StructureEdit
Desenho esquemático de um virião Levivirus (secção transversal e vista lateral)
Um virião MS2 (partícula viral) tem cerca de 27 nm de diâmetro, conforme determinado por microscopia electrónica. Consiste em uma cópia da proteína de maturação e 180 cópias da proteína do revestimento (organizada como 90 dímeros) dispostos em uma concha icosaédrica com número de triangulação T=3, protegendo o RNA genômico no seu interior. O virião tem um ponto isoelétrico (pI) de 3.9.
A estrutura da proteína da pelagem é uma folha β de cinco cordões com duas folhas α-helices e um grampo de cabelo. Quando a capa é montada, as hélices e o grampo de cabelo ficam virados para o exterior da partícula, enquanto a folha β fica virada para o interior.
GenomeEdit
Scherichia virus MS2 genome
| Gene | Tamanho | Produto genético | aa |
|---|---|---|---|
| esteira
(MS2g1) |
1487 nt | maturação
proteína |
393 |
| cp
(MS2g2) |
510 nt | proteína de revestimento | 130 |
| lis
(MS2g3) |
295 nt | proteína da hidrólise | 75 |
| rep
(MS2g4) |
2055 nt | RNA replicase,
subunidade beta |
545 |
O genoma MS2 é um dos menores conhecidos, consistindo em 3569 nucleotídeos de RNA de cadeia única. Ele codifica apenas quatro proteínas: a proteína de maturação (proteína A), a proteína de lise, a proteína do revestimento e a proteína da replicase. A proteína de lise codificadora do gene (lys) sobrepõe-se ao gene 3′-end do gene a montante (cp) e 5′-end do gene a jusante (rep), e foi um dos primeiros exemplos conhecidos de genes sobrepostos. O genoma do RNA de cadeia positiva serve como RNA mensageiro, e é traduzido pelo desbotamento viral dentro da célula hospedeira. Embora as quatro proteínas sejam codificadas pelo mesmo RNA mensageiro/viral, elas não são todas expressas nos mesmos níveis; a expressão destas proteínas é regulada por uma complexa interação entre a tradução e a estrutura secundária do RNA.
Life cycleEdit
MS2 infecta bactérias entéricas portadoras do fator de fertilidade (F), um plasmídeo que permite que as células sirvam como doadoras de DNA na conjugação bacteriana. Os genes no plasmídeo F levam à produção de um pilo F, que serve como receptor viral. O MS2 liga-se ao lado do pilo através da sua proteína de maturação única. O mecanismo preciso pelo qual o RNA do fago entra na bactéria é desconhecido.
Após o RNA viral ter entrado na célula, ele começa a funcionar como um RNA mensageiro para a produção de proteínas de fago. O gene para a proteína mais abundante, a proteína do revestimento, pode ser imediatamente traduzido. O início da tradução do gene da replicase é normalmente escondido dentro da estrutura secundária do RNA, mas pode ser aberto transientemente à medida que os ribossomos passam através do gene da proteína do revestimento. A tradução da replicase também é desligada uma vez que grandes quantidades de proteína do revestimento tenham sido feitas; os dímeros da proteína do revestimento ligam-se e estabilizam o RNA “operator hairpin”, bloqueando o início da replicase. O início do gene da proteína de maturação é acessível no RNA sendo replicado, mas escondido dentro da estrutura secundária do RNA no RNA MS2 completo; isto garante a tradução de apenas algumas poucas cópias da proteína de maturação por RNA. Finalmente, o gene da proteína de lise só pode ser iniciado por ribossomos que tenham completado a tradução do gene da proteína do revestimento e “escorregar” para o início do gene da proteína de lise, com cerca de 5% de frequência.
Ciclo de vida do bacteriófago MS2
Replicação do genoma mais cordão MS2 requer a síntese do RNA do cordão complementar menos, que pode então ser usado como um modelo para a síntese de um novo RNA do cordão mais. A replicação de MS2 tem sido muito menos bem estudada que a replicação do bacteriófago altamente relacionado Qβ, em parte porque a replicação de MS2 tem sido difícil de isolar, mas é provável que seja semelhante.
Pensa-se que a formação do virião é iniciada pela ligação da proteína de maturação ao RNA de MS2; de fato, o complexo de proteína de maturação e RNA é infeccioso. A montagem da casca icosaédrica ou capsid da proteína do revestimento pode ocorrer na ausência de RNA; contudo, a montagem do capsid é nucleada pela ligação da proteína do revestimento com o dímero do operador, e a montagem ocorre em concentrações muito mais baixas de proteína do revestimento quando o RNA MS2 está presente.
Lise bacteriana e a liberação de viriões recém-formados ocorre quando a proteína de lise suficiente se acumulou. A proteína de lise (L) forma poros na membrana citoplasmática, o que leva à perda do potencial da membrana e à quebra da parede celular. Sabe-se que a proteína de lise se liga ao DnaJ através de um resíduo P330 importante. Um motivo de dipeptídio LS na proteína L é encontrado através do gênero Levivirus e parece ser essencial para a atividade de lise, embora suas diferentes localizações sugiram que eles tenham evoluído independentemente.