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Intelligenza virale: in che modo i virus a RNA a filamento positivo sfruttano i meccanismi dell'ospite per replicarsi?
I virus a RNA a filamento positivo (virus ssRNA) sono un tipo speciale di virus il cui genoma è costituito da RNA a filamento singolo a senso positivo, che può essere facilmente tradotto in proteine virali dai ribosomi della cellula ospite. Questo tipo di virus comprende una varietà di agenti patogeni umani, come il virus dell'epatite C, il virus del Nilo occidentale, il virus della dengue e vari coronavirus, come MERS, SARS e SARS-CoV-2. Man mano che gli scienziati approfondiscono lo studio del modo in cui questi virus si replicano, scoprono gradualmente come sfruttano i meccanismi interni delle cellule ospiti per replicarsi ed eludere la risposta immunitaria dell'ospite.
Il genoma dei virus a RNA a filamento positivo contiene solitamente da 3 a 10 geni, tra cui almeno una RNA polimerasi RNA-dipendente.
Il processo di replicazione dei virus a RNA a filamento positivo
Dopo l'infezione, il genoma dei virus a RNA a filamento positivo può essere tradotto direttamente come RNA messaggero e le prime proteine prodotte saranno responsabili della replicazione del genoma. Queste proteine sono in grado di reclutare il genoma virale a filamento positivo nel virus formato. complesso di replicazione. Questi complessi sono composti da proteine provenienti sia dal virus che dalla cellula ospite e sono spesso associati alle membrane di diversi organelli, in particolare al reticolo endoplasmatico rugoso, ai mitocondri, al reticolo endoplasmatico e ai corpi basali alti.
I virus a RNA a filamento positivo si replicano tramite intermedi di RNA a doppio filamento e possono utilizzare queste invaginazioni della membrana per evitare le risposte immunitarie cellulari all'RNA a doppio filamento. Allo stesso tempo, durante il processo di replicazione, viene spesso prodotto RNA subgenomico che costruisce il genoma virale. In molti casi, il meccanismo di traduzione della cellula ospite può essere completamente dirottato sulla produzione di proteine virali, poiché gli elementi del sito di ingresso del ribosoma interno (IRES) del genoma virale hanno un'elevata affinità per i ribosomi.
Questi virus non solo sfruttano il meccanismo di traduzione dell'ospite, ma a volte utilizzano anche le proprie proteasi esclusive per distruggere i componenti necessari alla traduzione dell'mRNA cellulare.
Ricombinazione genetica del virus
Nella stessa cellula ospite, i virus a RNA a filamento positivo possono subire una ricombinazione genetica se sono presenti almeno due genomi virali diversi. Questa capacità è piuttosto comune tra i virus che infettano gli esseri umani. Studi hanno dimostrato che la ricombinazione dell'RNA svolge un ruolo importante nella struttura del genoma e nell'evoluzione dei virus, in particolare in famiglie come Picornaviridae e Retroviridae.
Soprattutto nel caso dei coronavirus, la ricombinazione genetica può consentire al virus di adattarsi all'ambiente ospite e quindi causare nuove malattie infettive. Vale la pena notare che questo processo di ricombinazione genetica è talvolta un meccanismo adattativo che si verifica quando il virus tenta di riparare i danni al suo genoma. Nelle piante, anche virus come i nasovirus e gli enterovirus mostrano una forte ricombinazione dell'RNA.
Classificazione dei virus a RNA a filamento positivo
Tra i virus a RNA globali, i virus a RNA a filamento positivo sono suddivisi in tre phyla principali: Kitrinoviricota, Lenarviricota e Pisuviricota, tutti appartenenti al regno Orthornavirae e classificati nel gruppo IV del sistema di classificazione di Baltimora.
Kitrinoviricota
Il phylum Kitrinoviricota contiene principalmente il cosiddetto "supergruppo alfavirus" e il "supergruppo flavivirus". Questo phylum comprende una varietà di virus delle piante e virus degli artropodi e le sue quattro classi includono molti virus associati a piante e animali.
Lenarviricota
Il phylum Lenarviricota è associato ai virus che infettano batteri ed eucarioti; la filogenesi e l'evoluzione di questo phylum mostrano somiglianze uniche con altri virus a RNA.
Pisuviricota
Il phylum Pisuviricota, chiamato informalmente "supergruppo degli enterovirus", comprende la maggior parte dei virus eucariotici che infettano animali e piante e comprende un gran numero di classi virali.
I virus a RNA a filamento positivo hanno attirato grande attenzione da parte della comunità scientifica a causa delle loro complesse interazioni e dei meccanismi di autoreplicazione negli organismi. Se questi virus sfruttano i meccanismi fisiologici dell'ospite per causare nuove malattie, in che modo la ricerca futura cambierà la nostra comprensione e le strategie di controllo di questi virus?
