Virus e fitovirus La prima malattia da prioni riconosciuta e descritta è stata lo scrapie , un morbo delle pecore il cui nome si deve al prurito che provoca agli animali che ne sono affetti. Nel tempo lo scrapie è divenuto il morbo capostipite di alcune malattie che interessano altri mammiferi denominate encefalopatie spongiformi trasmissibili (TSE) come l encefalopatia spongiforme bovina (BSE), nota col nome di sindrome della mucca pazza. Ci sono molte malattie umane del gruppo dell encefalopatia spongiforme: tra esse, la malattia di Creutzfeldt-Jakob e l insonnia fatale familiare, che si sospetta siano trasmesse dagli stessi agenti infettivi, relativamente nuovi, chiamati prioni. Il termine prione (prion) è un acronimo, coniato molti anni fa da Stanley Prusiner che, invertendo un po le lettere, intendeva indicare il responsabile in una particella infettiva proteica. La scoperta che la malattia fosse trasmessa da una sola proteina pura valse a Prusiner il Nobel per la Medicina nel 1997. L eccezionalità della scoperta consiste nell identificazione di un agente infettivo in grado di trasmettere la malattia, ma privo di qualunque tipo di acido nucleico. Non si conoscono meccanismi biologici per cui una proteina sia lo stampo di se stessa. Prusiner ipotizzò che tutti i mammiferi contengano nel loro DNA il gene per la proteina prionica innocua. Una mutazione minima (una sola base diversa), o una diversa conformazione nella struttura secondaria, può modificarla e trasformarla in un prione infettivo. 257 Capitolo 7 Forse l incontro tra prioni infettivi e prioni innocui modifica quest ultimi che, non potendo partecipare al normale turnover proteico, si accumulano nei tessuti e li danneggiano irreversibilmente. Morfologia e struttura L architettura dei virus è assai semplice: un genoma racchiuso in un involucro protettivo di natura proteica, detto capside (o capsidio). L acido nucleico presente nei virus può essere RNA o DNA, mai però entrambi insieme. La molecola di RNA è lineare e può essere a un singolo filamento (ssRNA) oppure a doppio filamento (dsRNA); la molecola di DNA invece si presenta in forma circolare e anch essa può essere a singolo (ssDNA) o a doppio filamento (dsDNA). Il capside è costituito da sub-unità di un medesimo o differente tipo di sostanza proteica. Le sub-unità si presentano all osservazione in microscopia elettronica in forma di strutture chiamate capsomeri, a loro volta definiti da aggregati di sub-unità morfologicamente caratterizzate. La struttura architettonica del capside e il relativo aspetto esteriore dipendono dal modo in cui le unità si compongono: se l assemblaggio avviene secondo la simmetria di rotazione cubica si genera un involucro tipo icosaedro, ossia un solido a 20 facce che richiama, nella forma, ma anche nella solidità, quello delle cupole geodetiche [ 2 ]; se invece l impacchettamento si realizza secondo la simmetria elicoidale, si otterrà un astuccio di forma tubulare. a b d 9 nm 4 nm 2 nm Sub-unità proteica RNA 2,3 nm 49 1 6,9 nm 17 16 32 33 1 c 0150.Parte2_Cap_07.indd 257 49 2 (a) Cupola geodetica costruita a Montreal per l Expo del 1967 dall architetto R. Buckminster Fuller; le cupole geodetiche sono assemblate partendo da elementi triangolari prefabbricati che si sostengono tra loro senza bisogno di pilastri o mura. Fuller si ispirò alla struttura che in natura si osserva nei cristalli. (b) Fotografia al microscopio elettronico di una coppia di Adenovirus a struttura icosaedrica (barra = 100 nm) che permette di distinguere le sub-unità del capside virale; gli Adenovirus sono agenti di malattie infettive umane, a carico soprattutto dell apparato respiratorio (cortesia R.G. Milne, Istituto Virologia Vegetale CNR). (c) Modello di architettura virale organizzata attorno a un asse di simmetria elicoidale, presente nel TMV (virus del mosaico del tabacco), il primo virus vegetale identificato. Grazie alla microscopia elettronica è stato possibile determinarne le caratteristiche strutturali e calcolare le varie misure (passo, raggio del lume, distanza tra una spira e l altra, ecc.), evidenziate nella rappresentazione; le misure come si vede sono dell ordine dei nanometri (simbolo nm = 1/1.000 di micrometro; il micrometro, simbolo m, a sua volta è 1/1.000.000 di metro). (d) Fotografia al microscopio elettronico di una particella dello stesso tipo di virus (barra = 100 nm) (cortesia R.G. Milne, Istituto Virologia Vegetale CNR). 26/02/21 17:01