La manipolazione dei genomi virali
L'analisi fenotipica delle popolazioni virali è stata per molto tempo una tecnica standard in virologia. Lo studio delle varianti virali e di mutanti spontanei esistenti in natura è stato a lungo utilizzato per assegnare particolari funzioni ai vari geni virali. Tuttavia la biologia molecolare ha arricchito questo tipo di studi con la possibilità di progettare e creare mutazioni specifiche, delezioni e ricombinanti in vitro, rivelandosi uno strumento molto potente. La relativa semplicità dei genomi virali offre la possibilità di recuperare virus infettivi a partire da acidi nucleici clonati purificati. L'”infezione” di cellule con acidi nucleici nudi va sotto il nome di trasfezione. Il genoma dei virus a RNA con polarità (+) è infettivo quando introdotto come RNA purificato (vRNA) all'interno di una cellula in assenza di altre proteine virali. Questo perché, nel caso specifico, il vRNA a polarità (+) è essenzialmente come un mRNA, e il primo evento in una cellula normalmente infettata da questa classe di virus è la traduzione del vRNA nelle proteine virali che saranno coinvolte nella replicazione del genoma. Anche i genomi virali costituiti da DNA a doppio filamento sono infettivi. In questo caso il succedersi degli eventi è un po' più complesso; il genoma virale, infatti, deve essere prima trascritto dalla polimerasi dell'ospite per produrre mRNA. Inoltre, la maggior parte del DNA introdotto in una cellula mediante la trasfezione è degradata ad opera delle nucleasi cellulari; tuttavia, indipendentemente dalla sequenza, una piccola quantità riesce a raggiungere il nucleo dove viene trascritto dalle polimerasi dell'ospite. Anche il cDNA clonato dei genomi dei virus a RNA con polarità (+) (come i picornavirus) è infettivo, sebbene sia meno efficiente rispetto al vRNA. Tale osservazione si può spiegare con il fatto che il DNA deve essere trascritto in RNA dagli enzimi cellulari; mentre l'RNA trascritto in vitro a partire dal cDNA stampo del genoma è direttamente tradotto. Utilizzando queste tecniche, possono essere recuperate particelle virali da genomi clonati, compresi quelli manipolati in vitro. Fino a poco tempo fa non era possibile utilizzare questo tipo di approccio per studiare i virus provvisti di genoma a polarità (-), poiché tutte le particelle virali dei virus appartenenti a questa classe contengono una polimerasi virus-specifica. Per questi virus, una volta che il genoma è entrato nella cellula, la prima tappa è quella di copiare, ad opera della polimerasi virus-specifica, il genoma a polarità (-) o in trascritti (+) che sono utilizzati direttamente come mRNA, o in una molecola a doppio filamento, nota come intermedio di replicazione (RI) o forma replicativa (RF), che servirà da stampo per altri cicli di sintesi di mRNA. Quindi, poiché i genomi purificati con polarità (-) non possono essere tradotti direttamente e non possono essere replicati in assenza della polimerasi virale, essi sono intrinsecamente non infettivi. Recentemente sono stati sviluppati dei sistemi che permettono di ottenere anche virus con genoma a polarità (-) ad acidi nucleici purificati o clonati. Questi approcci vanno generalmente sotto il nome di “genetica inversa”, cioè la manipolazione di genomi a RNA a polarità (-) attraverso un intermedio a DNA. Tutti questi sistemi si avvalgono della formazione di un complesso ribonucleoproteico che può essere utilizzato come stampo per la replicazione del genoma da parte dell'RNA polimerasi RNA-dipendente.
Continua a leggere:
- Successivo: Struttura dei virioni
- Precedente: Tecnica ELISA in diagnostica virologica
Dettagli appunto:
- Autore: Domenico Azarnia Tehran
- Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
- Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
- Corso: Scienze Biologiche
- Esame: Virologia
- Titolo del libro: Elementi di virologia molecolare
- Autore del libro: Alan J. Cann
- Editore: Ambrosiana
- Anno pubblicazione: 2006
Altri appunti correlati:
- Biologia dei microrganismi
- Biologia applicata
- Genetica e microbiologia
- Genetica
- Struttura molecolare delle proteine
Per approfondire questo argomento, consulta le Tesi:
- The role of CARMA2/CARD14 in NF-kB activation signalling
- Memetica e nuovi media
- Il ruolo dell’infermiere genetista nell’ambito delle malattie rare nell’era della genomica
- Metodi di Investigazione Applicati alla Genetica Forense: la “strage di erba” e l’omicidio di Yara Gambirasio
- Modelli di colture cellulari come mezzo per migliorare l'affidabilità di test biologici
Puoi scaricare gratuitamente questo riassunto in versione integrale.