"Il ciclo di vita dell'HIV" (animazione)
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"Il ciclo di vita dell'HIV" (animazione)
Come avviene l’infezione da HIV?
Questa animazione molecolare mostra il processo con cui l’HIV infetta un linfocita T e trasforma la cellula in una fabbrica virale.
Sottotitoli in italiano disponibili
Ho creato un file SRT con i sottotitoli in italiano, ma non so come allegarlo a questo messaggio. Metterò i sottotitoli in una risposta.
Per utilizzarli vi basterà fare copia-incolla dei sottotitoli in un file di testo e salvarlo con un nome qualsiasi con estensione srt (es: "hiv-life-cycle.srt").
Poi dovrete scaricare il video da vimeo, aprirlo nel vostro lettore preferito (es: VLC) e caricare i sottotitoli (con VLC si fa dal menu "Sottotitoli" > "Aggiungi file dei sottotitoli")
Crediti:
Realizzato in collaborazione con decine di ricercatori sull’HIV negli Stati Uniti, questo film fa parte del progetto Science of HIV (http://scienceofHIV.org), con il supporto del CHEETAH Center dell’Università dello Utah (http://cheetah.biochem.utah.edu/) e del NIGMS. È possibile scaricare e condividere liberamente questa animazione; per maggiori informazioni visitare il sito di Science of HIV (http://scienceofHIV.org).
Animazione: Janet Iwasa e Grace Hsu (Dipartimento di Biochimica, Università dello Utah)
Musica: composta ed eseguita da Joshua Roman
Registrazione musicale: Jesse Lewis (Immersive Music Project)
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Re: "Il ciclo di vita dell'HIV" (animazione)
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00:00:00,000 --> 00:00:04,000
L’HIV entra inizialmente nell'organismo attraverso il flusso sanguigno.
2
00:00:04,000 --> 00:00:10,000
La particella virale è circondata da una membrana costellata di proteine virali note come proteine dell’involucro.
3
00:00:13,000 --> 00:00:25,000
In questa sezione trasversale, il capside conico (in arancione) ospita il genoma a RNA (in blu). Le proteine accessorie sono mostrate in viola.
4
00:00:26,000 --> 00:00:35,000
Con un diametro di circa 100 nanometri, l’HIV è circa 100 volte più piccolo della sua cellula bersaglio, il linfocita T, qui mostrato in scala.
5
00:00:37,680 --> 00:00:50,000
Il virus entra in contatto con i linfociti T tramite interazioni tra le proteine dell’involucro virale e le proteine di membrana sulla superficie delle cellule T.
6
00:00:51,000 --> 00:00:54,000
Il legame iniziale avviene tramite le proteine CD4, qui mostrate in giallo.
7
00:00:55,000 --> 00:01:03,000
Il legame di una seconda proteina di membrana, detta co‑recettore, qui mostrata in arancione, innesca un marcato cambiamento nella forma della proteina dell’involucro.
8
00:01:03,500 --> 00:01:09,600
La prima variazione conformazionale consente alla proteina dell’involucro di inserirsi nella membrana della cellula T.
9
00:01:11,000 --> 00:01:22,000
Poi la proteina dell’involucro si ripiega su se stessa, forzando la fusione della membrana della cellula T con la membrana virale.
10
00:01:23,240 --> 00:01:35,000
Questo permette al capside virale di entrare nella cellula.
11
00:01:37,000 --> 00:01:51,500
All’interno della cellula, il virus inizia a muoversi verso il nucleo, usando i microtubuli come una sorta di sistema autostradale.
12
00:01:52,000 --> 00:02:01,000
Durante questo trasferimento, un enzima virale noto come trascrittasi inversa, o RT, entra in azione.
13
00:02:02,000 --> 00:02:10,000
La RT usa un tRNA impacchettato all'interno del capside per innescare la sintesi del DNA virale.
14
00:02:11,000 --> 00:02:16,000
I nucleotidi del DNA che entrano nel capside dal citoplasma vengono poi usati durante la retrotrascrizione.
