología e Inmunología on line

Regreso al sitio del Departamento de Microbiología e Inmunología

Derechos de autor 2007   The Board of Trustees of the University of South Carolina
Esta página se modific
ó recientemente en Tuesday, May 05, 2009
Mantenimiento de la pagina por
Richard Hunt


Favor de reportar problemas a
rhunt@uscmed.sc.edu