Classificazione dei virus
Criteri di classificazione
International Committee on
Taxonomy of Viruses
• Ospiti: animali, piante, batteri.
• Natura dell’acido nucleico nel virione : RNA o DNA
• Simmetria del capside: icosaedrico, elicoidale o
complesso
• Presenza o assenza di un involucro
• Architettura del genoma: ds, ss, frammentato, dimensione
• Omologia di sequenza
• Strategie di replicazione
I virus nudi di origine animale hanno una simmetria
esclusivamente di tipo icosaedrico.
I virus con envelope possono avere il nucleocapside sia
a simmetria elicoidale sia a struttura icosaedrica.
I virus più grandi (come i Poxvirus) possono avere una
struttura morfologica più complessa.
componenti virali:
Proteine virali: Sono di tipo: a. strutturale, costituenti del capside, o
dell’envelope (emoagglutinine, neuroaminidasi, ecc); b. funzionali, di tipo
enzimatico, che catalizzano le funzioni enzimatiche indispensabili proprie del
virus (polimerasi, proteasi, ecc); c. in grado di alterare la funzionalita’ della
cellula ospite, bloccandone le funzioni e permettendo lo “shift” ribosomiale
dalla sintesi di proteine cellulari a quella di proteine virali.
Lipidi: Sono tutti di derivazione cellulare, situati nell’envelope, e
rappresentano, in alcuni casi (togavirus, orthomyxovirus) il 20-40% del peso
totale del virus.
Altre sostanze: Rame, FAD e biotina possono essere presenti nei poxvirus
(virus complessi).
Genoma
- Tutti i virus contengono un solo tipo di acido nucleico.
- Quelli a RNA, in particolare, rappresentano un’eccezione in natura, in
quanto la loro informazione genetica non e’ contenuta nel DNA.
- A seconda del tipo virale, il genoma codifica per un numero diverso di
proteine, da un minimo di 3 a un massimo di alcune centinaia.
- A seconda dei vari tipi di virus, il genoma (DNA o RNA) puo’ essere a
singolo o doppio filamento, lineare o segmentato in varie porzioni (es.
virus influenzale) ognuna codificante per una proteina.
- La grandezza del genoma dà la misura della complessità del virus e
della sua replicazione (più evidente nei virus a DNA rispetto ai virus a
RNA).
Virus a RNA: Ribovirus
Si dividono in 2 sottoclassi:
Virus con RNA a polarità positiva (+) che può fungere nella
cellula direttamente da RNA messaggero.
Virus con RNA a polarità negativa (-) che funge da stampo
per la sintesi dell’RNA messaggero, questi virus hanno
l’enzima RNA polimerasi RNA dipendente associato al
virione.
Reovirus, eccezione, dsRNA (+/-), hanno l’enzima RNA
polimerasi RNA dipendente associato al virione.
I Reovirus e alcune famiglie di virus a RNA a polarità
negativa hanno un genoma con sequenze indipendenti di
RNA (virus influenzale con 8 frammenti, bunyavirus con 3,
Reovirus con 12).
Virus a DNA:
Deossiribovirus
Normalmente hanno un DNA a doppia elica con
filamento unico e lineare.
Alcuni virus (Papovavirus ed Hepadnavirus)
contengono DNA circolare e altri (Parvovirus) hanno
un DNA monocatenario.
Nomenclatura: alcune regole basilari
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Ordine ( - virales)
Famiglia ( - viridae)
Sottofamiglia ( -virinae)
Genere ( - virus)
Specie (common names)
Nomenclatura: alcune regole basilari
Picornaviridae
famiglia
genere o sottofamiglia
enterovirus
cardiovirus
rhinovirus
aphthovirus
hepatovirus
specie
poliovirus
67 sierotipi
mengovirus
rinovirus
> 100 sierotipi
FMDV-C
virus dell’epatite A
Schemi di classificazione per virus animali
Classificazione basata sulla sequenza
• Basata sulla % di identità delle sequenze
genomiche
• Consente la costruzione di un albero filogenetico
• Consente una comprensione migliore della
relazione filogenetica tra gli ordini inferiori
< 60%
> 60% < 70%
> 70% < 90%
> 90% < 100%
Albero filogenetico contenente le sequenze di 118 tipi di papillomavirus
Il sistema di classificazione Baltimore
• Basato sulla natura e polarità dei genomi virali
• Descrive le relazioni obbligatorie tra il genoma
virale e il suo mRNA
Il sistema di classificazione Baltimore
Class II
ss DNA
Class I
ds DNA
Class VI
ss RNA (+)
Class IV
Class V
Class III
ss RNA (+)
ss RNA (-)
ds RNA (+/-)
Il sistema di classificazione Baltimore
Class II
ss DNA
Class I
ds DNA
Picornavirus
Flavivirus
Togavirus
Adenovirus
Herpesvirus
Papovavirus
Poxvirus
Parvovirus
(B19)
Retrovirus
Orthomyxovirus
Paramyxovirus
Rhabdovirus
Class VI
ss RNA (+)
Reovirus
Class IV
Class V
Class III
ss RNA (+)
ss RNA (-)
ds RNA (+/-)