virusologie 6

Question 1

Identificarea ARN polimerazelor

Answer 1

• ARN polymerazele au fost descoperite si in particulele virale ARN (-)
• 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 ales ARN polimerazelor

Question 2

ARN-ul si ARN polimeraza dependenta de
ARN (RdRp) in particulele virale

Answer 2

• Genoamele ARN (-) : au polimeraza inclusa in particula : RdRp (proteina reprezentata in galben): 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

Question 3

Structura secundara a ARN-ului

Answer 3

• ARN nu are doar o structura liniară (structură primară) : structura este complexa
• bucla „stem” care este realizată de perechi de baze (barele roșii) : este o funcție foarte importantă in multiplicarea genomlui viral ARN
• Pseudonod : bazele din buclă sunt perechi cu bazele în aval de bucla tijei = structuri foarte importante în interacțiunea proteinelor cu ARN (pseudonod)

Question 4

Regulile fundamentalepentru
sinteza ARN-ului

Answer 4

1. Genomul ARN trebuie copiat de capăt la capăt, fără pierderi de secvență de nucleotide
2. ARNm virali produși trebuie sa poate fi traduși în mod eficient de către sistemul celular a proteinelor celulare

Question 5

Regulile universale pentru sinteza
ARN-ului, dependenta de ARN (RdRp)

Answer 5

1. Sinteza ARN începe și se termină la nivelul anumitor locuri specifice de pe matriță
2. RdRp poate iniția sinteza „de novo” (nu au nevoie de „primer” sau amorsa) sau poate necesita o amorsa
3. Pentru sinteza ARN-ului pot fi necesare si alte proteine virale și celulare
4. ARN-ul este sintetizat prin încorporarea treptată a NTP-urilor (nucleotidelor), alungită în
   direcția 5’-3 ’
5. Există si o sinteză a ARN-ului fără a avea nevoie de o matriță

Question 6

Doua moduri al inițierii sintezei
ARN-ului viral

Answer 6

1. Inițiere de novo (fara amorsa)
2. Inițiere dependentă de „primer” sau de o
   amorsa

Question 7

Inițiere de novo (fara amorsa)

Answer 7

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)

Question 8

Inițiere dependentă de „primer” sau de o
amorsa

Answer 8

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

Question 9

Originea diversitatii virusurilor
ARN

Answer 9

1. Încorporarea greșită a nucleotidelor
2. Recombinarea ARN-ului

Question 10

Încorporarea greșită a nucleotidelor

Answer 10

• Lipsa activității de corectare în ARN polimeraza dependentă de ARN: frecvențe mari de eroare (1 încorporare greșită / 103 - 104 nt polimerizat)
• Frecvența medie de eroare: 1 din 104 sau 105 nucleotide polimerizate
• Într-un genom de virus ARN de 10 kb, o frecvență de mutație de 1 din 104 duce la aproximativ 1 mutație per genom

Question 11

Recombinarea ARN-ului

Answer 11

• Schimb de secvențe de nucleotide între diferite molecule de ARN genomic (diferit de reasortare)
• Modelează lumea virusurilor ARN prin rearanjarea genoamelor și crearea unui genom nou
• Poate fi relativ mare: 10-20% din moleculele de ARN poliovirus se recombină într-un singur ciclu de replicare