¡Descarga Introducción a los virus y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
LECCIÓN 32. INTRODUCCIÓN A LOS VIRUS
- Concepto y definición de los virus.
- Tamaño, morfología, estructura y composición química de los virus.
- Etapas de replicación de los virus.
Concepto y definición de los virus
Los virus se pueden definir como entidades biológicas acelulares, cuyos genomas son moléculas de ADN o ARN, y que se replican obligatoriamente dentro de células hospedadoras usando la maquinaria biosintética celular para sintetizar sus propios componentes que se ensamblan en partículas denominadas VIRIONES, que sirven para proteger el genoma y transferirlo a otras células.
Los viriones son las partículas víricas: son los portadores inertes del genoma, y se ensamblan en el interior de las células hospedadoras a partir de componentes víricos. No pueden crecer ni reproducirse por división. Los viriones pueden considerar se como la fase extracelula r de los virus: están formados por los componentes estructural es virales, es decir proteínas y ácido nucleico, en algunos virus hay otros component es estructurales como lípidos y glucoproteínas. Algunos autores denominan a los viriones como partículas víricas.
NO CONFUNDIR VIRUS CON VIRIONES. Virus es general, incluye todas las fases (extra- e intracelular), mientras que virión se refiere exclusivam ente a la fase extracelula r.
Tamaño, morfología, estructura y composición química de los virus
Los virus pueden clasificarse según las siguientes características: Dependiendo de sus características estructurales (tamaño y morfología). Dependiendo de su composición química. Dependiendo de su material genético (tipo y estructura del ácido nucleico ADN o ARN). Dependiendo de las características de la enfermedad que producen, tejidos que afectan, forma de transmisión o tipo de vector.
Características estructurales
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 mayoría de los virus no pueden 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 recubiertos por el tinte (tinción positiva), los finos detalles son oscurecidos. La tinción negativa resuelve este problema tintando el fondo solamente.
Hay una gran variedad estructural, lo que confiere una variedad morfológica. Hay tres modelos: Los viriones con forma helicoidal, que forman un cilindro hueco. Los que tienes forman de estructura geométrica o esférica. Los que tienen una parte formando una estructura geométrica y otra helicoidal.
*Los dos primeros tipos son propios de animales y plantas y el restante es propio de bacterias.
Composición química
Básicamente, todos los viriones poseen:
- Acido nucleico: que puede ser RNA o DNA, ss o ds.
Además de las características ya vistas, en taxonomía viral emplean las siguientes:
Morfología Tamaño del virión Forma del virión Presencia o ausencia y naturaleza de los peplómeros Presencia o ausencia de una envuelta Simetría de la cápside y estructura
Propiedades físicas y fisicoquímicas Masa molecular del virión (Mr) Gradiente de densidad del virión (en CsCl, sacarosa, etc.) Coeficiente de sedimentación del virión Estabilidad al pH Estabilidad térmica Estabilidad iónica (Mg ++^ , Mn++^ ) Estabilidad a solventes orgánicos Estabilidad a detergentes Estabilidad a las irradiaciones
Genoma Tipo de ácido nucleico (DNA o RNA) Tamaño del genoma en kb/kbp Tipo de cadena:
- monocatenaria o bicatenaria
- linear o circular
- sentido (positiva, negativa) Número y tamaño de segmentos Secuencia nucleotídica Presencia de secuencias repetitivas Porcentaje de G+C Presencia o ausencia y tipo de extremo 5' en “cap” Presencia o ausencia de proteínas covalentemente unidas al extremo terminal 5' Presencia o ausencia de poli-A en extremo 3'
Proteínas Número, tamaño y actividades funcionales de proteínas estructurales Número, tamaño y actividades funcionales de proteínas no estructurales Detalles de actividades funcionales especiales de proteínas:
transcriptasa, reverso transcriptasa, hemaglutinina, neuraminidasa, y actividades de fusión Secuencia aminoacídica o secuencia parcial Glicosilación, fosforilación, miristilación, etc. Secuencia (mapping) del epítope Lípidos y Carbohidratos Contenido, carácter, etc.
