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Tema virus resumen
Los microorganismos y la Microbiología
- Materia de estudio de la Microbiología
- No se incluyen animales pluricelulares de tamaño microscópico
- Sí se incluyen:
- Mixomicetos (Mildius y Royas)
- Hongos (Mohos, Levaduras, Micorrizas)
- Protozoos
- Protofitas
- Procarióticos (Moneras)
- Acelulares (Virus) Los virus Estructura de los virus Son parásitos intracelulares obligados, ya que carecen de metabolismo propio. Están formados por:
- Un ácido nucleico- DNA o RNA pero nunca los dos.
- Una envoltura proteica llamada cápsida
- Algunos tienen también una envoltura membranosa.
- La partícula viral perfectamente constituida que puede abandonar la célula infectada y transmitirse a otra se denomina virión.
Tamaño de los virus Clases de virus
- Según el tipo de ácido nucleico
- con DNA de doble cadena (p.e. adenovirus)
- con DNA monocatenario (p.e. inovirus)
- con RNA de doble cadena (p.e. reovirus)
- con RNA monocatenario (p.e. retrovirus)
- Según el tipo de célula infectada
- que infectan células vegetales (generalmente, cilíndricos de RNA)
- que infectan bacterias (generalmente, complejos de DNA)
- que infectan células animales (muy variados) . Según el tipo de cápsida:
- Poliédricos: Adenovirus
- Cilíndricos: mosaico del tabaco
- Bacteriófagos o virus complejos. Fago t4 que infectan a bacterias Clases de virus según la cápsida Icosaédricos Cilíndricos Complejos
Ciclo lítico de los bacteriófagos
Ciclo lisógénico de los bacteriófagos
- Hipótesis:
- son las primeras formas de vida
- aparecen a partir de células primitivas como una especialización para la vida parasitaria
- Hay formas acelulares más sencillas que los virus:
- viroides: pequeñas moléculas de RNA que infectan células de vegetales.
- priones: son moléculas de proteína que generan copias de sí mismas a partir de otras proteínas semejantes
INFORMACION DE INTERNET:
Puntos más importantes : Un virus es un partícula infecciosa que se reproduce al "apoderarse" de una célula hospedera y utilizar su maquinaria para crear más virus. Un virus se compone de un genoma de ADN o ARN en el interior de una cubierta de proteína llamada cápside. Algunos virus tienen una envoltura de membrana externa. Los virus son muy diversos. Vienen en diferentes formas y estructuras, tienen diferentes tipos de genomas e infectan a diferentes hospederos. Los virus se reproducen al infectar sus células hospederas, y reprogramarlas para convertirlas en "fábricas" productoras de virus. ¿Qué es un virus? Un virus es una minúscula partícula infecciosa que solo puede reproducirse cuando infecta una célula hospedera. Los virus “se apoderan” de la célula y utilizan sus recursos para hacer más virus, básicamente al reprogramarla para convertirla en una fábrica del virus. Debido a que no pueden reproducirse por sí mismos (sin un hospedero), los virus no se consideran vivos. Los virus tampoco tienen células: son muy pequeños, mucho más pequeños que las células de los seres vivos; básicamente son solo paquetes de ácido nucleico y proteínas. No obstante, los virus tienen algunas características importantes en común con la vida basada en células. Por ejemplo, tienen genomas de ácido nucleico con base en el mismo código genético que usan tus células (y las de todas las criaturas vivas). Además, igual que la vida basada en células, los virus tienen variación genética y pueden evolucionar. Así, aunque no cumplen con la definición de vida, los virus parecen estar en una zona “dudosa”. ¿En qué difieren los virus de las bacterias? Aunque ambos pueden enfermarnos, las bacterias y los virus son muy diferentes a nivel biológico. Las bacterias son pequeñas y de una sola célula, pero son organismos vivos que no dependen de una célula hospedera para reproducirse. Debido a estas diferencias, las infecciones bacterianas y virales se tratan de forma muy diferente. Por ejemplo, los antibióticos solamente son beneficiosos contra las bacterias, no contra los virus. Las bacterias también son mucho más grandes que los virus. El diámetro de un virus típico es de unos 20 - 30 nanómetros. Esto es considerablemente más pequeño que una típica bacteria de E. coli, ¡que tiene un diámetro de aproximadamente 100! La estructura de un virus
