Conferencias Dra Navas 08/02/2016 Caps 26 y 19

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08/02/2016
Figure 26.1 Some major episodes in the history of life
Figure 26.16 Our changing view of biological diversity
Table 25.1 The Geologic Time Scale
Fig. 1-15
(a) DOMAIN BACTERIA
(b) DOMAIN ARCHAEA
(c) DOMAIN EUKARYA
Protists
Kingdom
Plantae
Kingdom Fungi
Kingdom Animalia
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
1
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Tres Dominios
• Bacteria - unicelular, contiene la mayoría de los procariotas
comunes . Pared con Peptidoglicano
• Archaea – unicelular, consiste de procariotas que viven en
una amplia variedad de ambientes, incluyendo mayoría de
organismos extremófilos (de ambientes severos o extremos).
Eukarya- incluye todos los eucariotas
• Plantae (vegetal)- multicel, autótrofos- producen su
alimento
• Animalia- multicel, heterótrofos- ingieren
• Mycota (Fungi)- hongos, mayoría multicel, heterótrofosabsorben
• “Protista”-autótrofos y heterótrofos-mayoría unicel, ya no
es un reino porque incluye organismos que están mas
relacionados a plantas, hongos y animales que a los otros
protistas. Ahora en diferentes reinos
Fig. 26-21 Possible
phylogenetic tree
EUKARYA
Dinoflagellates
Forams
Ciliates Diatoms
Red algae
Land plants
Green algae
Cellular slime molds
Amoebas
Euglena
Trypanosomes
Leishmania
Animals
Fungi
Sulfolobus
Green nonsulfur bacteria
Thermophiles
Halophiles
(Mitochondrion)
COMMON
ANCESTOR
OF ALL
LIFE
Methanobacterium
Spirochetes
Chlamydia
Green
sulfur bacteria
BACTERIA
Cyanobacteria
(Plastids, including
chloroplasts)
ARCHAEA
¿Virus?= virion
• ¿En que reino?
• Cap 19
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
Cap19 Virus
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Fig. 19-3
RNA
DNA
Capsomere
Membranous
envelope
RNA
Head
DNA
Capsid
• Tiene bosquejo y luego info completa de
algunos ppt
Tail
sheath
Glycoproteins
Glycoprotein
70–90 nm (diameter)
80–200 nm (diameter)
18  250 nm
20 nm
(a) Tobacco mosaic
virusinfect tobacco plants
Fig. 19-1
Tail
fiber
Capsomere
of capsid
50 nm
80  225 nm
50 nm
50 nm
(b) Adenoviruses- infect (c) Influenza viruses(d) Bacteriophage T4
Animal resp tract
tiene 8 difs molecs de ADN
Figure 18.1 Comparing the size of a virus, a bacterium, and a eukaryotic cell
Bacteriófago
0.5 µm
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Virus
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Figure 18.3 A simplified viral reproductive cycle
Partícula subcelular pequeña infecciosa
No están hechos de célula,
Virus solo no hacen metabolismo, ni se reproducen,etc
En ningún reino (no se consideran vivos) (“tienen vida
prestada”)
Mayoría más pequeño que bacteria (ej.algunos mas
pequeño que un ribosoma)
genes empacados en cubierta de proteína.
DNA o RNA lineal o circular dentro de una cubierta de
proteína (cápsido) y algunos también tienen una envoltura
membranosa externa para infectar mejor
Cápsido consiste de subunidades de proteínas llamados
capsómeros
Cápsido puede ser Helicoidal, Poliédricos o combinación o
pueden ser bien complejo como el bacteriófago.
.
1 Entry and
uncoating
DNA
VIRUS
3 Transcription
and manufacture of
capsid proteins
Capsid
2 Replication
HOST
CELL
Viral DNA
mRNA
Viral
DNA
19.4 A simplified viral replicative
cycle.
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
Capsid
proteins
4 Self-assembly of
new virus particles
and their exit from
the cell
• Son parásitos intracelulares obligados (Solo se
pueden reproducir dentro de células hospedera
(huésped) vivas)
• Insertan su material genético y secuestran la célula
• Utilizan metabolismo (ej. transcripción y
traducción)de célula hospedera para reproducirse
• Usan nucleótidos, aminoácidos, enzimas, tRNA,
ATP y ribosomas de célula huésped para replicarse
y hacer proteínas virales
• Contienen el material genético necesario para
hacer mas copias de ellos mismos
• Genoma viral: desde 3 hasta 2,000 genes (pequeñ)
• Evolucionan por selección natural
4
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Virus son específicos
Virus infectan plantas, o animales, o archaeas,
hongos, o protistas o bacterias (bacteriófagos o
fago)
y a veces aun mas específicos (infectan una sola
especie (ej solo humanos)
Ciclos reproductivos de
bacteriofagos
• Ciclo lítico
• Ciclo lisogénico
Otros aún mas específicos (ej. virus del catarro
humano solo infecta células del sistema
respiratorio)
Esta especificidad está determinada por las
proteínas en la superficie del virus que se unen a
los proteínas receptoras en célula huésped (como
relación llave-cerradura)
Figure 19.5 The lytic cycle
of phage T4, a virulent phage.
