Conferencias Dra Navas 08/02/2016academic.uprm.edu/~fbird/Biol 3052/caps-19-26-dra-navas.pdf · Caps 26 y 19 (sistemática y virus) 2 Tres Dominios • Bacteria - unicelular, contiene

Conferencias Dra Navas 08/02/2016

Caps 26 y 19 (sistemática y virus) 1

Figure 26.1 Some major episodes in the history of life Table 25.1 The Geologic Time Scale

Figure 26.16 Our changing view of biological diversityFig. 1-15

(a) DOMAIN BACTERIA

(b) DOMAIN ARCHAEA

(c) DOMAIN EUKARYA

Protists

Kingdom Fungi

KingdomPlantae

Kingdom Animalia



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, heterótrofos-

absorben• “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

Fungi

EUKARYA

Trypanosomes

Green algaeLand plants

Red algae

ForamsCiliates

Dinoflagellates

Diatoms

Animals

AmoebasCellular slime molds

Leishmania

Euglena

Green nonsulfur bacteriaThermophiles

Halophiles

Methanobacterium

Sulfolobus

ARCHAEA

COMMONANCESTOR

OF ALLLIFE

BACTERIA

(Plastids, includingchloroplasts)

Greensulfur bacteria

(Mitochondrion)

Cyanobacteria

ChlamydiaSpirochetes

¿Virus?= virion

• ¿En que reino?• Cap 19

Cap19 Virus



• Tiene bosquejo y luego info completa de

algunos ppt

Fig. 19-3

RNA

Capsomere

Capsomereof capsid

DNA

Glycoprotein

18 250 nm 70–90 nm (diameter)

Glycoproteins

80–200 nm (diameter) 80 225 nm

Membranousenvelope RNA

Capsid

Head

DNA

Tailsheath

Tailfiber

50 nm50 nm50 nm20 nm

(a) Tobacco mosaicvirus-

infect tobacco plants

(b) Adenoviruses- infectAnimal resp tract

(c) Influenza viruses-tiene 8 difs molecs de ADN

(d) Bacteriophage T4

Fig. 19-1

0.5 µm

BacteriófagoFigure 18.1 Comparing the size of a virus, a bacterium, and a eukaryotic cell



Virus• 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.

• .

Figure 18.3 A simplified viral reproductive cycle

VIRUS

2

1

3

4

Entry anduncoating

Replication

Transcriptionand manufacture ofcapsid proteins

Self-assembly ofnew virus particlesand their exit fromthe cell

DNA

Capsid

HOSTCELL

Viral DNA

ViralDNA

mRNA

Capsidproteins

19.4 A simplified viral replicative

cycle.

• 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



Virus son específicosVirus 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)

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)

Ciclos reproductivos de

bacteriofagos

• Ciclo lítico

• Ciclo lisogénico

Figure 19.5 The lytic cycle of phage T4, a virulent phage.

Attachment

2

1

5

43

Entry of phageDNA anddegradation of host DNA

Release

Synthesis ofviral genomesand proteins

Assembly

Phage assembly

Head Tail Tailfibers

Ciclo Lítico• 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

© 2011 Pearson Education, Inc.



Fig. 19-6

PhageDNA

Phage

The phage injects its DNA.

Bacterialchromosome

Phage DNAcircularizes.

Daughter cellwith prophage

Occasionally, a prophageexits the bacterialchromosome,initiating a lytic cycle.

Cell divisionsproducepopulation ofbacteria infectedwith the prophage.

The cell lyses, releasing phages.

Lytic cycle

Lytic cycle

is inducedor

Lysogenic cycle

is entered

Lysogenic cycle

Prophage

The bacterium reproduces,copying the prophage andtransmitting it to daughter cells.

Phage DNA integrates intothe bacterial chromosome,becoming a prophage.

New phage DNA and proteinsare synthesized andassembled into phages.

The lytic and lysogenic cycles of phage λ, a temperate

phage

Fig. 19-UN1

Phage

DNA

Bacterial

chromosome

The phage attaches to a

host cell and injects its DNA

Prophage

Lysogenic cycle

• Temperate phage only• Genome integrates into bacterial

chromosome as prophage, which(1) is replicated and passed on todaughter cells and

(2) can be induced to leave thechromosome and initiate a lytic cycle

Lytic cycle

• Virulent or temperate phage• Destruction of host DNA• Production of new phages• Lysis of host cell causes release

of progeny phages

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.

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.



Diferentes mecanismos en que los

virus pueden entrar a célula

hospedera

• 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

Fig. 19-7

Capsid

RNA

Envelope (with

glycoproteins)

Capsid and viral genomeenter the cell

HOST CELL

Viral genome (RNA)

Template

mRNA

ER

Glyco-proteins

Capsidproteins Copy of

genome (RNA)

New virus

The

reproductive

cycle of an

Enveloped

RNA virus

Does not

necessarily kill

the host cell.

Virus con envoltura membranosa

(con membrana externa)

• 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

Table 19.1 Classes of

Animal Viruses



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

Retrovirus

• Tienen el ciclo reproductor mas complejo que

hay

Figure 18.7 HIV, a retrovirus



Glycoprotein

Reversetranscriptase HIV

Viral envelope

Capsid

RNA (twoidenticalstrands)

HOSTCELL

Viral RNAReversetranscriptase

RNA-DNAhybrid

DNA

NUCLEUSProvirus

ChromosomalDNA

RNA genomefor thenext viralgeneration

mRNA

New virus

HIV

Membraneof whiteblood cell

0.25 µµµµm

HIV entering a cell

New HIV leaving a cell

Figure 19.8 The

replicative cycle

of HIV, the

retrovirus that

causes AIDS.

Virus RNA • Retrovirus

• Retrovirus (virus RNA que tiene enzima

retrotranscriptasa “reverse transcriptase” para transcribir su genoma de RNA a DNA)

• HIV es un retrovirus

HIV-(human immunodeficiency virus)

• 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

Figure 18.7x1 HIV infection



Figure 18.x1 Smallpox-- VIRUELA Figure 18.x2 Measles

Figure 18.x3 Polio

Herpesvirus



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

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

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.

• Antibióticos no matan virus

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)



Fig. 19-1019.10 Viral infection of plants Enfermedades virales en Plantas• 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)

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.



Viroids and Prions: The Simplest Infectious

Agents

• 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.

Fig. 19-11 Model for how prions propagate

Prion

Normalprotein

Originalprion

Newprion

Aggregatesof prions

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Conferencias Dra Navas 08/02/2016academic.uprm.edu/~fbird/Biol 3052/caps-19-26-dra-navas.pdf · Caps 26 y 19 (sistemática y virus) 2 Tres Dominios • Bacteria - unicelular, contiene