15
00:02:17,000 --> 00:02:22,240
La fase di inizio della retrotrascrizione è piuttosto lenta, avvenendo a circa 100–500
16
00:02:22,240 --> 00:02:25,400
volte più lentamente rispetto alle fasi successive del processo.
17
00:02:25,400 --> 00:02:34,300
Dopo l’aggiunta di tre nucleotidi, la RT deve attendere che le basi del filamento stampo all’interno dell’elica di RNA virale (vRNA) siano esposte per poter proseguire.
18
00:02:34,300 --> 00:02:38,500
Durante questo periodo, la RT adotta modalità di legame alternative.
19
00:02:38,500 --> 00:02:47,000
Quando la RT passa dalla fase di inizio a quella di elongazione, la polimerizzazione dei nucleotidi accelera in modo significativo.
20
00:02:48,840 --> 00:03:01,840
Il capside intatto dell’HIV viene trasportato nel nucleo con l’aiuto di CPSF6, in rosa.
21
00:03:04,040 --> 00:03:09,000
Più in profondità nel nucleo, vicino ai geni attivamente trascritti, il capside va incontro a decapsidazione (uncoating),
22
00:03:09,000 --> 00:03:12,000
rilasciando il genoma virale e l’integrasi.
23
00:03:12,000 --> 00:03:19,000
Quattro tetrameri di integrasi, legati a un segmento del DNA virale, si muovono verso la cromatina dell’ospite.
24
00:03:19,000 --> 00:03:26,460
L’integrasi si lega al DNA dell’ospite, lo taglia e inserisce il DNA virale.
25
00:03:26,460 --> 00:03:33,600
Il DNA virale, o provirus, può attivarsi immediatamente o rimanere dormiente per giorni, settimane,
26
00:03:33,600 --> 00:03:36,480
o persino anni.
27
00:03:36,480 --> 00:03:40,540
Dopo l’attivazione, la cellula inizia la sua trasformazione in una fabbrica virale.
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00:03:40,540 --> 00:03:46,000
Nella prima fase, il DNA virale viene copiato in RNA, un processo noto come trascrizione,
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00:03:46,000 --> 00:03:49,320
eseguito dall'RNA polimerasi, mostrata in giallo.
30
00:03:49,320 --> 00:03:54,520
Per molti geni, compresi quelli provirali, l’RNA polimerasi va in pausa subito dopo l’avvio della
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00:03:54,520 --> 00:03:59,000
trascrizione e richiede segnali aggiuntivi dalla cellula per proseguire.
32
00:03:59,000 --> 00:04:08,800
L’HIV supera questa pausa reclutando un complesso proteico chiamato P‑TEFb, in rosa.
33
00:04:08,800 --> 00:04:14,880
Man mano che gli RNA virali vengono prodotti, alcuni subiscono splicing, cioè vengono piegati, tagliati e ricongiunti,
34
00:04:14,880 --> 00:04:20,480
producendo RNA di lunghezze diverse.
35
00:04:20,480 --> 00:04:25,640
Il trascritto di RNA virale contiene una breve sequenza che si lega a una proteina chiamata Rev (in rosa),
36
00:04:25,640 --> 00:04:29,800
che richiama proteine cellulari che instradano l’RNA verso l’uscita dal nucleo attraverso il
37
00:04:29,800 --> 00:04:41,360
poro nucleare.
38
00:04:41,360 --> 00:04:47,000
Una volta fuori dal nucleo, i diversi RNA hanno destini differenti.
39
00:04:47,000 --> 00:04:51,000
Alcuni vengono tradotti in proteine usando il macchinario cellulare chiamato ribosomi.
40
00:04:51,000 --> 00:04:54,000
I ribosomi leggono l’RNA e sintetizzano proteine virali,
41
00:04:54,000 --> 00:05:00,000
in questo caso la proteina virale Gag, mostrata in giallo e arancione.
42
00:05:00,000 --> 00:05:04,000
Altri RNA virali sono destinati a essere impacchettati in nuovi virioni.
43
00:05:04,000 --> 00:05:08,000
Questi RNA attirano la proteina Gag lungo il loro percorso verso la membrana cellulare.
