Virus ARN y replicasas ARN

Los virus - veneno en latín - son agentes infecciosos muy pequeños (20 a 300 nm de diámetro).

Su genoma está constituido por una sola clase de ácido nucleico (ADN o ARN) encerrado en una cubierta proteica.

No son células, sino partículas proteicas en cuyo interior hay ácido nucleico que se replica solamente en el interior de una célula viva.

• Los virus utilizan la maquinaria metabólica de las células para sintetizar su material genético y las proteínas de su envoltura, porque carecen de los componentes necesarios para realizar estos procesos.

• Los virus existen en dos estados:• * como partículas inertes cuando se encuentran

en el exterior de las células donde se han formado.• * como parásitos genéticos en las células que

infectan.

• Los virus muestran una gran diversidad en su morfología: la estructura de sus ácidos nucleicos, el modo de infección, regulación y desarrollo.

• En esta clasificación los virus están divididos en grupos de acuerdo con el modo como llevan a cabo la síntesis del ARN mensajero (ARNm) que dará origen a las proteínas virales. De acuerdo con esta clasificación, todo ARNm es designado como positivo (+) ARN y las cadenas de ADN o de ARN o de ambos que son complementarias en secuencia de nucleótidos a la del ARNm, son denominadas como negativas (-). Aquellas cadenas de nucleótidos cuya secuencia no es complementaria a la del ARNm son denominadas también como positivas (+). Con base en esta terminología, es posible distinguir seis clases de virus:

CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LOS VIRUS

• Clase 1: está constituida por todos los virus que tienen un genoma formado por ADN de cadena doble.

• Clase II: consta de virus cuyo genoma está constituido por ADN de cadena sencilla, cuya secuencia es exactamente la misma presente en el ARNm. En esta clase de virus, el ADN del genoma debe ser temporalmente convertido a la forma de cadena doble antes de que ocurra la transcripción del ADN en ARNm.

• Clase III: está compuesta por virus cuyo genoma es ARN de cadena doble. Todos los virus conocidos que forman parte de este grupo tienen genomas segmentados, pero el ARNm es sintetizado solamente a partir de una de las cadenas de ARN presentes en cada fragmento.

• Clase IV: está representada por los virus con ARN de cadena sencilla cuya secuencia es la misma del ARNm. En estos virus la síntesis de una cadena complementaria al ARN original precede la síntesis del ARN viral.

• Clase V: está formada por los virus que poseen un genoma de ARN de cadena sencilla, el cual es complementario en su secuencia de bases al ARNm.

• Clase VI: consta de virus que poseen un genoma de ARN de cadena sencilla y que producen un ADN intermediario durante el proceso de replicación.

REPLICACION VIRAL• Los virus se multiplican solo en células vivas.• Es necesario la síntesis de proteínas virales por la

maquinaria de síntesis proteica de la célula hospedera• El virus debe ser capaz de producir un ARNm• La replicación viral esta dividida en varias fases:

1.-Fijación

2.-Penetración

3.-Desnudamiento

4.-Expresión genética

5.-Ensamblaje y liberación viral

Reconocimiento y unión a la célula • Fijación: Unión del virión a los receptores de la célula y

la célula la que define el tropismo de tejidos• Penetración: la partícula viral es internalizada en la célula

diana por medio de endocitosis y viropexia• Perdida de cobertura - Desnudamiento:

separación física del acido nucleico de los otros componentes estructurales del virión. Ocurre al mismo tiempo de la penetración, liberando el genoma en forma de acido nucleico libre o como nucleocapside

Expresión del genoma viral y síntesis de componentes: • Transcripción de ARNm específico a partir del ácido

nucleico viral, para expresión y duplicación de la información genética

Los virus usan componentes de la célula para traducir el ARNm.

Ensamblaje y liberación:

Los genomas virales recién sintetizados y los polipéptidos de la cápside se unen para formar las partículas virales

Las cápsides icosaedrica pueden condensarse en ausencia de ácido nucleico

Las nucleocápsides de los virus con simetría helicoidal no se firman en ausencia de ARN viral

Las células infectadas sufren lisis, liberando las partículas virales.

PASOS DE REPLICACIÓN VIRAL

Síntesis DEL ARN GENÓMICO VIRAL EN LOS VIRUS ARN

• La síntesis del ARN por parte de los virus ARN involucra la replicación, que puede ser definida como la producción de una progenie de genomas virales y la transcripción que consiste en la producción de ARN cuya secuencia de nucleótidos es complementaria a la del genoma. Debido a que los genomas de los virus ARN pueden ser de sentido positivo (+) o sentido negativo (-) la transcripción en estos virus, a diferencia de lo que ocurre en el caso de los virus ADN, no es siempre sinónimo de la síntesis de ARN mensajero.

• La mayoría de los virus ARN poseen moléculas de cadena sencilla y por lo tanto la replicación consiste en que una secuencia de ribonucleótidos determinada debe ser copiada para producir exactamente la misma secuencia, (ACGU ACGU). Esto indica que el apareamiento entre las bases A-U y C-G es la clave para la replicación del ARN viral; por lo tanto, en estos virus se aplican también los principios fundamentales relacionados con la replicación del ADN, molécula en la cual normalmente existen los apareamientos A-T y C-G.

La mayoría de los virus ARN (con excepción de los retrovirus) se pueden replicar en presencia de inhibidores de la síntesis de ADN; este hecho descarta la participación de ADN intermediario en la replicación de estos virus.

En 1963 se establecido que el ARN de cadena doble es una forma intermediaria en la replicación de los virus ARN (con excepción de los retrovirus). Este ARN de cadena doble se denomina forma replicativa (FR) y se caracteriza por ser insensible a la acción de la enzima ribonucleasa (ARNasa), la cual sólo digiere el ARN de cadena sencilla. Posteriormente, ha sido posible aislar otro tipo de ARN intermediario constituido por moléculas de cadena doble cuyos extremos están desapareados originando "colas" de ARN de cadena sencilla. Este ARN constituye el intermediario de replicación (IR). Sin embargo, el FR y el IR parecen tener papeles diferentes en la replicación de diferentes tipos de virus ARN.

• El fago QB representa el modelo mejor estudiado de la síntesis del ARN viral . El ARN del fago es capaz y suficiente para dirigir su propia replicación in vitro; esta propiedad ha sido utilizada para estudiar la evolución de moléculas con capacidad para autorreplicarse.

• El producto de la reacción entre la QB replicasa y el ARN viral purificado puede actuar como templado para la síntesis de más ARN.

• ¿Cuáles son las fases de la replicación viral?• ¿ En que consiste la replicación?• ¿ Cuales son los dos estados existentes en los virus?