C8-Replicarea AND-ului viral Reverstranscriptia si Integrarea

Question 1

Cum este replicarea ADN viral?

Answer 1

Replicarea ADN-ului viral este întotdeauna întârziată după infecție ( in faza târzie)

(Transcripția mai întâi; au nevoie mai întâi proteine)

Question 2

Regulile generale de replicare ale ADN-ului viral

Answer 2

• ADN-ul este sintetizat prin încorporarea direcționată de matriță a dNMP-uri (dezoxiribonucleotide monofosfat) în 3’-OH al lanțului de ADN
• ADN-ul este întotdeauna sintetizat 5’-3’ prin replicare semiconservativă (pentru ca rezulta din cele două catene fiice ce sunt copiate identic) ;
• Replicarea este inițiată in locuri specifice pe matriță numite origini
• Replicarea ADN-ului este catalizată de Adn polimeraza dependenta de ADN + proteine accesorii
• Poate fi dependenta de o amorsa (regula generala) sau independenta de primer (este recent descoperita).

Question 3

ce necesita virusurile simple?

Answer 3

Virusurile simple necesită mai multe proteine gazdă - economie genetică

Virusurile mici ADN nu codifică un întreg sistem de replicare
- Codifică proteinele care orchestrează sistemul celulei gazda (cel puțin o proteina (Papillomaviridae, Polyomaviridae, Parvoviridae)

Question 4

virusurile complexe codifica toate proteinele necesare pt replicare?

Answer 4

Virusurile complexe ( poxvirus, mimivirus) codifică multe, dar nu toate proteinele necesare pentru replicare (pentru ca se replica in citoplasma)

Virusurile ADN mari codifică majoritatea sistemelor proprii de replicare (Herpesviridae, Adenoviridae, Poxviridae)

Question 5

ce necesita replicarea ADN viral?

Answer 5

necesită întotdeauna sinteza a cel puțin o proteină virală,
uneori multe (deci este o acțiune întotdeauna întârziată după infecție)

Question 6

virusurile ADN pot realiza singure replicarea ADN viral?

Answer 6

NU

Question 7

Proteinele virale implicate in replicarea ADN-ului

Answer 7

• ADN polimeraza si proteine accesorii
• Proteine care se atașează la originea replicării, helicaze (enzime ce desface ADN-ul)
• Exonucleaze (necesare secționării amorselor si al corecțiilor)
• Enzime necesare metabolismului acidului nucleic (timidin kinaze, ribonucleotide, reductaze, dUTP-aze) : necesare pentru sinteza trifosfatilor (dNTP)

Question 8

mecanisme de sinteza a ADN ds

Answer 8

FURCA DE REPLICARE :
* Ambele catene sunt copiate in același timp
* Primers ARN (amorsa sau primers)

DEPLASAREA CATENEI
* O catena este deplasata iar cealaltă este copiată separat (nu este copiata in același timp cu cealaltă catena)
* Nu utilizează o amorsa ARN (este o proteina sau un ADN)

Question 9

cine rezolva problema 5’ END la mamifere?

Answer 9

telomerele

Question 10

ce rol are topoizomeraza ?

Answer 10

-relaxare
- topoizomeraza 1 actiuneaza asupra uneia dintre catene iar topoizomeraza 2 actioneaza asupra ambelor catene

Question 11

De ce SV 40, herpes virus, adenovirus nu are prroblema cu 5’END?

Answer 11

pt ca este un cerc

Question 12

Unde se replica poxvirus?

Answer 12

se replica in citoplasma
In consecință codifică toate proteinele necesare pentru replicarea ADN-ului
(variola)

Question 13

unde nu se reproduc bine virusurile?

Answer 13

in celulele aflate in repaus

Question 14

Cat de des se divid celulele umane?

Answer 14

• Majoritatea celulelor noastre nu se divid sau o fac rar

Question 15

Ce trebuie sa contina virusurile?

Answer 15

Virusurile trebuie să conțină proteine care sa inducă replicarea celulei gazdei

Question 16

Pot virusurile controla sinteza ADN-ului?