Hay muchos virus diferentes en el mundo. Así que los virus varían un montón en sus tamaños, formas y ciclos de vida. Sin embargo, los virus tienen algunas características en común. Estas incluyen: Una cubierta protectora de proteína o cápside Un genoma de ácido nucleico, ADN o ARN, dentro de la cápside Una capa de membrana llamada envoltura (algunos pero no todos los virus) Cápsides de virus La cápside, o cubierta proteica, de un virus se compone de muchas moléculas de proteínas (no solo de una grande y hueca). Las proteínas se unen para formar unidades llamadas capsómeros, que en conjunto componen la cápside. Las proteínas de la cápside siempre están codificadas por el genoma del virus, lo que significa que es el virus (no la célula hospedera) el que proporciona las instrucciones para hacerlas. Las cápsides pueden tener diversas formas, pero las más comunes son las siguientes (o una variación de estas): Icosaédrica – Las cápsides icosaédricas tienen veinte caras, derivan su nombre del cuerpo geométrico de veinte caras llamado icosaedro. Filamentosa – Las cápsides filamentosas se llaman así debido a su apariencia lineal, delgada, a modo de hilo. También son conocidas como en forma de barra o helicoidales. Compleja (con cabez y cola) –Estas cápsides son una especie de híbrido entre las formas filamentosas e icosaédricas. Se componen básicamente de una cabeza icosaédrica unida a una cola filamentosa. Envolturas víricas Además de la cápside, algunos virus también tienen una membrana lipídica externa conocida como envoltura, que rodea toda la cápside. Los virus con envoltura no proporcionan instrucciones para los lípidos de la misma. En cambio, “toman prestado” un pedazo de la membrana de la célula hospedera a medida que salen de ella. Sin embargo, las envolturas contienen proteínas que el virus determina y que a menudo le ayudan a unirse a las células anfitrionas.
Liberación: Las partículas virales terminadas salen de la célula y pueden infectar a otras células. El último paso en el ciclo de vida viral es la liberación de virus recién hechos de la célula hospedera. Diferentes tipos de virus salen de la célula por diversas rutas: algunos la hacen estallar (un proceso llamado lisis), mientras que otros salen a través de las vías de exportación de la propia célula (exocitosis), y otros más brotan de la membrana plasmática, y toman un fragmento de esta a medida que salen. Bacteriófagos Introducción Los virus que infectan a las bacterias se llaman bacteriófagos y ciertos bacteriófagos se han estudiado detalladamente en el laboratorio (lo que los hace algunos de los virus que mejor entendemos). Diferentes ciclos que pueden utilizar los bacteriófagos para infectar a sus hospederos bacterianos: El ciclo lítico: el fago infecta a una bacteria, la secuestra para hacer un montón de fagos y luego mata a la célula al hacerla explotar (lisar). El ciclo lisogénico: el fago infecta una bacteria e inserta su ADN en el cromosoma bacteriano, lo que permite que el ADN del fago (ahora llamado profago) sea copiado y transmitido junto con el propio ADN de la célula. Un bacteriófago es un virus que infecta bacterias Un bacteriófago, o de manera breve, fago, es un virus que infecta a las bacterias. Como otros tipos de virus, los bacteriófagos varían mucho en su forma y material genético. Los genomas de fagos pueden constar de ADN o ARN, y pueden contener tan solo cuatro genes o tantos como cientos La cápside de un bacteriófago puede ser icosaédrica, filamentosa o en forma cabeza-cola. La estructura cabeza-cola parece ser exclusiva de los fagos y sus parientes cercanos (y no se encuentra en los virus de eucariontes) Infecciones por bacteriófagos Los bacteriófagos, como otros virus, deben infectar a una célula anfitriona u hospedera para reproducirse. Los pasos que componen el proceso de la infección se llaman colectivamente el ciclo de vida del fago. Algunos fagos solo pueden reproducirse por medio de un ciclo de vida lítico, en el cual hacen estallar y matan a sus células anfitrionas. Otros fagos pueden alternar entre un ciclo de vida lítico y un ciclo de vida lisogénico, donde no matan a la célula anfitriona, sino que se copian junto con el ADN del hospedero cada vez que se divide la célula. Ciclo lítico En el ciclo lítico, un fago actúa como un virus típico: secuestra a su célula anfitriona y utiliza los recursos de la célula para hacer muchos fagos nuevos, lo que causa que la célula lise (estalle) y muera en el proceso.
