Genetica viral

Genética Viral Carlos A. Fernández M
.
2008
GENÉTICA VIRAL
Carlos Alberto Fernández Miñope
FernandezC4@gmail.com
Julio, 2008

Genética Viral Carlos A. Fernández M. 2008
Modificación Genética Viral
La modificación genética en su
sentido más amplio implica
variabilidad.
Factores:
Virus DNA o RNA
Genoma fragmentado
Lugar de maduración

Procesos de Modificación
MUTACIONES

Definición
 Cambios en la secuencia de bases
nitrogenadas del ácido nucleico que no
se deben a la incorporación de material
genético de otro organismo, heredables
y que originan o no un cambio en el
fenotipo.

Causas
 Variadas y van a depender mucho de la
naturaleza del ácido nucleico (DNA o
RNA).
 Tenemos:
 Mutaciones espontáneas
 Mutaciones físicamente inducidas
 Mutaciones químicamente inducidas.

Mutaciones espontáneas
Variaciones tautoméricas de las
bases nitrogenadas
Errores de la polimerasa viral.

Variaciones tautoméricas

Errores en la polimerización

Errores de la polimerasa
 Polimerasas dependientes de RNA
carecen de la actividad exonucleasa 3’
 5’
 Menor fidelidad que las polimerasas de
los virus DNA.
 Tasa de mutaciones producidas por
errores de la polimerasa viral está en el
orden de 10-5
y 10-6
por gen.

Mutaciones inducidas físicamente
 Radiaciones ionizantes y no ionizantes.
 La ionización origina pares iónicos que
contienen grupos químicos muy reactivos.
 Radicales liberados a lo largo de su
trayectoria, sobre el ADN.
 Las radiaciones no ionizantes, también
llamadas ultravioleta ó UV, de longitud de
onda corta.

Mutaciones inducidas químicamente

Tipos de mutaciones
Clasificación artificial
Dos tipos:
Mutaciones que desplazan el
marco de lectura
Mutaciones que no desplazan el
marco de lectura

Alteración de porción del ácido
nucleico que se encuentre entre un
codón de inicio y un codón stop.
Adiciones
Delecciones
Mutaciones que desplazan el marco
de lectura

Mutaciones que desplazan el marco
de lectura

Mutaciones que no desplazan el
marco de lectura
Mutaciones basadas la sustitución
de un nucleótido por otro
Mutaciones silenciosas
Mutaciones de sentido erróneo
Mutaciones sin sentido

Mutaciones que no desplazan el
marco de lectura

Mutaciones silenciosas

Mutaciones de sentido
erróneo

Mutaciones sin sentido

Consecuencias de las mutaciones
 Cambio en el fenotipo.
 Mutantes letales condicionales
 Sensibles a la temperatura
 Dependientes del hospedero
 Dependientes de drogas

Sensibles a la temperatura
Reemplazo de un aminoácido
(mutación de sentido erróneo)
Falla en el plegamiento
Sustitución de una base en el ácido
nucleíco

escape

Dependientes del hospedero
Codón  aa
Codón Stop
Mutación sin sentido
Pérdida de
Función
Cambio
Proteínas cortas

Dependientes del hospedero
Cepas mutantes
de bacterias que
contienen
moléculas de
RNA de
transferencia
mutadas

Mutantes letales condicionales
Dependientes de drogas
 Sólo crecen en medios de cultivo
de células con determinadas
drogas.
 Vaccinia dependientes de la IBT
(isatin - β - tiosemicarbazona).

Dependientes de drogas

Otros Fenotipos
 Mutantes de tamaño de placa
 Mutantes de espectro de huéspedes
 Mutantes resistentes a fármacos
 Mutantes de escape a la neutralización

Mutantes de tamaño de placa
Mutantes espontáneas
Adsorción
Proteína de adsorción
Polisacáridos
sulfatados
Mutación
Inhibición Placa Pequeña

Mutantes de tamaño de placa

Mutantes de espectro de
huéspedes
 Mutantes para proteínas de adsorción
 Mutantes de proteínas reguladoras
Sólo desarrollan en determinados
huéspedes

Mutantes resistentes a fármacos

Mutantes de escape a la
neutralización

Procesos de Modificación
RECOMBINACIÓN

Definición
 Intercambio de material genético entre
dos virus que infectan una misma
célula.
 El resultado: descendencia
genéticamente estable que posee
características que no coexisten en
ninguna de las dos cepas iniciales.

