2. Célula eucariota vegetal. Virus. priones María E. González Márquez [email protected] @ meriegm Biología 91. Cátedra ex Márquez www.genomasur.com
nutrición Autótrofos . Fijan su propio carbono dada una fuente de E adecuada. Fotoautótrofos: Usan E lumínica para convertir CO 2 en compuestos orgánicos ( fotosíntesis) . Quimioautótrofos : Oxidan compuestos y utilizan esa E para convertir CO 2 en compuestos orgánicos ( quimiosíntesis) . Heterótrofos. Obtienen el carbono fijo de otros organismos. Fotoheterótrofos : Obtienen E lumínica, pero no pueden utilizar el CO 2 como única fuente. Quimioheterótrofos : Obtienen E y carbono fijo al oxidar compuestos orgánicos creados por otros organismos.
Célula Eucariota VEGETal Citoplasma Núcleo Cromatina Membrana plasmática Citosol Organelas Sistema de endomembranas Mitocondrias Peroxisomas Plastos REG y REL Ap de Golgi (dictiosomas) V acuola central, vesículas Envoltura nuclear Citoesqueleto* Ribosomas * Contiene: MT, MF, FI, flagelos en gametas. Con fitoesterol Pared celular
Célula Eucariota Vegetal
Pared celular Estructura trilaminar compuesta por celulosa en plantas y quitina en hongos. Funciones: Rigidez y forma Protección mecánica y osmótica Barrera a patógenos Une a las células y permite el contacto mediante plasmodesmos
Plástidos Organelas con doble membrana, ADN circular y ribosomas 70S. Cloroplastos : Fotosíntesis. Contienen vesículas (tilacoides) con pigmentos fotosintéticos. Cromoplastos: Sintetizan y almacenan pigmentos (carotenos, xantófilas ). Leucoplastos: Incoloros. Se localizan en órganos no expuestos a la luz y almacenan almidón, aceites o proteínas.
c loroplasto
fotosíntesis Proceso en el cual los organismos autótrofos (plantas, algas y algunas bacterias) convierten la E lumínica en E química en forma de glúcidos.
Célula animal Célula vegetal Estructuras Organelas En común Diferentes Estructuras adicionales Reinos
Las mitocondrias, cloroplastos y el núcleo tienen en común: Encontrarse en todas las células eucariotas Poseer doble membrana, un espacio intermembrana y ADN Encontrarse en todas las células que realizan fotosíntesis y respiran Poseer una membrana simple, un espacio intermembrana y ADN ¿En cuál de las siguientes estructuras no hay ADN? Cromosoma Cloroplasto Mitocondria Centríolos Son estructuras comunes a las células animales y vegetales: Centriolos Ribosomas 80S Plástidos Pared celular ¿Cuál de las siguientes estructuras es común a células vegetales y animales? Plasmodesmos Plastos o plástidos Mitocondrias Centríolos La estructura celular en donde se lleva a cabo la siguiente reacción “H 2 O 2 → H 2 O + O 2 ” es: Ribosomas Cromosomas Centrosomas Peroxisomas
Virus y priones
Virus (del latín virus y este del griego:ἰός «toxina» o «veneno») Partícula infecciosa (virión) que SOLO puede reproducirse cuando infecta una célula huésped: Parásito Intracelular Obligatorio Acelular: material genético + proteína Mismo código genético que los seres vivos, tienen variación genética y pueden adaptarse. Infectan a todos los organismos vivos (y hasta a ellos mismos, virófagos ).
Características de los virus Material genético: ADN o ARN Cubierta proteica: Cápside Algunos presentan fuera del huésped una bicapa lipídica: Envoltura vírica. Virus desnudo Virus envuelto Genoma+Cápside : Nucleocápside
Genoma viral Tipo de ácido nucleico: ADN o ARN Polaridad o sentido: + o - (aplicado principalmente a los ARN virus) Número de cadenas: monocatenario o bicatenario Genoma circular o lineal Genoma entero o fragmentado ADN ARN Proteína Sentido + Se traduce directamente Sentido - Primero debe transcribirse con una transcriptasa viral y luego se traduce
Sistema Baltimore
Cápside Origen proteico: Varias proteínas se unen para formar capsómeros que a su vez se unen para formar la cápside . C odificada por el genoma del virus. Formas: Icosaédrica, filamentosa o helicoidal o compleja (bacteriófagos).
