C6 -Sinteza ARN-ului viral utilizand o matrita ARN Flashcards
Identificarea ARN polimerazelor
S-au folosit extracte celulare pentru a identifica enzimele implicate în transcripție și pentru a înțelege mecanismele implicate.
Tehnologiile de secvențiere a ADN-ului au avansat semnificativ în decursul anilor, ceea ce a facilitat identificarea secvențelor de ADN care codifică ARN polimerazele.
Prin secventializare s-a stabilit faptul ca secvența unor aminoacizi este de fapt o „semnătură „ specifica ARN polimerazelor (GDD sau Gly Asp, Asp)
Prin cristalizarea acestor polimeraze s-a reușit identificarea structurilor 3D ale ARN polimerazelor
Genoamele ARN (-)
au polimeraza inclusa in particula : RdRp
ARN si proteine = nucleocapsida
Genoamele ARN (+)
nu au RdRp in particule , sunt virusuri nude (excepții:
retrovirusurile, coronavirusurile)
Genoamele ARNds
nude dar conțin RdRp in particule
De obicei, buclele „stem” sunt ……
locuri de atașare pentru proteine
Dar, ARN-ul poate interacționa și cu alte secvențe de ARN
Regulile fundamentale pentru sinteza ARN-ului
- Genomul ARN trebuie copiat de capăt la capăt, fără pierderi de secvență de nucleotide
- ARNm virali produși trebuie sa poate fi traduși în mod eficient de către sistemul celular a proteinelor celulare
Regulile universale pentru sinteza ARN-ului, dependenta de ARN (RdRp)
- Sinteza ARN începe și se termină la nivelul anumitor locuri specifice de pe matriță
- RdRp poate iniția sinteza „de novo” (nu au nevoie de „primer” sau amorsa) (cum ar fi DdRp celular) sau poate necesita o amorsa
- Pentru sinteza ARN-ului pot fi necesare si alte proteine virale și celulare
- ARN-ul este sintetizat prin încorporarea treptată a NTP-urilor (nucleotidelor), alungită în direcția 5’-3 ’
- Există si o sinteză a ARN-ului fără a avea nevoie de o matriță
Initiere “de novo” a ARN viral
- fara amorsa
a) Inițiere 3’ : Polimeraza preia prima baza din poziția N1, selectează corect primul trifosfat complementar la matrita si începe sa copie (polimerizarea) fără a avea nevoie de o amorsa
b) Inițiere interna: Polimeraza începe sa copie nu chiar de la început, dar ea „alunecă” înapoi (genomul ARN trebuie copiat fără pierderi de secvență de nucleotide)
Inițiere dependentă de „primer” sau de o amorsa
a) Unele virusuri necesită o proteină terminală ca un „primer”
b) Unele virusuri necesită o amorsa de tip CAP (o
secvență de ARN); toate ARNm din celule au o
structura de tip „CAP”
ptoteina VPg
amorsa pt sinteza ARN viral
structurile secundare ARN implicate in replicare
-ac de par
-pseudonod
-frunza de trifoi
Ce asigura structurile secundare?
Aceste structuri secundare asigura faptul ca polimeraza va copia doar ARN-ul viral si nu ARN-ul celular !
sinteza ARN are loc la nivelul ……. unde o serie de interactiuni de tip …… au loc
membranei
proteina-proteina
Alphaviruses, Togaviridae (ARNss + )
realiz replicarea cu ARN subgenomic
Flavi- si Picornaviruses (ARN ss +)
realizeaza replicarea fara ARN genomic
ARN ss +
Genomul viral este ARNm
ARN ss -
Genomul viral nu este ARNm
Cand genomul viral nu este ARNm, trebuie sa existe un
“switch” (un punct de trecere) de la ARNm la sinteza genomului ARN
Procesul de poliadenilare si regiunile intergenice
- Copierea ultimelor 7 reziduri de U a secvenței de ARNm este urmata de o „alunecare” a celor 7 reziduri de A
si o recopiere a rezidurilor U etc etc - Acest proces este repetat pana când sunt adăugați aproximativ 200 de reziduri A (polyA)
- Procesul de terminare (poly A) este urmat de inițierea si elongația urmatorului ARNm
la virusul gripal genomul viral …….
nu este ARNm (ARN ss -)
ARNm este sintetizat dar este mai scurt cu 20 de nucleotide
genomulviral la ARN ds …..
nu este ARNm
ex. reovirusuri
Originea diversitatii virusurilor ARN
- Încorporarea greșită a nucleotidelor
-Lipsa activității de corectare în ARN polimeraza dependentă de ARN: frecvențe mari de eroare (1 încorporare greșită / 103 - 104 nt polimerizat)
- Recombinarea ARN-ului
-Schimb de secvențe de nucleotide între diferite molecule de ARN genomic (diferit de reasortare)
Nidovirales
Nidovirales reprezintă un ordin de virusuri cu genom ARN monocatenar de dimensiuni mari, care include familii de virusuri importante, cum ar fi Coronaviridae și Arteriviridae.
Proteina exoN este o exonuclează 3’-5’ care corectează erorile ARN polimerazei
- Îndepărtarea exoN produce un virus cu o creștere de 15-20 de ori a ratei de mutație
- ExoN poate permite replicarea fidelă a genomurilor ARN mari (până la 41 kb)
