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virus: generalidades, Apuntes de Microbiología

Universidad del Atlántico - BarranquillaMicrobiología

Virus: definicon, clasificacion, replicacion

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 19/03/2020

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VIRUS
Barranco Oriana; Escorcia Hibbys; Grimaldo Carlos; Peña Maran;
Vásquez Loraine.
Profesora: María Cecilia León Peña
Grupo 16. marzo 2020
Microbiología
DEFINICIÓN
Los virus son partículas infecciosas muy pequeñas (de entre 20 y 300 nm), que
están constituidas por un solo ácido nucleico, DNA o RNA, poseen una
organización estructural simple y se replican por un mecanismo particular
dentro de una célula viva. Etimológicamente virus significa veneno en latín. Son
parásitos intracelulares estrictos u obligados porque necesitan la maquinaria
metabólica de una célula huésped. Pueden infectar las plantas y los animales,
incluido el hombre, y también bacterias, hongos y parásitos. Las enfermedades
que los virus originan en el hombre (virosis) se conocen desde hace muchos
años. Sin embargo, la demostración de los virus por medio del microscopio
electrónico, de la técnica conocida como cristalografía de rayos X y las técnicas
para cultivarlos en medios celulares en el laboratorio se han producido en el
siglo xx.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
TAMAÑO
Los virus más pequeños pueden medir solo 20 nm (10-9 metro, o sea la
milésima parte de un micrón) y los más grandes alcanzan los 300 nm. Debido a
esta característica de su tamaño diminuto, los virus solo pueden ser
visualizados con la ayuda del microscopio electrónico. Dentro de los virus de
menor tamaño, se pueden citar el eritrovirus B19 (anteriormente llamado
parvovirus B19) de 18 nm y el virus de la poliomielitis de 27 nm. Como
ejemplos de los virus grandes, se pueden mencionar los poxvirus (300 nm)
como el virus de la viruela y el virus del molusco contagioso.
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Los virus están compuestos fundamentalmente por ácido desoxirribonucleico
(DNA) o ácido ribonucleico (RNA) y proteínas. Algunos también contienen
lípidos y glúcidos.
ESTRUCTURA
La parte central del virus es el genoma o nucleoide, que se encuentra rodeado
por una cubierta proteica denominada cápside. En algunos virus se agrega otra
estructura más externa, la envoltura y los virus que la poseen se clasifican
como virus envueltos. Cuando no existe una envoltura, se dice que se trata de
un virus desnudo.
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VIRUS

Barranco Oriana; Escorcia Hibbys; Grimaldo Carlos; Peña Maran; Vásquez Loraine. Profesora: María Cecilia León Peña Grupo 16. marzo 2020 Microbiología DEFINICIÓN Los virus son partículas infecciosas muy pequeñas (de entre 20 y 300 nm), que están constituidas por un solo ácido nucleico, DNA o RNA, poseen una organización estructural simple y se replican por un mecanismo particular dentro de una célula viva. Etimológicamente virus significa veneno en latín. Son parásitos intracelulares estrictos u obligados porque necesitan la maquinaria metabólica de una célula huésped. Pueden infectar las plantas y los animales, incluido el hombre, y también bacterias, hongos y parásitos. Las enfermedades que los virus originan en el hombre (virosis) se conocen desde hace muchos años. Sin embargo, la demostración de los virus por medio del microscopio electrónico, de la técnica conocida como cristalografía de rayos X y las técnicas para cultivarlos en medios celulares en el laboratorio se han producido en el siglo xx. CARACTERÍSTICAS GENERALES TAMAÑO Los virus más pequeños pueden medir solo 20 nm (10-9 metro, o sea la milésima parte de un micrón) y los más grandes alcanzan los 300 nm. Debido a esta característica de su tamaño diminuto, los virus solo pueden ser visualizados con la ayuda del microscopio electrónico. Dentro de los virus de menor tamaño, se pueden citar el eritrovirus B19 (anteriormente llamado parvovirus B19) de 18 nm y el virus de la poliomielitis de 27 nm. Como ejemplos de los virus grandes, se pueden mencionar los poxvirus (300 nm) como el virus de la viruela y el virus del molusco contagioso. COMPOSICIÓN QUÍMICA Los virus están compuestos fundamentalmente por ácido desoxirribonucleico (DNA) o ácido ribonucleico (RNA) y proteínas. Algunos también contienen lípidos y glúcidos. ESTRUCTURA La parte central del virus es el genoma o nucleoide, que se encuentra rodeado por una cubierta proteica denominada cápside. En algunos virus se agrega otra estructura más externa, la envoltura y los virus que la poseen se clasifican como virus envueltos. Cuando no existe una envoltura, se dice que se trata de un virus desnudo.