Envo ltura (si hay) Membrana lipídica de la célula huésped que “toman prestada” a medida que salen de ella. Formada por pr oteínas de la célula huésped y del virus. Ayuda al reconocimiento con la célula huésped y le permite infectarla. Común en virus animales .
Infección viral Ciclo de vida viral: conjunto de pasos en los cuales un virus reconoce y entra en una célula, la “reprograma” y utiliza sus recursos para hacer más partículas virales. Consta de: Fijación (Adhesión o adsorción) Penetración Replicación genómica y expresión génica Ensamblaje Liberación
1. Fijación Reconocimiento y unión: Mediante receptores en la superficie celular. Proteína específica de la cápside se adhiere a una molécula específica de la membrana de la célula huésped (Receptor). Una célula sin receptores para un virus, no puede ser infectada.
2. Penetración El virus o su material genético entra en la célula por: Fusión con la membrana, en virus envueltos. Endocitosis, en virus desnudos. Inyección del material genético en la célula, en fagos.
3. Replicación genómica y expresión génica S e copia el genoma viral y se codifican las proteínas de la cápside y de la envoltura (en envueltos). Se utiliza la maquinaria y los materiales de la célula. Pueden codificar proteínas que manipulan el genoma del huésped.
4. Ensamblaje Proteínas de la cápside recién sintetizadas se unen para formar capsómeros, que interactúan para formar la cápside. En virus complejos, 1ro ensamblan cápside “vacía” y después entra el genoma viral. Otros construyen la cápside alrededor del genoma viral.
5. Liberación Nuevos viriones salen de la célula y pueden infectar a otras células. Estrategias: Lisis (matar a la célula huésped) Exocitosis (desnudos) Brotación (envueltos)
Bacteriófagos Bacteriófago , o fago, infecta exclusivamente bacterias. ADN o ARN y de cuatro a cientos de genes. Cápside icosaédrica, filamentosa o en forma cabeza-cola (Exclusiva. No se encuentra en virus de eucariontes).
Ciclos de vida de los fagos Ciclo lítico : Finaliza con lisis del huésped. Ciclo lisogénico : El fago inserta su ADN en el cromosoma bacteriano (en modo de profago ). No mata al huésped. Variación: Solo ciclos líticos o alternación entre lítico y lisogénico. Fago T4
Ciclo Lítico
Ciclo Lítico Proteínas del fago se unen al receptor en la superficie bacteriana. El fago inyecta su ADN dentro del citoplasma de la bacteria. Se copia el ADN y los genes del fago se expresan para hacer proteínas. Se ensamblan los nuevos fagos. El fago expresa genes para proteínas que hacen agujeros en la superficie. Los agujeros dejan que entre agua, y hacen que la célula se expanda y estalle.
Ciclo Lisogénico
Ciclo Lisogénico El profago , no es activo. Cada vez que la célula se divide, el profago se copia junto con el ADN huésped. Ante un estímulo, el profago puede activarse, salir del cromosoma bacteriano y continuar un ciclo lítico.
¿Lisar o no lisar? Proporción fago-huésped alta: usualmente entra en lisogénico. Evitar que los fagos extingan a sus huéspedes. En laboratorio: agentes que dañan el ADN (radiación UV, productos químicos) provocan que los profagos en una población se reactiven. Inducción espontánea.