Las etapas del ciclo lítico son: Fijación: las proteínas en la cola del fago se unen a un receptor específico (en este caso, un transportador de azúcar) en la superficie de la célula bacteriana. Penetración: el fago inyecta su genoma de ADN bicatenario dentro del citoplasma de la bacteria. Copia del ADN y síntesis de proteínas: se copia el ADN del fago y los genes del fago se expresan para hacer proteínas, como las proteínas de la cápside. Ensamblaje del nuevo fago: las cápsides se ensamblan a partir de las proteínas de la cápside y se rellenan con ADN para hacer nuevas partículas de fago. Lisis: en las últimas etapas del ciclo lítico, el fago expresa los genes para las proteínas que hacen agujeros en la membrana plasmática y la pared celular. Los agujeros dejan que entre agua, y hacen que la célula se expanda y estalle como un globo con demasiada agua. La célula que estalla, o se lisa, libera centenares de fagos nuevos, que pueden encontrar e infectar a otras células anfitrionas próximas. De esta manera, unos pocos ciclos de infección lítica pueden dejar que el fago se propague como fuego a través de una población bacteriana. Ciclo lisogénico El ciclo lisogénico permite que un fago se reproduzca sin matar a su anfitrión. Algunos fagos solo pueden utilizar el ciclo lítico, pero el fago que estamos analizando, lambda (λ), puede cambiar entre los dos ciclos.), puede cambiar entre los dos ciclos. En el ciclo lisogénico, los primeros dos pasos (fijación e inyección del ADN) ocurren tal como sucede en el ciclo lítico. Sin embargo, una vez que el ADN del fago está dentro de la célula, no se copia ni se expresa inmediatamente para hacer las proteínas. En cambio, se recombina con una región particular del cromosoma bacteriano. Esto hace que el ADN del fago se integre al cromosoma.
usando para propósitos médicos en varios países, que incluyen Rusia, Georgia y Polonia, en donde siguen en uso actualmente Virus animales y humanos Puntos más importantes: Hay muchos tipos diferentes de virus que infectan a los seres humanos y otros animales; algunos causan enfermedades graves y otros no. Los virus se pueden clasificar de acuerdo con el sistema Baltimore, y aquellos que afectan a los seres humanos caen en cada una de sus siete categorías. El virus de inmundeficiencia humana (VIH), que causa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), es un retrovirus. Introducción Hay virus humanos de muchos tipos y tienen una amplia variedad de efectos. Algunos nos enferman por uno o dos días y luego desaparecen, mientras que otros permanecen toda la vida. Algunos son una molestia menor, mientras que otros, como el ébola, pueden provocar complicaciones que amenazan la vida. ¿Cómo se ve un virus animal? Como otros virus, los virus animales son pequeños paquetes de proteína y ácidos nucleicos. Tienen una capa de proteína, o cápside, y material genético hecho de ADN o ARN, dentro de la cápside. También pueden tener una envoltura, una esfera hecha de lípidos. Las cápsides de virus animales pueden tener muchas formas. Una de las más extravagantes (al menos en mi opinión) es la del virus del ébola, que tiene una estructura larga y filamentosa que forma un lazo sobre sí misma. Otro virus con apariencia más "normal", el chikungunya, se muestra a continuación como comparación: el chikungunya parece una esfera, pero en realidad es un icosaedro de 20 caras. Los genomas de los virus animales se conforman de ARN o bien ADN, y pueden tener una o dos cadenas. Los virus animales pueden usar una variedad de estrategias (incluyendo algunas sorprendentes y extrañas) para copiar y utilizar su material genético, como lo veremos en las siguientes secciones. ¿Cómo infectan los virus animales a las células? Los virus animales, como los demás virus, dependen de células hospederas o anfitrionas para completar su ciclo de vida. Para poder reproducirse, un virus debe infectar una célula hospedera y reprogramarla para que fabrique más partículas víricas. El primer paso clave en la infección es el reconocimiento: un virus animal tiene moléculas de superficie especiales que le permiten unirse a receptores en la membrana de la célula hospedera. Una vez unidos a su célula hospedera, los virus animales pueden entrar de diferentes formas: por endocitosis, donde la membrana se hunde hacia adentro; haciendo canales en la membrana hospedera (a través de los cuales se puede
inyectar ADN o ARN); o en el caso de virus con envoltura, fusionándose con la membrana y liberando la cápside dentro de la célula. Después de que el virus hace uso de los recursos de la célula hospedera para formar nuevas proteínas y material genético viral, las partículas víricas se ensamblan y se preparan para salir de la célula. Los virus animales con envoltura pueden brotar de la membrana celular al tiempo que se forman, y tomar un pedazo de membrana plasmática o de membranas internas en el proceso. Por otra parte, partículas víricas sin envoltura, tales como los retrovirus, normalmente se acumulan en las células infectadas hasta que estas estallan y/o mueren y las partículas se liberan. Las consecuencias de una infección Los virus se asocian con una variedad de enfermedades humanas. El siguiente diagrama muestra algunos ejemplos comunes de las infecciones virales que afectan diferentes sistemas del cuerpo humano: Algunas infecciones virales siguen el patrón clásico de enfermedad aguda : los síntomas empeoran durante un breve periodo, pero en la mayoría de los casos, el sistema inmune elimina el virus del cuerpo y el paciente se recupera. Los ejemplos incluyen el resfriado común y la influenza. Otros virus, como el virus de hepatitis C, causan infecciones crónicas de largo plazo. Otros más, tales como los herpesvirus 6 y 7, que en algunos casos provocan enfermedades infantiles como la roseola, pueden formar infecciones productivas (aquellas en las que se forman nuevas partículas virales) sin causar síntoma alguno en el hospedero. En estos casos, se dice que los pacientes tienen una infección asintomática. El retrovirus VIH- Los retrovirus, que se encuentran en el grupo VI de Baltimore, tienen un ciclo de vida único y fascinante. Tienen una importancia especial porque el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), el virus que causa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida, o SIDA, es un retrovirus.