1 Attachment
Ciclo Lítico
2 Entry of phage
DNA and
degradation
of host DNA
5 Release
Phage assembly
4 Assembly
Head
Tail
Tail
fibers
• Virus inserta su ADN y degrada ADN de la bacteria
• ADN viral se replica, transcribe y traduce formando ADN y proteínas
del virus que se unen formando
• nuevos bacteriófagos
• pared de la célula huésped se rompe (lisis) liberando la progenie
• Muere la célula huésped
• bacteriófago (fago) virulento-bacteriófago que se reproduce solo por
el ciclo lítico
• Bacterias han desarrollado defensas contra los bacteriófagos para
evitar el virus las acabe todas (ej tienen enzimas de restricción que
reconocen y rompe el ADN del virus
3 Synthesis of
viral genomes
and proteins
© 2011 Pearson Education, Inc.
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Fig. 19-6
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The lytic and lysogenic cycles of phage λ, a temperate
phage
Phage
DNA
Daughter cell
with prophage
Fig. 19-UN1
Phage
DNA
The phage attaches to a
host cell and injects its DNA
The phage injects its DNA.
Cell divisions
produce
population of
bacteria infected
with the prophage.
Phage DNA
circularizes.
Phage
Bacterial
chromosome
Bacterial
chromosome
Occasionally, a prophage
exits the bacterial
chromosome,
initiating a lytic cycle.
Lytic cycle
Prophage
Lysogenic cycle
The bacterium reproduces,
copying the prophage and
transmitting it to daughter cells.
The cell lyses, releasing phages.
Lytic cycle
is induced
New phage DNA and proteins
are synthesized and
assembled into phages.
or
Lysogenic cycle
is entered
Prophage
Phage DNA integrates into
the bacterial chromosome,
becoming a prophage.
Lytic cycle
• Virulent or temperate phage
• Destruction of host DNA
• Production of new phages
• Lysis of host cell causes release
of progeny phages
Lysogenic cycle
• Temperate phage only
• Genome integrates into bacterial
chromosome as prophage, which
(1) is replicated and passed on to
daughter cells and
(2) can be induced to leave the
chromosome and initiate a lytic cycle
Ciclo Lisogénico
• bacteriófago (virus) se propaga sin destruir la bacteria
huésped (no lisis)
• virus y bacteria coexisten
• DNA viral se une al cromosoma de la bacteria huésped
formando un profago.
• Cada vez que la célula hospedera se divide, hace copias del
DNA viral y las pasa a las células hijas
• Una señal ambiental (ej sustancia química) puede hacer
que el genoma viral salga del cromosoma bacterial y entre
al ciclo lítico
• Bacteriófagos que tienen ambos ciclos se conocen como
fagos temperados.
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
Ciclo Lisogénico- continúa
• Una bacteria infectada con virus (con un
profago ) puede ser mas infecciosa (hacer más
daño) que la bacteria sola
• Ej. bacteria que causa botulismo es una
bacteria que tiene un profago que hace que la
bacteria libere toxinas que hacen mucho daño
a los humanos que infecta.
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Diferentes mecanismos en que los
virus pueden entrar a célula
hospedera
Capsid and viral genome
enter the cell
Capsid
RNA
HOST CELL
Envelope (with
glycoproteins)
Fig. 19-7
• Fago inyecta su ADN A bacteria (por rabo)
• Virus entra a la célula por endocitosis
• Virus con membrana externa (envoltura
membranosa) funde su membrana externa con la
membrana de la célula húesped y entra material
genético
The
reproductive
cycle of an
Enveloped
RNA virus
Does not
necessarily kill
the host cell.
Viral genome (RNA)
Template
mRNA
Capsid
proteins
ER
Glycoproteins
Copy of
genome (RNA)
New virus
Virus con envoltura membranosa
(con membrana externa)
Table 19.1 Classes of
Animal Viruses
• La envoltura viral externa se deriva de la
membrana de la célula hospedera que tiene
glicoproteínas virales que fueron especificadas
por los genes virales)
• No necesariamente mata célula huésped
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Table 19-1
Criterios en la clasificación de virus
•
•
•
•
Por tipo de material genético (ADN o ARN) y
Si el mismo es hebra sencilla o doble y
Como funciona en la célula huésped
Y si virus tiene o no envoltura membranosa
Figure 18.7 HIV, a retrovirus
Retrovirus
• Tienen el ciclo reproductor mas complejo que
hay
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Glycoprotein
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Viral envelope
HIV
Capsid
Reverse
transcriptase HIV
Virus RNA
Membrane
of white
blood cell
• Retrovirus
RNA (two
identical
strands)
HOST
CELL
Reverse
transcriptase
Viral RNA
RNA-DNA
hybrid
0.25 µm
DNA
HIV entering a cell
• Retrovirus (virus RNA que tiene enzima
retrotranscriptasa “reverse transcriptase” para
transcribir su genoma de RNA a DNA)
NUCLEUS
Provirus
Figure 19.8The
replicative cycle
of HIV, the
retrovirus that
causes AIDS.