44
00:05:08,000 --> 00:05:15,000
Lungo il tragitto, due copie di RNA virale si legano tra loro formando una struttura dimerizzata stabile.
45
00:05:17,000 --> 00:05:23,000
Alla membrana cellulare, le proteine virali, inclusa la proteina dell’involucro e migliaia di copie di Gag,
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00:05:23,000 --> 00:05:25,640
si accumulano e catturano il genoma
47
00:05:25,640 --> 00:05:26,640
virale dimerizzato.
48
00:05:26,640 --> 00:05:36,600
Nel frattempo, Gag forma una rete fitta che costringe la membrana a sporgere.
49
00:05:36,600 --> 00:05:58,360
Ulteriori proteine vengono reclutate in fasi successive.
50
00:05:58,360 --> 00:06:02,200
Verso la fase finale compaiono proteine note come ESCRT‑III.
51
00:06:02,200 --> 00:06:06,400
Queste proteine, mostrate in turchese, formano polimeri che tirano insieme la membrana a livello
52
00:06:06,400 --> 00:06:20,880
del “collo” del sito di gemmazione, provocando infine la fissione della membrana.
53
00:06:20,880 --> 00:06:25,240
Una volta rilasciato, il nuovo virus va rapidamente incontro a un processo noto come maturazione.
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00:06:25,240 --> 00:06:30,080
La maturazione è innescata dalla dimerizzazione e dal rilascio di proteine note come proteasi,
55
00:06:30,080 --> 00:06:35,320
mostrate in rosa, che agiscono come forbici molecolari, tagliando la proteina Gag in siti specifici
56
00:06:35,320 --> 00:06:40,400
per rilasciare proteine più corte, tra cui le proteine del nucleocapside che legano e compattano
57
00:06:40,400 --> 00:06:59,440
l’RNA virale e le proteine del capside che formano un guscio conico attorno all’RNA.
58
00:06:59,440 --> 00:07:04,560
I virioni maturi sono ora in grado di avviare un nuovo ciclo d’infezione con una nuova cellula ospite,
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00:07:04,560 --> 00:07:05,960
e il ciclo ricomincia.
00:00:00,000 --> 00:00:04,000
L’HIV entra inizialmente nell'organismo attraverso il flusso sanguigno.
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00:00:04,000 --> 00:00:10,000
La particella virale è circondata da una membrana costellata di proteine virali note come proteine dell’involucro.
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In questa sezione trasversale, il capside conico (in arancione) ospita il genoma a RNA (in blu). Le proteine accessorie sono mostrate in viola.
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00:00:26,000 --> 00:00:35,000
Con un diametro di circa 100 nanometri, l’HIV è circa 100 volte più piccolo della sua cellula bersaglio, il linfocita T, qui mostrato in scala.
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00:00:37,680 --> 00:00:50,000
Il virus entra in contatto con i linfociti T tramite interazioni tra le proteine dell’involucro virale e le proteine di membrana sulla superficie delle cellule T.
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00:00:51,000 --> 00:00:54,000
Il legame iniziale avviene tramite le proteine CD4, qui mostrate in giallo.
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Il legame di una seconda proteina di membrana, detta co‑recettore, qui mostrata in arancione, innesca un marcato cambiamento nella forma della proteina dell’involucro.
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00:01:03,500 --> 00:01:09,600
La prima variazione conformazionale consente alla proteina dell’involucro di inserirsi nella membrana della cellula T.
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00:01:11,000 --> 00:01:22,000
Poi la proteina dell’involucro si ripiega su se stessa, forzando la fusione della membrana della cellula T con la membrana virale.
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Questo permette al capside virale di entrare nella cellula.
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All’interno della cellula, il virus inizia a muoversi verso il nucleo, usando i microtubuli come una sorta di sistema autostradale.
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Durante questo trasferimento, un enzima virale noto come trascrittasi inversa, o RT, entra in azione.
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La RT usa un tRNA impacchettato all'interno del capside per innescare la sintesi del DNA virale.
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I nucleotidi del DNA che entrano nel capside dal citoplasma vengono poi usati durante la retrotrascrizione.