Propiedades antigénicas Relaciones serológicas
Organización genómica y replicación Organización genómica Estrategia de replicación Número y posición de marcos de lectura abierta (“open reading frames”)(ORFs) Características transcripcionales Características de la traducción Procesamiento post-traducción Sitio de acumulación de proteínas del virión Sitio de ensamblaje del virión Sitio y naturaleza de la maduración del virión y liberación
Propiedades biológicas Rango de hospedación natural Modo de transmisión en la naturaleza Relaciones con vector Distribución geográfica Patogenicidad, asociación con enfermedad Tropismos tisulares, patología, histopatología
Etapas de replicación de los virus
Adsorción Penetración y desnudamiento Multiplicación intracelular: Síntesis de proteínas tempranas Replicación del genoma viral Síntesis de proteínas tardías Ensamblaje y maduración Liberación de la progenie
Adsorción
Es la interacción del virus con las células hospedadoras (depende del tipo de célula y del virus). Debido a que la capacidad de un virus de infectar una célula depende en gran medida de su capacidad de unirse a dicha célula, la distribución de estas proteínas receptoras desempeña un papel crucial en la especificidad de tejidos y huéspedes de los virus de animales.
Ensamblaje y maduración
En la mayoría de los virus se produce un autoensamblaje, que tiene lugar en las factorías víricas (RE celular y aparato de Golgi). Durante el ensamblaje se forman primero procápsides vacías y después se inserta el ácido nucléico.
Esquema: -Procabeza I: está formada por el núcleo proteico de lo que será la cabeza. -Procabeza II: la cabeza está formada pero vacía. -Comienza el empaquetamiento del ADN que va entrando a la célula conforme está empaquetándose. -La cabeza se expande cuando ya está parcialmente llena de ADN y se hace un poco más grande. -La cabeza está completamente rellena y preparada para el enganche de la cola. -La cola se engancha y el virus está completamente maduro.
Liberación de la progenie
Los fagos de bacterias están rodeados por una cubierta de proteínas e inyectan su cromosoma al interior de la bacteria. El cromosoma del virus puede seguir dos rutas dependiendo del tipo de fago que sea:
- FAGO VIRULENTO: siempre sigue la ruta lítica.
- FAGO TEMPERADO: pueden seguir la ruta lítica pero normalmente siguen la ruta lisogénica según la cual el fago está en la célula como un profago.
CICLO LÍTICO
- 1º Un fago se adhiere a la célula hospedadora e inyecta su ácido nucleico en la célula.
- 2º Con la "maquinaria" de la bacteria, el fago replica su material genético y sintetiza sus proteínas mientras que el cromosoma del huésped se degrada.
- 3º Los fagos se ensamblan en el interior de la célula huésped.
- 4º La bacteria se lisa y los fagos quedan libres.
CICLO LISOGÉNICO
- El fago se adhiere a la célula hospedadora e inyecta su material genético.
- La célula, tiene, en estos momentos, dos ADN circulares (uno de ellos del fago).
- El ADN del fago se integra en el cromosoma de la célula huésped.
- Se produce entonces la lisogenia: la bacteria es portadora del ADN del fago pero es inmune a su acción lítica aunque sí que pueden infectar a otras bacterias no resistentes a estos virus y provocar su lisis.
Los mecanismos de liberación de los viriones son diferentes en los virus desnudos y con envoltura. Los viriones desnudos parecen ser liberados con mayor frecuencia mediante la lisis de la célula huésped. Sin embargo, los que tienen envuelta suelen ser procesos más concurrentes y la célula huésped puede continuar liberando viriones durante cierto tiempo. En primer lugar se produce la incorporación a la membrana plasmática de proteínas codificadas por el virus. La nucleocápside se libera al tiempo que se forma la envoltura por gemación de la membrana (lo que sale es el peplo con la membrana citoplásmatica y no de carácter vírico). También se usa el RE y el aparato de Golgi y otras membranas internas. También se dan casos donde la salida se lleva a cabo mediante la intervención de los microtúbulos. De esta forma el virión sale sin destruir la célula huésped e infecta células adyacentes.