El genoma viral contiene el ácido nucleico, sea este DNA o RNA. Tanto el DNA como el RNA pueden ser de una sola cadena o de dos, es decir monocatenarios o bicatenarios. En términos generales, la mayoría de los genomas con DNA son bicatenarios y con RNA son monocatenarios, salvo algunas excepciones. Esta única cadena de RNA puede tener polaridad positiva (+) o negativa (–). En la replicación viral el genoma viral RNA (+) actúa como el RNA mensajero. En los de polaridad negativa (–) es cuando la secuencia es inversa o de antimensajero. También existen virus con genoma RNA con polaridad mixta o ambisentido. En el genoma viral se encuentra toda la información genética y es responsable de la capacidad infecciosa del virus. Algunos genomas contienen 4 a 8 genes y los más grandes pueden llegar a contener centenares de genes. Los ácidos nucleicos pueden estar dispuestos en forma lineal, circular o segmentado en fragmentos (cada uno de los cuales codifica un gen específico). La cápside (del griego capsa, caja) es el resultado de la aglomeración de subunidades más pequeñas designadas capsómeros o unidades morfológicas. Los capsómeros pueden ser esféricos o prismáticos; a su vez, están constituidos por los protámeros, que son subunidades proteicas. Las funciones de la cápside son proteger al genoma, otorgar la simetría viral de acuerdo con la disposición espacial de los capsómeros. Además facilita la adsorción de los virus desnudos a los receptores de las células que infecta y tiene capacidad antigénica, ya que las proteínas son potentes inmunógenos. El conjunto formado por el nucleoide y la cápside recibe el nombre de nucleocápside. La envoltura es una bicapa lipoproteica que deriva de la membrana nuclear o de la membrana citoplasmática de la célula infectada por el virus (célula hospedadora). En muchos virus con envoltura, esta presenta A. Virus de nucleocápside desnuda. B. Virus de nucleocápside envuelta. 1: genoma viral; 2: cápside; 3: capsómeros; 4: envoltura; 5: espículas; 6: fibras.

una vacuola o vesícula pequeña que contiene al virus, que luego es liberado. Este proceso también se conoce como viropexis o pinocitosis.  Por fusión, los virus envueltos pueden ingresar por este mecanismo en el cual la envoltura viral se fusiona con la membrana citoplasmática y libera la cápside al interior de la célula. DESCAPSIDACIÓN O DESNUDAMIENTO. En el interior de la célula, la cápside debe eliminarse por medio de enzimas proteicas celulares que la degradan. En la mayoría de los virus DNA el genoma ingresa en el núcleo celular y en los virus RNA el ácido nucleico viral permanece en el citoplasma. ETAPA DE SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y REPLICACIÓN DEL GENOMA. Es el paso más importante de la multiplicación viral. Hay distintos mecanismos ya que depende del tipo de ácido nucleico viral. Las principales diferencias de estos virus radican en la forma de producción del mRNA que originará las proteínas. Virus con genoma DNA: en el núcleo de la célula se produce la transcripción de una porción del DNA viral (genes tempranos), se necesita una RNA polimerasa celular para sintetizar el mRNA. En el citoplasma se origina la traducción de las proteínas tempranas que no son estructurales, o sea no formarán parte de los nuevos virus. Generalmente son enzimas requeridas luego para la replicación del DNA viral y otras proteínas que pueden inducir diferentes fenómenos en la célula hospedadora. Después comienza la replicación del genoma viral que sigue las mismas reglas bioquímicas que el DNA celular y tiene un carácter semiconservativo. A continuación se producen la transcripción y la traducción de los genes virales tardíos. La síntesis de proteínas tardías ocurre en el citoplasma. Estas proteínas migran al interior del núcleo celular y son estructurales, o sea si formarán parte de la cápside de los nuevos virus. Virus con genoma RNA: dado que estos virus no utilizan las enzimas celulares para la transcripción y/o replicación de sus genomas, realizan su ciclo de multiplicación en el citoplasma. Los virus con genoma RNA de cadena positiva actúan como mRNA, se unen a los ribosomas y dirigen la síntesis de proteínas. El RNA (+) es suficiente para iniciar la infección. Los de cadena negativa constituyen las plantillas para la producción de mRNA. El genoma de RNA (-) no es infeccioso por sí mismo, deben primero sintetizar mRNA. Tienen una RNA polimerasa propia asociada al genoma viral. Hay un grupo especial de virus, los retrovirus, que a pesar de ser RNA (+) poseen una enzima llamada transcriptasa inversa o reversa que sintetiza DNA, el que luego servirá de molde al mRNA y posteriormente se formará el RNA viral. MADURACIÓN O ENSAMBLAJE

