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LOS VIRUS

CUIDATE DE LOS VIRUS... SON UN PROBLEMA DE LA ACTUALIDAD


GRUPO 1: VIRUS CON DNA DE CADENA DOBLE
GRUPO 2: VIRUS CON DNA DE CADENA SENCILLA
GRUPO 3: VIRUS CON RNA DE CADENA DOBLE
GRUPO 4: VIRUS CON RNA DE CADENA SENCILLA POSITIVA
GRUPO 5: VIRUS CON RNA DE CADENA SENCILLA NEGATIVA
GRUPO 6: VIRUS CON RNA DE CADENA SENCILLA-RT
GRUPO 7: VIRUS CON DNA DE CADENA DOBLE-RT

Un virus (de la palabra latina virus, toxina o veneno) es una entidad biológica que para reproducirse necesita de una célula huésped. Cada partícula de virus o virión es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucléico, que puede ser ADN o ARN. La forma de la cápside puede ser sencilla, típicamente de tipo helicoidal o icosaédrica (poliédrica o casi esférica), o compuesta, típicamente comprendiendo una cabeza y una cola. Esta estructura puede, a su vez, estar rodeada por la envoltura vírica, una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus.

El ciclo vital de un virus siempre necesita de la maquinaria metabólica de la célula invadida para poder replicar su material genético, produciendo luego muchas copias del virus original. En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta destruirla. Pueden infectar células eucariotas (plantas, animales, hongos o protistas) o procariotas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos, o simplemente fagos). Algunos virus necesitan de enzimas poco usuales por lo que las cargan dentro de su envoltorio como parte de su equipaje.

Los biólogos debaten si los virus son o no organismos vivos. Algunos consideran que no están vivos, puesto que no cumplen los criterios de definición de vida. Por ejemplo, a diferencia de los organismos vivos (macroscópicos o microscópicos), los virus no tienen células. Sin embargo, sí tienen genes y evolucionan por selección natural. Otros biólogos los han descrito como organismos en el borde de la vida, en el límite entre la materia viva y la materia inerte.

Las infecciones virales en humanos y animales por lo general dan como resultado una respuesta inmune del organismo invadido y, a menudo, enfermedades o incluso la muerte. Entre los padecimientos se incluyen el resfriado común, la gripe, la varicela, el sarampión, la hepatitis B, la fiebre amarilla, la rabia, el SIDA, etc. Muchas veces, el virus es completamente eliminado por el sistema inmunológico. Los antibióticos, destinados a combatir a las bacterias, no tienen ningún efecto sobre los virus, pero se han desarrollado medicamentos antivirales para el tratamiento de las infecciones por virus. Las vacunas pueden prevenir las infecciones virales produciendo inmunidad durante tiempo prolongado.

CARACTERISTICAS DE LOS VIRUS

Ninguno de los virus posee orgánulos y, sobre todo, ninguno tiene autonomía metabólica, por lo que no son considerados células. Su ciclo biológico tiene dos fases: una extracelular, que es metabólicamente inerte, y otra intracelular, que es reproductiva. Se pueden agrupar las características definitorias de los virus en torno a tres cuestiones: su tamaño, el hecho de que sean cristalizables y el hecho de que sean parásitos intracelulares o microcelulares obligados. Estas tres cuestiones colocan a los virus en la frontera entre lo vivo y lo inerte.

TAMAÑO

Los virus son estructuras extraordinariamente pequeñas. Su tamaño oscila entre los 24 nm del virus de la fiebre aftosa a los 300 nm de los poxvirus. Algunos filovirus tienen una longitud total de hasta 1400 nm; sin embargo, el diámetro de su cápside es de sólo alrededor de 80 nm. La mayor parte de los virus no puede verse con el microscopio óptico, pero algunos son tan grandes o mayores que las bacterias más pequeñas y pueden verse bajo magnificación óptica alta.