Answer 16

Virusurile pot exercita un control semnificativ asupra sintezei de ADN în celulele gazdă prin diverse mecanisme.

Question 17

cum erau numite retrovirusurile initial?

Answer 17

virusuri tumorale

Question 18

Ipotezele lui Howard Temin

Answer 18

1. Virusurile tumorale ARN provoacă modificări permanente în celule (procesul de transformare)
2. ADN-ul viral a fost integrat în genomul gazdei
3. ADN-ul viral a devenit o parte permanentă a ADN-ului gazdă
4. Ipoteza virusului integrat sau a provirusului

Question 19

ce este un provirus/virus integrant?

Answer 19

Un provirus este o formă inactivă sau latentă a unui virus care s-a integrat în genomul celulei gazdă.

Question 20

unde a fost descoperita reverstranscriptaza?

Answer 20

in virusurile tumorale ARN, de Baltmor si Temin

Question 21

ce fac retrovirusurile?

Answer 21

ARN => ADN => ARN => proteine

Retrovirusurile și-au primit numele datorită capacității lor de a inversa fluxul normal de informații genetice (ADN => ARN => proteină)

Question 22

Ce virusuri prezinta reverstranscriptaza?

Answer 22

hepadnavirus
retrovirusuri
Caulimoviridae (virusuri ale plantelor)

Question 23

ce face Rous Sarcoma virus?

Answer 23

-este un retrovirus ARN care, după ce infectează celulele, convertește informația genetică din ARN în ADN și integrează acest ADN viral în genomul celulei gazdă.

-virus oncogenic

Question 24

Reverstranscriptaza

Answer 24

• Amorsa (Primer) poate fi ADN sau ARN
• Matrița poate fi ARN sau ADN
• Doar dNTP-urile (nu rNTP-urile) sunt încorporate (este sintetizat doar ADN si nu ARN)

Question 25

Activitatea reverstranscriptazelor

Answer 25

RT a evoluat înainte de separarea dintre Archaea, bacterii și
eucariote (celulele noastre conțin RT dar nu suficiente pentru a realiza reverstranscriptaza)

RT ar putea fi puntea dintre lumea precoce a ARN-ului și lumea modernă a ADN-ului

Question 26

Secvențele de AA conservate la diferitele tipuri de polimeraze

Answer 26

• Gly-Asp-Asp la ARN polimerazele ARN (+)
• Asp-Asp in RT, la ARN polimerazele ARN (-) segmentate
• Gly-Asp-Asn la ARN polimerazele ARN (+) nesegmentate

Question 27

Alta activitate a reverstranscriptazei

Answer 27

ARN-H (endonucleaza)

• Scindează ARN-ul numai când acesta este în formă de duplex
• ARN-ul poate fi în duplexuri de tip ARN:ARN sau ARN:ADN si deci RT realizează secționări endonucleolitice (endo = in interior)
• Produce oligonucleotide scurte (5’-fosfat, 3’-OH) : activitate necesara pentru reverstranscriptie

Question 28

Cate schimburi au loc in sinteza de ADN viral de reverstranscriptaza?

Answer 28

• In sinteza ADN viral de către revers transcripaza au loc doua schimburi (la nivelul catenelor de ARN viral)
  ARNss-, apoi ARNss+

RT utilizează genomul ARN viral pentru a sintetiza un ARN intermediar de ADN complementar (cADN) numit ARN dublu-catenar (ADNdc) sau preADN. Acesta servește ca șablon pentru sinteza ADN-ului viral.

Question 29

ce este sinteza LTR („long terminal repeat”) ?

Answer 29

este rezultatul celor doua schimburi de catene in timpul copierii celor doua molecule de ARN viral de către RT

Question 30

Cum are loc integrarea? (integrare ADN viral in genom)

Answer 30

Integrarea are loc cu doua modificări importante:
1. Integrarea in genomul celulei se face cu pierderea a doua baze de la nivelul LTR
2. Doua secvențe ale genomului gazda sunt duplicate

Question 31

Ce face ADN-ul proviral?