Un retrovirus muy famoso: HIV SIDA E nfermedad infecciosa crónica producida por el virus HIV, caracterizada por una deficiencia inmunológica progresiva. HIV Retrovirus ( ssARN -RT). A partir del ARN viral se genera ADN gracias a la acción de la retrotranscriptasa . El ADN viral viaja al núcleo y se integra al ADN cromosómico ( provirus ) . LENTIVIRUS. Su ciclo vital intracelular puede prolongarse por años, causando infecciones crónicas. I nvade esencialmente linfocitos T CD4+, pero también en menor medida a monocitos/macrófagos y células del sistema nervioso.
Estructura viral Envoltura: gp120 (adhesión principal), gp41 (promueve la fusión de la membrana viral con la membrana de la célula blanco). gp41+gp120=gp160. Cápside interna: ssRNA +, la retrotranscriptasa , la integrasa y una proteasa.
Ciclo viral 1. 2. Penetración 3. Denudación y Retrotranscripción 4. 5. Expresión del ADN viral 6. Ensamblaje y gemación PROVIRUS
antrirretrovirales Inhibidores: de la unión o fusión. de la transcriptasa inversa análogos (ITIAN) o no análogos (ITINAN) de nucleósidos. de la proteasa. de la integrasa. de la maduración del virus.
Priones Gen PRNP codifica para la proteína priónica PrP activa en cerebro. Forma usual PrPc (plegamiento normal). Forma alterada PrPSc forma agregados moleculares aberrantes. Responsables de las encefalopatías espongiformes. Se multiplican convirtiendo proteínas normales ( PrPc ) en MOLÉCULAS INFECCIOSAS ( PrPSc ), con solo alterar la estructura tridimensional. PrPc PrPSc
PrP c PrP Sc Estructura helicoidal α (4 regiones de proteína globular) Estructura laminar β ( proteína plana) Susceptible a proteasas Resistente a proteasas Proteína monomérica Agregados proteicos Monómeros estables Monómeros poco estables (agregados amiloides) Resistencia normal Resistencia extrema a la radiación y disolventes fuertes Soluble en detergentes Insoluble en detergentes
Encefalopatías espongiformes y Priones Scrapie o prurigo lumbar (s. XVIII). Enfermedad neurodegenerativa letal que afectaba a ovinos. El cerebro presentaba un aspecto de esponja. Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (s. XX). Primeros casos en humanos. Posteriormente se demostró que podía ser hereditaria. Kuru . Reportada en una tribu nativa de Nueva Guinea en 1956. En 1982, Stanley Prusiner , descubre al agente causante: partículas puramente proteicas sin ácido nucleico. Encefalopatía espongiforme bovina (mal de la vaca loca). En el Reino Unido en 1986.
Virus Priones Genoma Proteína Infectan a: Ciclo de replicación
¿Cuál de las siguientes afirmaciones referente a los virus es verdadera?: Algunos virus contienen envoltura derivada de la célula infectada Los virus tienen nivel de organización celular. Todos los virus contienen ADN. Toda infección viral produce lisis celular. Suponga que se arma un virión combinando la cápside de un virus A y el genoma de un virus B. Al replicarse el virión en una célula huésped se obtendrán nuevos virus formados por la cápside de ___ y el genoma de ___. A/A B/B A/B B/A En el ciclo lítico de un bacteriófago… Durante la penetración, la nucleocápside ingresa completa a la célula huésped Los ribosomas virales realizan copias de las proteínas de la cápside La célula huésped copia, transcribe y traduce el genoma viral El genoma viral se integra al genoma huésped, pero no es transcripto ni traducido
Indica la opción FALSA con respecto a los priones ( PrPsc ): Se replican por integración de su ADN en el genoma celular Presentan un cambio conformacional respecto de los priones celulares ( PrPc ) Son causantes de enfermedades neurodegenerativas Presentan una composición química de naturaleza proteica ¿ En cuál de las siguientes reacciones participa la retrotranscriptasa presente en el HIV?: ADN→ARN ARN→proteína ADN→proteína ARN→ADN La inserción del genoma viral en el cromosoma bacteriano se denomina: Integración Adsorción Penetración Ensamble