VIRUS DEL DNA A FILAMENTO SINGOLO: STRUTTURA, REPLICAZIONE, IMPORTANZA - BIOLOGIA - 2025

Un virus a DNA a filamento singolo (ssDNA) o ssDNA ("a filamento singolo") è un'entità biologica infettiva il cui genoma è costituito da un singolo filamento di materiale genomico, motivo per cui sono chiamati con quel nome.

Questi virus sono caratterizzati dal non utilizzare l'RNA come intermedio classico durante la replicazione virale, essendo i virus che utilizzano virus a RNA (a singolo o doppio filamento) o virus dsDNA (a doppio filamento).

Fonte: utente di Wikipedia in inglese Graham Beards

Secondo la classificazione di David Baltimore, questi virus appartengono al Gruppo II, inclusi virus molto piccoli (fino a 20 nm) che possono infettare batteri, piante e animali.

Struttura

Questi virus hanno una struttura molto semplice. Sono costituiti da un capside senza rivestimento o involucro che non supera i 20 nm. La sua forma è solitamente sferica con simmetria icosaedrica (poliedro a 20 facce). Ogni capsomero che compone il capside ha una forma triangolare.

Il capside, costituito da un insieme di proteine ​​virali, comprende un singolo filamento di DNA (da qui ssDNA Virus), proteggendo così il genoma e include anche proteine ​​specializzate nel riconoscimento delle cellule ospiti. Al suo interno sono presenti anche proteine ​​associate a ssDNA.

Replica

I virus acquisiscono una capacità riproduttiva o replicativa solo entrando o infettando una cellula e assumendo il controllo del suo meccanismo di replicazione. Sebbene questi ultimi abbiano un genoma, il materiale genetico è insufficiente per replicarsi in modo indipendente.

In modo semplificato, il virus deve indurre la cellula ospite a realizzare tutti i componenti necessari per produrre più virus. I virus con DNA a doppio filamento hanno bande con polarità positiva e negativa, che si completeranno a vicenda.

Nel frattempo, i virus a filamento singolo devono sviluppare la catena di cui hanno bisogno per essere in grado di replicarsi. Ciò significa che prima che l'mRNA di questi virus possa essere sintetizzato, è necessario sintetizzare una banda di DNA complementare, che spesso è la banda negativa (-) perché la proteina RNA polimerasi utilizza solo DNA a doppio filamento (dsDNA).

Quest'ultimo è utilizzato da questi virus nella replicazione ed è anche un intermediario nella trascrizione, dove il filamento negativo del dsDNA viene trascritto nell'mRNA virale. La sintesi del DNA a doppio filamento e la successiva trascrizione è mediata da enzimi cellulari e in alcuni casi dalla partecipazione di alcune proteine ​​di natura virale.

Tipi di virus a DNA a filamento singolo

La maggior parte dei virus che hanno un genoma a filamento singolo (ssDNA / ssDNA) hanno polarità +, ciò significa che quando impacchettato in materiale ereditabile all'interno del virione, il filamento di DNA ha polarità positiva (+).

Tuttavia, a volte la banda negativa del DNA è confezionata nel virus, avendo così polarità negativa (-).

Nei casi di cui sopra, il virus si appropria del meccanismo di replicazione cellulare per sintetizzare il filamento complementare e quindi sintetizzare mRNA e replicare.

In altri casi meno frequenti, il genoma virale ha polarità +/-, che indica che si tratta di una catena a doppio senso, in cui è possibile sintetizzare l'una o l'altra catena complementare.

Batteriofago SsDNA

I batteriofagi della famiglia Ff (o fagi filamentosi), inclusi i fagi f1, fd e il fago M13, sono molto simili ai pili batterici che contengono una singola molecola circolare di DNA a filamento singolo.

D'altra parte, il fago phi-x174 ha anche ssDNA come genoma. Questo minuscolo virus di appena 25 nm di diametro è molte volte più piccolo della membrana cellulare più sottile. Contiene solo 5386 nucleotidi, che codificano solo per undici proteine ​​che faranno parte della sua struttura.