Evolución de los virus Puntos más importantes: Los virus experimentan evolución y selección natural, al igual que la vida celular, y la mayoría evoluciona rápidamente. Cuando dos virus infectan una célula a la vez, también pueden intercambiar material genético para formar nuevos virus "mezclados" con propiedades únicas, por ejemplo, las cepas de gripe pueden surgir de esta forma. Los virus de ARN tienen tasas altas de mutación que les permiten la evolución especialmente rápida. Un ejemplo es la evolución de resistencia a los medicamentos en el VIH. Introducción La respuesta corta a estas preguntas es que los virus evolucionan. Es decir, el "acervo genético" de una población viral cambia con el tiempo. En algunos casos, los virus en una población -como serían todos los virus de la gripe en una región geográfica, o todas las partículas virales de VIH en el cuerpo de un paciente- pueden evolucionar por selección natural. Los rasgos heredables que ayudan a que un virus se reproduzca (tales como una alta infectividad para la influenza, o la resistencia a los medicamentos para el VIH) tenderán a ser cada vez más comunes en la población viral con el tiempo. Los virus no solo evolucionan, sino que además tienden a evolucionar más rápido que sus hospederos, como los seres humanos. Eso convierte a la evolución viral en un tema importante, no solo para los biólogos que estudian los virus, sino también para medicos, enfermeros y trabajadores de salud pública, así como para cualquiera que se pudiera exponer a un virus (pista: ¡eso significa todos nosotros!). La variación en los virus La selección natural solo se puede dar cuando tiene la materia prima adecuada: la variación genética. Variación genética significa que hay algunas diferencias (heredables) en una población. En los virus, la variación proviene de dos fuentes principales La recombinación: los virus intercambian pedazos de material genético (ADN o ARN). La mutación aleatoria: un cambio que ocurre en la secuencia de ADN o ARN de un virus. Podemos ver la variación y evolución de los virus alrededor nuestro si sabemos dónde buscar, por ejemplo, en las nuevas cepas de gripe que aparecen cada año. ¿Por qué evolucionan tan rápido los virus? Los virus evolucionan más rápido que los seres humanos. ¿Por qué es esto? Como vimos en el caso del VIH, algunos virus tienen una tasa de mutación alta, que les ayuda a evolucionar rápidamente al proporcionar más variación como material de inicio. Otros dos factores que contribuyen a la rápida evolución de los virus son una población de gran tamaño y un ciclo de vida rápido. Entre más grande la población, más probable es que tenga un virus con una mutación al azar en particular (p. ej., una para la resistencia a medicamentos o de alta infectividad) sobre la que pueda actuar la selección natural. Además, los virus se reproducen rápidamente, por lo que sus poblaciones evolucionan en plazos de tiempo más cortos que los de sus hospederos. Por ejemplo, ¡el virus del VIH atraviesa su ciclo de vida en solo 52 horas, comparado con los cerca de 20 años de un ciclo de vida humano! ¿Qué herramientas tenemos para combatir los virus que evolucionan rápidamente? El tomar medidas para evitar la transmisión, identificar nuevos medicamentos para el tratamiento y desarrollar y utilizar vacunas son estrategias importantes.