Más comúnmente, se utilizan microscopios electrónicos tanto de barrido como de transmisión para visualizar las partículas de virus. Para aumentar el contraste entre los virus y el fondo, se utilizan tintes de alto contraste a los electrones. Se trata de soluciones de sales de metales pesados, como el tungsteno, que dispersan los electrones de las regiones cubiertas por el tinte. Cuando las partículas del virus están recubiertas por el tinte (tinción positiva), los finos detalles quedan oscurecidos. La tinción negativa resuelve este problema entintando únicamente el fondo.

CRISTALIZABLES

Los virus son cristalizables, como demostró W. Stanley en 1935. Esto depende del hecho de que las partículas víricas tienen formas geométricas precisas y son idénticas entre sí, lo cual las separa de la irregularidad característica de los organismos, las células o los orgánulos, y las acerca a las características de los minerales y de agregados de macromoléculas como los ribosomas. Al tener un volumen y forma idénticos, las partículas víricas tienden a ordenarse en una pauta tridimensional regular, periódica, es decir, tienden a cristalizar.

PARASITOS INTRACELULARES OBLIGADOS




Sección transversal del VIH, el virus del SIDA. Contiene dos segmentos de ARN (en rojo) y enzimas (bolitas anaranjadas). A continuación se encuentra la cápside (capa interior de bolitas azules) y la envoltura (capa exterior negra).Los virus son parásitos intracelulares obligados. Desde los años treinta se sabe que los virus se componen principalmente de ácido nucleico y proteínas, estas últimas forman la cápside, que se conoce también como envoltura proteica. Esto quiere decir que necesitan un huésped (hospedante), ya que en vida libre no sobreviven. Se sabe que algunos virus pueden vivir alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algún hospedante en el cual reproducirse.

También se han encontrado virus que presentan lípidos, aunque éstos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea ADN o ARN, pero no los dos), el cual puede ser de una o de dos cadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico del virus pueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimática y estructural de una célula viva y, por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen los virus las funciones de autoconservación que, junto con la reproducción, caracterizan a los seres vivos. Esta condición es la causa de que muchísimos virus se consideren gérmenes patógenos que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS



Una partícula de virus, conocida como virión, está compuesta de una molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) y una envoltura proteínica. Ésta es la estructura básica de un virus, aunque algunos de ellos pueden añadir a esto la presencia de alguna enzima, bien junto al ácido nucleico, como la transcriptasa inversa de los retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la apertura de una brecha en la membrana de la célula hospedadora.

La envoltura proteínica recibe el nombre de cápside. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida. Son codificadas por el genoma viral y su forma sirve de base para la distinción morfológica y antigénica. Se autoensamblan entre sí, por lo general requiriendo la presencia del genoma del virus, dando a la cubierta una forma geométrica. Sin embargo, los virus complejos codifican proteínas que contribuyen a la construcción de la cápside. Los capsómeros, a su vez, están compuestos de unidades denominadas protómeros. Las proteínas estructuralmente asociadas con el ácido nucleico se denominan nucleoproteínas, mientras que la asociación de las proteínas de la cápside viral con el ácido nucleico se denomina nucleocápside. Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tres tipos básicos de virus:

VIRUS CILINDRICOS O HELICOIDALES




En los virus cilíndricos o helicoidales, los capsómeros, que son de un solo tipo, se ajustan en una estructura helicoidal en torno a un eje central donde se encuentra una hélice simple de ácido nucleico. Esta estructura se traduce en un virión con forma de varilla o filamentoso con una gran diversidad, desde los muy cortos y rígidos hasta los muy largos y flexibles.

El material genético, generalmente ARN monocatenario y con menos frecuencia ADN monocatenario, está rodeado por la hélice de proteínas a la que se une por la interacción entre la carga negativa del ácido nucleico y la positiva de la proteína. En general, la longitud de la cápside helicoidal está relacionada con la longitud del ácido nucleico contenido en ella, y el diámetro depende del tamaño y disposición de los capsómeros. Un ejemplo bien estudiado lo constituye el virus del mosaico del tabaco.

VIRUS ICOSAEDRICOS




En los virus icosaédricos, los capsómeros se ajustan formando un icosaedro regular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la cápside. El icosaedro es la estructura cuasiesférica más eficiente y robusta que se puede construir a partir del ensamblado de varias piezas. Esta estructura se traduce en una apariencia esférica de los virus cuando se observan al microscopio.

