Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Doctorado en Ciencias Químicas VIROLOGIA Programa semestral: 96 h. Objetivos del curso: Los alumnos adquirirán los conocimientos fundamentales sobre la estructura y mecanismos de replicación viral, para entender los factores que influyen durante la interacción viruscélula. Reconocerán claramente los procesos de replicación del genoma viral así como los eventos que regulan la expresión de genes virales durante la transcripción. Se conocerán los modelos biológicos y las técnicas que permiten el aislamiento e identificación de los virus. Se identificarán los tipos de respuesta del huésped hacia las enfermedades virales, así como los mecanismos que los virus poseen para evadir esta respuesta. Determinará las formas de prevención y posibilidades de tratamiento de las infecciones virales. 1. Fundamentos. 1.1 Los virus en el desarrollo del conocimiento biológico. 1.2 Propiedades generales de los virus. 1.3 Ciclo biológico. 1.4 Estrategias de replicación. 1.5 Taxonomía viral. 2. Estructura Viral. 2.1 Métodos de estudio de la estructura viral 2.2 Tipos de estructura viral
2.3 Ensamble de la cubierta protectora. 2.4 Empaquetamiento del genoma. 2.5 Membrana y glicoproteínas virales. 2.6 Proteínas no estructurales. 3. Adherencia viral 3.1 Arquitectura de la superficie celular 3.2 Receptores virales 3.3 Interacción virus-receptor celular 4. Ingreso del virus a la célula. 4.1 Mecanismos de penetración viral. 4.2 Fusión de membranas 4.3 Desnudamiento 4.4 Ingreso por la vía endocítica. 4.5 Ingreso de virus no envueltos. 4.6 Transporte del genoma viral al núcleo. 4.7 Importación de genomas virales. 5. Transcripción del DNA viral. 5.1 Transcripción por la RNA polimerasa II 5.2 Transcripción del DNA viral sólo por la maquinaria celular. 5.3 Proteínas virales que regulan la transcripción por la RNA polimerasa II. 5.4 Transcripción por la RNA polimerasa viral dependiente de DNA. 5.5 Transcripción de genes virales por la RNA polimerrasa III. 6. Replicación del genoma de virus DNA. 6.1 Mecanismos de síntesis de DNA viral. 6.2 Mecanismos de replicación exponencial de DNA viral. 6.3 Replicación limitada de DNA viral. 6.4 Orígenes de la diversidad genética en virus DNA.
7. Replicación del genoma de virus RNA. 7.1 Mecanismos de síntesis de RNA viral. 7.2 Cambio de producción de RNA mensajero a síntesis de RNA genómico. 7.3 Orígenes de la diversidad en virus RNA. 8. Replicación del genoma de retrovirus. 8.1 Transcripción reversa de retrovirus. 8.2 Integración al genoma celular del DNA de retrovirus. 8.3 Transcripción reversa de hepadnavirus (virus retroides). 9. Procesamiento del RNAm viral. 9.1 Modificación covalente durante el procesamiento del pre RNAm. 9.2 Exportación de RNAs celulares y virales a partir del núcleo. 9.3 Regulación postranscripcional de genes virales y celulares. 9.4 Expresión de proteínas virales. 10. Control traduccional de la expresión genética viral. 10.1 Mecanismos de síntesis de proteínas en eucariontes. 10.2 Estrategias de traducción viral. 10.3 Regulación de la traducción durante la infección viral. 11. Ensamble, salida y maduración de la progenie viral. 11.1 Ensamble de cubiertas proteicas. 11.2 Empaquetamiento selectivo del genoma viral. 11.3 Adquisición de la envoltura viral. 11.4 Liberación de partículas virales. 12. Patrones de infección viral. 12.1 Infecciones agudas. 12.2 Infecciones persistentes.