Es el proceso por el cual los distintos componentes ácidos nucleicos y proteínas virales se unen para formar las nucleocápsides. Se pueden ensamblar en forma de estructuras vacías (procápsides) que posteriormente se rellenan con el genoma o bien pueden disponer sus capsómeros alrededor del genoma. El ensamblaje de los virus DNA se realiza en el núcleo y, en cambio, este proceso en los virus RNA ocurre en el citoplasma. La adquisición de la envoltura se produce después de la asociación de la nucleocápside a regiones que contienen proteínas virales en las membranas de la célula hospedadora, por un proceso de gemación o brotación. La mayoría de los virus RNA lo hacen a partir de la membrana citoplasmática, esta membrana rodea a la nucleocápside y se produce una brotación. Los virus DNA adquieren la envoltura en la membrana nuclear, después son transportados en vesículas al aparato de Golgi, donde se procesan las glucoproteínas. Pueden atravesar el citoplasma por el sistema de endomembranas y finalmente se fusionan con la membrana citoplasmática. Durante el proceso de ensamblaje de los virus pueden producirse errores. Así, se observan junto con los virus completos, tanto cápsides vacías sin genoma u otros virus que contienen genomas defectuosos. LIBERACIÓN O EGRESO Los virus desnudos se liberan por ruptura de la membrana plasmática de la célula infectada y, por lo general, se produce por la lisis celular. Los virus envueltos salen por un proceso de brotación, en algún punto de la membrana citoplasmática de la cual adquieren su estructura y a la que previamente han modificado. La membrana celular en algunos casos se regenera después de la liberación de los nuevos viriones y la célula sobrevive. CLASIFICACIÓN VIRAL Ejemplos de replicación viral con dos mecanismos de ingreso y de egreso de la partícula viral. 1: partícula viral y reconocimiento; 2: adsorción; 2’ fusión; 3 y 3’: penetración; 4: denudación; 5: transcripción; 6: síntesis de proteínas tempranas; 7: replicación del genoma; 8 y 8’: con la síntesis de proteínas tardías se produce el ensamblaje; 9: salida por lisis; 9’: salida por brotación.

Provirus: es el genoma viral que se incorpora al de la célula hospedante. Virión: es la partícula viral completa, con capacidad infectante. Virus defectivo: no se puede replicar sin la coinfección por otros virus. Prión o agente infeccioso no convencional: solo hebras de proteínas, con capacidad de infectar y altamente resistentes a los desinfectantes y métodos de esterilización. Bacteriófago : virus bacteriano con simetría binaria. Los bacteriófagos producen lisis bacteriana o estado de lisogenia. En este último caso alteran las propiedades del microorganismo; se trata de un fago lisogénico o atemperado. BIBLIOGRAFIAS. Collier L, Oxford J. Capítulo 2: Propiedades generales de los virus. En: Virología humana. 3° Edición. México: Mc Graw Hill; 2008. pp. 7-17. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Capítulo 44: Clasificación, estructura y replicación vírica. En: Microbiología Médica. 7º Edición. Barcelona: Elsevier España SL; 2014. pp. 393-409. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Capítulo 45: Mecanismos de patogenia vírica. En: Microbiología Médica. 7º Edición. Barcelona: Elsevier España SL;

  1. pp. 410-20. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Capítulo 46: Papel de los virus en las enfermedades. En: Microbiología Médica. 7º Edición. Barcelona: Elsevier España SL; 2014. pp. 421-8. Tortora GJ, Funke BR, Case CL. Virus, Viroides y Priones. En: Introducción a la Microbiología. 9° Edición. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana; 2007. pp. 386-419.