Los capsómeros pueden ser pentagonales o hexagonales, y se construyen con varios protómeros. Éstos se asocian a través de una unión no covalente para encerrar el ácido nucleico, aunque por lo general menos íntimamente que las cápsides helicoidales. El número de protómeros necesario para constituir la cápside se denota por el número T,[20] el cual indica que se precisan 60×T proteínas para formar la cápside. En el caso del Virus de la hepatitis B, T=4 y se requieren 240 proteínas para formar la cápside. Otros ejemplos de este tipo de virus lo constituyen los adenovirus, que incluyen virus que producen enfermedades respiratorias, faringitis, gastroenteritis, etc.

VIRUS COMPLEJOS




Los virus complejos, con pequeñas variantes, responden a la siguiente estructura general:

* Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.
* Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco.
* Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.
* Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus sobre la célula hospedadora.
* Como ejemplo de este tipo de virus podemos citar a la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan bacterias).

CICLO REPRODUCTIVO DE LOS VIRUS




Los virus tienen un objetivo básico: producir copias de sí mismos en gran cantidad sirviéndose de la maquinaria que tiene una célula viva para los procesos de transcripción, traducción y replicación. El ciclo reproductivo de los virus varía considerablemente entre las especies, pero siempre están presentes seis etapas básicas:

* ADSORCIÓN: Es la unión entre la cápside viral de proteínas y los receptores específicos en la superficie celular del huésped. La unión virus-célula es bastante específica y determina la gama de huéspedes de un virus. Este mecanismo ha evolucionado a favor de que los virus sólo infecten a células en los que sean capaces de reproducirse. Por ejemplo, el Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) presenta la proteína de superficie gp120 que puede interactuar con los receptores CD4 de los linfocitos T humanos.

* PENETRACIÓN: La forma en la que el virus entra en la célula huésped varía dependiendo de la especie. La endocitosis es común en los virus con o sin envoltura; en este caso, la partícula del virus es rodeada por la membrana plasmática de la célula, se forma una invaginación y luego la vesícula se introduce en el citoplasma. Otro método que se presenta en los virus con envoltura se basa en la fusión de la membrana plasmática con la envoltura del virus. La penetración directa se observa sólo en los virus sin envoltura. Por último, algunos virus sin envoltura y los bacteriófagos son capaces de inyectar directamente el genoma en la célula huésped.

* DESNUDAMIENTO: Es el proceso por el cual el ácido nucleico del virus es liberado dentro de la célula. Puede ocurrir simultáneamente o poco después de la penetración. En este último caso, la cápside vírica es degradada por las enzimas del huésped (o algunas veces por las enzimas que trae consigo el virus).

* MULTIPLICACIÓN: Es la biosíntesis de los elementos necesarios para la formación de nuevos virus: ARNm, proteínas y ácidos nucleicos. Incluye la expresión genética (transcripción y traducción) y la replicación del genoma. La transcripción es la síntesis de ARN mensajero (ARNm) a partir del genoma del virus. La traducción es la síntesis, en los ribosomas del huésped, de las proteínas virales, tanto las que componen la cápsida como las proteínas enzimáticas. Durante la replicación se obtienen las copias del genoma viral. El proceso es muy variado y depende del tipo de virus (véase el apartado de Clasificación de Baltimore).

* ENSAMBLAJE: En esta etapa se forma la cápside viral y se asocia con el genoma viral. Tras la formación de las partículas del virus, a menudo se realiza una modificación post-translacional de las proteínas virales. En los virus como el VIH, esta modificación (a veces llamada maduración), se produce después de que el virus haya sido liberado de la célula huésped.[33]

* LIBERACIÓN: Los virus salen de la célula huésped por lisis o por gemación. Los virus sin envoltura se acumulan por algún tiempo en la célula hasta que ésta se rompe (lisis). Los virus con envoltura (por ejemplo, el VIH) suelen ser liberados por gemación, proceso durante el cual el virus adquiere su envoltura de fosfolípidos en la que se insertan las glicoproteínas virales.