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La fase di inizio della retrotrascrizione è piuttosto lenta, avvenendo a circa 100–500
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volte più lentamente rispetto alle fasi successive del processo.
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Dopo l’aggiunta di tre nucleotidi, la RT deve attendere che le basi del filamento stampo all’interno dell’elica di RNA virale (vRNA) siano esposte per poter proseguire.
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Durante questo periodo, la RT adotta modalità di legame alternative.
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Quando la RT passa dalla fase di inizio a quella di elongazione, la polimerizzazione dei nucleotidi accelera in modo significativo.
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Il capside intatto dell’HIV viene trasportato nel nucleo con l’aiuto di CPSF6, in rosa.
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Più in profondità nel nucleo, vicino ai geni attivamente trascritti, il capside va incontro a decapsidazione (uncoating),
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rilasciando il genoma virale e l’integrasi.
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Quattro tetrameri di integrasi, legati a un segmento del DNA virale, si muovono verso la cromatina dell’ospite.
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L’integrasi si lega al DNA dell’ospite, lo taglia e inserisce il DNA virale.
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Il DNA virale, o provirus, può attivarsi immediatamente o rimanere dormiente per giorni, settimane,
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o persino anni.
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Dopo l’attivazione, la cellula inizia la sua trasformazione in una fabbrica virale.
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Nella prima fase, il DNA virale viene copiato in RNA, un processo noto come trascrizione,
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eseguito dall'RNA polimerasi, mostrata in giallo.
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Per molti geni, compresi quelli provirali, l’RNA polimerasi va in pausa subito dopo l’avvio della
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trascrizione e richiede segnali aggiuntivi dalla cellula per proseguire.
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L’HIV supera questa pausa reclutando un complesso proteico chiamato P‑TEFb, in rosa.
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Man mano che gli RNA virali vengono prodotti, alcuni subiscono splicing, cioè vengono piegati, tagliati e ricongiunti,
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producendo RNA di lunghezze diverse.
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Il trascritto di RNA virale contiene una breve sequenza che si lega a una proteina chiamata Rev (in rosa),
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che richiama proteine cellulari che instradano l’RNA verso l’uscita dal nucleo attraverso il
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poro nucleare.
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Una volta fuori dal nucleo, i diversi RNA hanno destini differenti.
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Alcuni vengono tradotti in proteine usando il macchinario cellulare chiamato ribosomi.
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I ribosomi leggono l’RNA e sintetizzano proteine virali,
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00:04:54,000 --> 00:05:00,000
in questo caso la proteina virale Gag, mostrata in giallo e arancione.
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Altri RNA virali sono destinati a essere impacchettati in nuovi virioni.
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Questi RNA attirano la proteina Gag lungo il loro percorso verso la membrana cellulare.
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Lungo il tragitto, due copie di RNA virale si legano tra loro formando una struttura dimerizzata stabile.
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Alla membrana cellulare, le proteine virali, inclusa la proteina dell’involucro e migliaia di copie di Gag,
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si accumulano e catturano il genoma
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virale dimerizzato.
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Nel frattempo, Gag forma una rete fitta che costringe la membrana a sporgere.
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Ulteriori proteine vengono reclutate in fasi successive.
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Verso la fase finale compaiono proteine note come ESCRT‑III.
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Queste proteine, mostrate in turchese, formano polimeri che tirano insieme la membrana a livello
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del “collo” del sito di gemmazione, provocando infine la fissione della membrana.
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00:06:20,880 --> 00:06:25,240
Una volta rilasciato, il nuovo virus va rapidamente incontro a un processo noto come maturazione.
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La maturazione è innescata dalla dimerizzazione e dal rilascio di proteine note come proteasi,
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mostrate in rosa, che agiscono come forbici molecolari, tagliando la proteina Gag in siti specifici
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per rilasciare proteine più corte, tra cui le proteine del nucleocapside che legano e compattano
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l’RNA virale e le proteine del capside che formano un guscio conico attorno all’RNA.
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I virioni maturi sono ora in grado di avviare un nuovo ciclo d’infezione con una nuova cellula ospite,
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00:07:04,560 --> 00:07:05,960
e il ciclo ricomincia.