Answer 31

ADN-ul proviral direcționează sistemul de transcripție a celulei gazda pentru a sintetiza multe copii ale ARNm viral

ARNm viral este tradus în proteine virale SAU încapsidat în particule virale

Nu există o replicare a ADN-ului viral și nici o replicare a ARN-ului viral

Question 32

cat timp ramane provirusul integrat? Care este calea de iesire?

Answer 32

Nu există mecanism pentru excizia precisă a provirusului integrat (rămâne integrat atât timp cat celula trăiește)

Singura cale de ieșire din genom este transcripția de către ARN pol II a celulei gazda(enzima esentiala pt sinteza ARNm)

Question 33

ce este fenomenul de endogenizare ?

Answer 33

Fenomenul de endogenizare se referă la integrarea materialului genetic viral în genomul gazdei, de obicei sub forma unor fragmente de ADN sau ARN viral.

Dacă acești retroviruși infectează celule germinale (celulele care formează gametele - ovulele și spermatozoizii), ADN-ul viral integrat poate fi moștenit și transmis urmașilor gazdei. Aceste elemente genetice endogene retrovirale pot deveni fixate în genomul gazdei și pot fi transmise de la o generație la alta.

Genomul celular este plin de retroelemente antice și moderne - prin fenomenul de endogenizare

Question 34

Endogenizarea contemporană la Koala

Answer 34

(prin infectarea celulelor germinale)
Cu ~50.000 de ani în urmă, transmiterea unui retrovirus de la rozătoare (devin imunodeficiente)

Question 35

ce sunt retroelementele?

Answer 35

Secvențe care se mișcă în genom prin intermediul RT
(diferit de retrovirusuri)
( împart caracteristici structurale și mecanisme de replicare similare cu retrovirusurile)

Adesea retroelementele au o replicare defectiva (la om
toate sunt particule defective si nu particule infectioase )

~42% din genomul uman cuprinde elemente genetice
mobile, inclusiv provirusuri endogene și alte retroelemente

Question 36

ce sunt retrovirusurile endogene?

Answer 36

-sunt retroelemente
-ADN-ul proviral integrat în linia germinativă = retrovirusuri endogene

genomul mamiferelor contine mii de copii ale ERV (aprox. 8% din genom), elemente genetice mobile care sunt reclive ale infectiilor retrovirale

pot avea – efect negativ ( agenti ale unor boli genetice si ale cancerului)
– efect pozitiv (dezvoltare placentara)

Question 37

ce retroelemente sunt in genomul uman ?

Answer 37

<non-LTR(Long Terminal Repeat) -LINEs(elemente lungi intercalate) si SINEs(elemente scurte intercalate)

<LTR -retrotranspozoni, ERV(retrovirusuri endogene)

Question 38

ce determina cojile de ou albastre?

Answer 38

un retrovirus

Question 39

ce sunt hepadnavirusurile?

Answer 39

Virusuri ADN cu RT dar fara integrarea genomului

O caracteristică distinctivă a genomului hepadnavirusurilor este capacitatea lor de a efectua un ciclu parțial de transcripție inversă în cadrul ciclului lor replicativ, dar fără integrarea efectivă în genomul gazdei

Question 40

Ce este originea virala(ORI)?

Answer 40

• Sunt segmente bogate in AT ce sunt recunoscute de către proteinele virale ORI
• Puncte de asamblare pentru proteinele sistemului de replicare a ADN-ului
• Virusurile pot avea 1, 2 3 sau mai multe puncte de incepere a replicării ADN-ului (ORI)

Question 41

Proteine virale ce recunosc ORI

Answer 41

• Proteina T (poliomavirus-SV40) se atașează specific la ADN-ul viral
• Proteina Rep68/78 (parvovirus) se atașează la capătul desfăcut al ADN-ului viral si este implicata in finalizarea sintezei
• Proteina pTP (adenovirus) se atașează la capătul terminal si recrutează ADN polimeraza
• Proteina UL9 (herpesvirus) recrutează proteinele virale la nivelul secvențelor AT si participa la desfacerea ADN-uli