Condición
Se da SÓLO
cuando la relación
es muy cercana

Recombinación Clásica
Virus
dsDNA

Recombinación por
Reordenamiento de genes
L M S L M S
+
L S L MM S
(Reovirus, bunyavirus, arenavirus)

Recombinación Copy Choice
Virus RNA monocatenario
(Coronavirus, Picornavirus)

Formas de recombinación
 Recombinación entre virus activos
 Recombinación entre virus
inactivos
 Reactivación por multiplicidad
 Reactivación cruzada

Recombinación entre virus
activos
 Dos mutantes de un mismo virus
pueden volverse a combinar para
producir una descendencia igual al tipo
primitivo.
 Ambos virus activos

Recombinación entre virus
activos
Virus Influenza A0
Virus Influenza A1
HA A0 NA A0 HA A1 NA A1
HA A0
NA A0
HA A1
NA A1
Virus Influenza Virus Influenza
HA A0
NA A0HA A1NA A1

Reactivación por multiplicidad
 Virus inactivos de la misma cepa
 Recombinación de virus que han sufrido
daño en distintos genes
 A mayor daño mayor número de partículas
virales necesarias para producir una partícula
infectante

Reactivación por multiplicidad
Virus Activo
+
+
Virus Inactivos

Reactivación cruzada
 Recombinación entre un virus activo y un
virus diferente pero inactivo
 Descendencia activa con rasgos del
progenitor inactivo

Reactivación cruzada
Virus Influenza A Virus Influenza A
HA0
HA1
Virus Influenza A
X Y
HA0
X
HA1
Y
HA1
Inactivo Activo
Desarrolla
en embrión
de pollo
No desarrolla
en embrión de
pollo
Desarrolla
en embrión
de pollo
X

INTERACCIONES ENTRE
PRODUCTOS DE GENES

Mezcla de fenotipos
 Genoma de un virus
encerrado en la cápside o
envoltura producido por otro
virus

Infección mixta
+
A
B
X
Y
A
B
X
Y
A
B
X
Y
Infección
Mixta
Infección
Única

Transcapsidación
+
A
B
X
Y
A
B
X
Y
A
B
X
Y
Infección
Mixta
Infección
Única

Envolturas en mosaico
+
A
B
X
Y
A
B
X
Y
A
B
X
Y
Infección
Mixta
Infección
Única

Poliploidismo y mezcla de genotipos
Resulta de la inclusión de dos
genomas completos dentro de una
sola partícula viral
Los genomas no recombinan

Infección mixta
Infección
Mixta
Infección
Única
+A B
A B
A
A
A
B
B
B

Poliploidismo
Infección
Mixta
+A B
Infección
Única
A
A
A
B
B
B
A
A
B
B

Heteropoliploidismo
Infección
Mixta
Infección
Única
+A B
A
B
A
B
A
B

Complementación
Interacción de dos virus para
producir descendencia infectante
En condiciones donde
normalmente no habría duplicación

Complementación
+A B
Activo Defectuoso
Infección
Mixta
Infección
ÚnicaA B
Activo Defectuoso
A
Activo

Complementación
+A B
Activo Inactivo
Infección
Mixta
Infección
ÚnicaA
Activo
B
Activo
A
Activo
B
Activo

Complementación
Infección
Mixta
Infección
Única
+A B
DefectuosoDefectuoso
A B
DefectuosoDefectuoso

Facilitación
Aumento de producción de un virus
determinado
Por consecuencia de la infección
de otro virus no citocida
Combinaciones específicas

Facilitación
Virus 1 de la Parainfluenza
Virus Estomatisis Vesicular (VSV)
Interferón
Facilitadora

Gracias

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