Virus a DNA a filamento singolo nelle piante

Nel regno vegetale ci sono anche un gran numero di malattie causate da questo virus. In generale, questi virus ssDNA appartengono principalmente alle famiglie Geminiviridae e Nanoviridae, che causano diverse malattie di importanza fitosanitaria.

I vettori sono sempre insetti che usano la pianta come fonte di cibo. Tra queste malattie possiamo citare il virus della clorosi nei ceci e nel mais, che hanno le cavallette come vettore principale. In entrambi i casi il virus coinvolto è del genere Mastrevirus.

Altri esempi sono il virus del pomodoro cinese, causato da un'infezione da Begomovirus, il cui vettore sono le mosche bianche (Aleyrodidae) e la foglia necrotica nei fagioli prodotta dal Nanovirus, che colpisce principalmente le leguminose.

Alcuni virus a DNA a filamento singolo importanti dal punto di vista medico

Esistono diversi virus di importanza medica per l'uomo il cui genoma è costituito da DNA a filamento singolo. Alcuni virus ssDNA che colpiscono l'uomo sono virus appartenenti alla famiglia Parvoviridae come il parvovirus e il bocavirus.

Parvovirus B19

Il parvovirus è un virus di piccole dimensioni (tra 18 e 26 nm) che ha una capsula icosaedrica nuda (senza involucro), con un genoma della mucocatena che può essere senso negativo o positivo (- / +). Per la sua replicazione è necessaria la presenza di cellule in crescita o di un virus adiuvante (dependovirus).

Le ipotesi sulla sua replicazione indicano che, una volta interiorizzato nella cellula ospite, trasmette il suo genoma al nucleo in modo tale che il DNA a filamento singolo diventi a doppia elica dai fattori di replicazione dell'ospite, così come le DNA polimerasi che esistono solo nelle cellule ospiti. cellule in crescita.

I sintomi di questa malattia virale non sono generalmente pericolosi, colpiscono principalmente i bambini e provocano la cosiddetta "quinta malattia". I sintomi più caratteristici sono la comparsa di un evidente rossore alle guance, congestione nasale, febbre bassa, dolori muscolari e mal di testa (caratteristiche tipiche del raffreddore).

Tuttavia, pur non essendo grave, nei pazienti con anemia emolitica cronica può causare episodi di crisi aplastica e negli adulti provocare poliartrite esacerbata.

In quei casi in cui il virus colpisce una donna durante la gravidanza, può causare una condizione nota come "idrope fetale", che causerà la morte del feto.

Bocavirus

Il bocavirus è anche un virus a DNA a filamento singolo scoperto di recente. Nei bambini può causare una malattia respiratoria acuta spesso complicata e grave. In quei pazienti di età inferiore ai due anni, il bocavirus può causare bronchiolite con respiro sibilante e viremia prolungata per diversi giorni. C'è solo un caso fatale registrato.

La trasmissione di questo virus è stata generalmente associata a secrezioni dal tratto respiratorio.

Virus adeno-associati

Sono quei virus appartenenti al genere Dependovirus. Questi di solito infettano gli esseri umani, ma sono in grado di moltiplicarsi solo con l'aiuto di un virus adiuvante, che di solito è un adenovirus. Questi virus non causano malattie di per sé, né modificano gli effetti dell'infezione da un adenovirus.

Tuttavia, avendo queste caratteristiche insieme alla proprietà di integrarsi nei cromosomi dell'ospite, hanno permesso ai virus adeno-associati che sono stati geneticamente modificati di essere ottimi candidati per le terapie di sostituzione genica.

Altri virus della famiglia Parvoviridae con DNA a filamento singolo colpiscono solo particolari gruppi zoologici. I densovirus, ad esempio, infettano principalmente gli insetti.

Riferimenti

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