12.3 Infecciones latentes. 12.4 Infecciones lentas. 12.5 Transformación genética y oncogénesis inducida por virus. 13. Patogenia viral. 13.1 Patogenicidad y virulencia viral. 13.2 Susceptibilidad a la infección viral. 13.3 Permisividad a la replicación viral 14. Respuesta inmune antiviral. 14.1 Respuesta celular a la infección viral. 14.2 Respuesta adaptativa mediada por linfocitos. 14.3 Evasión de la respuesta inmune. 14.4 Modulación viral de la respuesta inmune. 14.5 Mecanismos de inhibición del estado antiviral Perfil del alumno al egresar el curso Al final del curso el alumno será capaz de reconocer al virus como una entidad que se encuentra entre la frontera de lo vivo y lo inerte. Podrá identificar la dependencia celular de los virus reconociendo al mismo tiempo su capacidad de dirigir los procesos metabólicos celulares en la producción de la progenie viral. Reconocerá la enorme variabilidad genética de los virus y las diferentes estrategias que los virus desarrollan para realizar el ciclo de replicación viral centrando su atención en los procesos de replicación y transcripción. Con estos conocimientos entenderá procesos como la transformación genética y la oncogénesis inducida por virus así como la posibilidad de inducir a estados de latencia y persistencia en la célula para que basándose en estos conceptos sea capaz de explicar la forma en que se desarrollan las enfermedades de origen viral. El estudiante conocerá la respuesta inmune antiviral y entenderá que el resultado final es el equilibrio que existe entre los mecanismos de defensa y la capacidad evasiva del virus a estos sistemas. Marco conceptual
El curso está diseñado para llevar al alumno de lo simple a lo complejo del mundo de los virus, se inicia con los conceptos estructurales virales básicos, revisando conceptos como genoma cápside y envoltura viral, para entender la interacción y dependencia con la célula. La replicación viral se plantea como un ciclo donde el paso inicial de adsorción requiere de una interacción específica entre ligando viral y receptor celular, se continua revisando los conceptos de replicación del genoma viral enfatizando las diferencias entre genomas de ADN y de ARN explicando la existencia de polimerasas de ácidos nucleícos totalmente ajenas a los conocido en cualquier otro modelo vivo. Además se revisa el concepto de transcripción del genoma viral y se plantean las diferentes estrategias que los virus realizan para regular la expresión de su genoma, la cual depende fundamentalmente de la arquitectura y naturaleza del mismo, además de puntualizar sobre el control traduccional que realizan los virus. Para finalizar el ciclo se revisan los mecanismos que los virus efectúan para salir de la célula infectada y liberar su progenie. Se incluyen también los conceptos de infección latente, persistencia, oncogénesis, transformación genética y permisividad explicando que todos ellos pueden derivarse del ciclo de replicación viral. Se revisa con atención la respuesta del sistema inmune frente a las infecciones virales, explicando los mecanismos que la regulan, así como los factores celulares y humorales que conllevan a una respuesta antiviral específica sin dejar de plantear la capacidad evasiva de los virus para inducir a un fracaso de la respuesta protectora. Proceso enseñanza aprendizaje El curso consiste en dos sesiones semanales de clase, cada una de dos horas. Al principio del curso se entrega a los alumnos el programa correspondiente. Con oportunidad se notifican los temas que se revisarán en clase para que el estudiante documente la información y se pueda desarrollar una interacción con el profesor. Las clases se impartirán con el uso de material visual, audiovisual y en el pizarrón. La información se reforzará mediante la revisión de material bibliográfico que incluye capítulos de libros, revisiones científicas, artículos originales de investigación, reseñas o críticas actualizadas, los cuales se entregan con anticipación para que el estudiante los lea antes de llegar a clase y se fortalezca la discusión y el sentido crítico. Además se buscará que el estudiante reciba la
información de primera mano mediante temas impartidos por investigadores con experiencia en el área. La forma de trabajo queda distribuida con el siguiente %. Clases y Conferencias: 30%, Lectura: 40%, Discusión;30%. Actividades de evaluación La calificación se obtendrá a partir de 5 exámenes parciales, 4 de ellos serán escritos y los temas se elegirán de acuerdo con el contenido y la complejidad de los mismos, procurando que la distribución sea equitativa. Un quinto examen corresponderá a la exposición sobre un tema en particular. Acreditación Para aprobar el curso el estudiante debe cubrir un mínimo del 85% de asistencia y obtener un promedio final mínimo de 8.0. Bibliografía 1. Human Virology: A text for students of Medicine, Dentistry and Microbiology. 2000. Collier L, and Oxford J. 2a. Ed. Oxford University Press. United Kingdom. 2. Virology. 1994. Fields BN, and Knipe DM. Ed. 3th ed. Raven Press. New York, USA. 3. Molecular Cell Biology. 2000. Lodish H, et al. 4th. ed. Ed. Freeman WH and Company. New York, USA. 4. Microbiology An Introduction. 2001.Tortora, GJ, Funke BR, and Case CL. 7th. ed. Ed. Benjamin Cummings. USA. 5. Principles of Molecular Virology. 2001. Alan J. Cann. 3 rd. Edition Academic Press. 6. Virología Básica y Clínica. 2008. Nidia Gary Pazos Salazar, Rosendo Briones Rojas, Gloria León Tello. 1ª. Edición. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.