Chromosomal
DNA
RNA genome
for the
next viral
generation
• HIV es un retrovirus
mRNA
New virus
New HIV leaving a cell
HIV-(human immunodeficiency virus)
Figure 18.7x1 HIV infection
• Ataca mayormente linfocitos “T helper” (glóbulo
blanco), pero también ataca macrófagos
• HIV -retrovirus que causa SIDA (AIDS acquired
immunodeficiency syndrome)- daña sistema
inmunológico y el cuerpo se hace susceptible a
infecciones y cáncer
• Transmisión del virus- células infectadas o partículas
de virus pasan de una persona a otra por fluidos del
cuerpo: semen, sangre, leche materna. Virus entra
cuerpo por las mucosa de la vagina ,del pene,del
recto o por la boca
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Figure 18.x1 Smallpox-- VIRUELA
Figure 18.x2 Measles
Figure 18.x3 Polio
Herpesvirus
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Síntomas de infecciones virales
• Un virus -hasta 100,000 virus dentro de una sola
célula
• estos dañan o destruyen célula hospedera y causa
sintomas
– Ej. rompen lisosomas de células hospedera y libera
enzimas hidrolíticas
– Algunos virus tienen proteínas tóxicas en la envoltura
– Algunos virus hacen que célula hospedera produzca
toxinas
• Algunos síntomas son producidos por el sistema
inmunológico
Drogas antivirales
• Tratan pero no curan
• Inhiben replicación del virus o adhesión a
célula huésped
• Ej amantadine-para tratar influenza- inhibe
penetración del ácido nucleico viral
• Tamiflu para influenza- inhibe enzima del virus
para que no infecte otras células.
Curarnos de infecciones virales
• Sistema inmunológico acaba con virus
• Daño causado por virus depende de la habilidad
del tejido infectado de regenerarse
– (ej. nos curamos rápido de catarro porque el epitelio
respiratorio se divide y repara rápido,
– el poliovirus infecta células nerviosas y causa daño
permanente porque células nerviosas no se dividen).
• Vacunas con virus inactivo o muerto pueden
prevenir ciertas infecciones virales
Como surgen nuevas enfermedades
virales
• Cuando virus muta a sepa nueva (genéticamente
diferentes) que causa enfermedad.
• Ej epidemia del flu es causado por nuevas sepas
del virus de influenza
• cuando virus muta e infecta otra especie (ej. De un
animal a humanos)
• Antibióticos no matan virus
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
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Enfermedades virales en Plantas
Fig. 19-1019.10 Viral infection of plants
•
•
•
•
•
Mas de 2,000 enfermedades virales de plantas
Daño: atacan hojas y frutas,
plantas no crecen, se dañan flores y raíces
Mayoría son virus con RNA
Virus infecta planta:
– entrando por tejido roto,
– por insectos que transportan virus
– Por semillas infectadas de parientes ,
– equipo jardinería infectado, etc.
• Adentro se diseminan por las plasmodesmata
• No hay cura (hay que quemarlas)
• Investigadores desarrollando plantas genéticamente resistentes a
virus
Origen (Evolución) de Virus
Probablemente evolucionaron:
• de fragmentos de ácido nucleico que se escaparon
de células (se movieron de una célula a otra). Quizás
de células con superficies dañadas
•Pueden haber sido plásmidos (DNA circular en
bacteria)
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
Importancia de los virus
• Efecto Negativo: Patógenos- causan Infecciones virales
Positivo:
• Usar virus modificados en vacunas para proteger contra ellos
• Llevar genes de una célula a otra
• Terapia genética: usar virus modificados como vector para llevar
genes buenos a células con genes dañados
• Usar virus para matar células cancerosas por lisis
• Usar virus para controlar insectos
• Usar virus para matar bacterias resistentes a antibióticos (pero
bacterias han creado resistencia).
– Ej. Ya hay “fagos” que matan bacterias peligrosas en ganado
• Científicos están manipulando genéticamente los “fagos” para que las
bacterias sean mas lentas en desarrollar resistencia a ellos.
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Viroids and Prions: The Simplest Infectious
Agents
08/02/2016
Fig. 19-11 Model for how prions propagate
• Viroides y priones – mas pequeños que virus
– Viroides – fragmentos cortos de RNA circular que infecta
plantas y les interrumpe su crecimiento. Se transmite en
polen o semillas
– Priones – proteínas infecciosas que causan
enfermedades cerebrales en animales. Surge porque
proteína no se dobla correctamente (cambian a la
versión prion (proteínas priónicas) que se agrupan y
dañan la celula).
– Priones causan: “Scrapie in sheep, mad cow disease, y
Creutzfeldt-Jakob disease” en humanos” . Se transmiten
en la comida al comer animal infectado.
Caps 26 y 19 (sistemática y virus)
Prion
Original
prion
Aggregates
of prions
Normal
protein
New
prion
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