VIROLOGÍA BÁSICA:DEFINICIONES, CLASIFICACIÓN, MORFOLOGÍA Y QUÍMICA

Dr. Marcial Chan

DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Un virus es un agente infeccioso (parasito intracelular) que esta mínimamente conformado por dos componentes: 1) un genoma consistente de ácido nucleico (ADN o ARN), pero no de ambos, asociado a proteínas codificadas por dicho ácido nucleico y 2) Los virus pueden también constar con una bicapa lipídica membranosa (o envoltura) diseñada para proteger el genoma, pero esta es adquirida de las células huésped, usualmente por gemación a través de la membrana de dichas células. La partícula resultante se llama viriòn.

Los virus que infectan a los seres humanos son de la clase de virus animales y los virus que infectan bacterias se denominan bacteriófagos o fagos.

La reproducción del virus requiere que una partícula viral infecte a una célula y programe los mecanismos celulares para sintetizar los constituyentes necesarios para el ensamblaje de nuevos viriones.

La dependencia de los virus en las células huésped en varios aspectos de su ciclo evolutivo ha complicado el desarrollo de medicamentos, puesto que la mayoría de los mismos inhibe el crecimiento celular y la multiplicación viral (ya que se utilizan las mismas enzimas en ambos).

TAMAÑOS Y DISEÑOS DE LOS VIRIONES

ESTRUCTURA VIRAL Los virus varían en tamaño

en un rango desde menos de 100 nanómetros en diámetro a varios cientos de nanómetros en longitud en el caso de los filoviridae.

Todos los virus contienen un genoma de ácido nucleico (ARN o ADN) y una capa proteínica protectora (llamada cápside). Al conjunto del genoma y cápside se le llama nucleocápside y la misma puede tener forma icosaédrica, helicoide o compleja.

Los virus pueden o no tener envoltura, los virus con càpside desnuda tienen un genoma de acido nucleico dentro de una capa de proteína y los virus con cubierta tienen una nucleocápside de acido nucleico que forma un complejo con proteína.

Los virus envueltos no necesariamente tienen que eliminar a la célula huésped para salir de ellas, puesto que pueden yemar y salir fuera de ellas – y este proceso no es necesariamente letal – por tanto, algunos virus pueden provocar infecciones persistentes.

Los virus envueltos son completamente infecciosos sólo si su envoltura está intacta (puesto que las proteínas de adhesión viral que reconocen receptores en las células huésped se encuentran en la envoltura). Por tanto, los agentes que destruyen la envoltura como los alcoholes y detergentes, disminuyen su virulencia e inefectividad.

Los virus muestran a menudo protrusiones en la superficie llamado picos.

La capa proteica que constituye la càpside o nucleocápside asume una de las dos formas fundamentales: cilíndrico o esfera.

La càpside funciona:

a) Como protección del genoma de acido nucleico contra daños durante el paso extracelular del virus de una célula a otra.

b) Como contribución en el proceso de entrada de la célula.

c) Como empaque de enzimas esenciales para los pasos tempranos del proceso de infección.

ESTRUCTURAS DEL GENOMA Los genomas pueden estar constituido por RNA o DNA y ser

de cadena doble o simple. Los genomas pueden ser lineales o circulares. Algunos genomas son segmentados, donde pedazos de

acido nucleico constituyen el genoma completo. Las formas mas comunes de genomas virales encontrados

en la naturaleza son RNA de cadena simple(cs) y DNA de cadena doble(cd).

Los csRNA pueden ser subdivididos en aquellos de “polaridad positiva” ( esto es, el sentido del RNA mensajero, el cual puede ser usado como un templado para la síntesis de proteína), y de aquellos con “polaridad negativa o antisentido” ( aquel que no puede ser usado directamente como un templado para la síntesis de proteína).

ESTRUCTURAS DE LAS NUCLEOCÁPSIDES DE LOS VIRIONES

Las subunidades proteicas pueden interactuar entre sí y con el ácido nucleico para formar una estructura  como hebras espirales. Los virus helicoides que mejor han sido estudiados son los virus no-envueltos del mosaico de las plantas de tabaco. La naturaleza de hélice de este virus se puede apreciar claramente con una tinción negativa en una micrografía electrónica puesto que el virus forma una estructura rígida baciliforme.

Las subunidades se sitúan sobre la superficie de un solido geométrico llamado icosaedro, el cual tiene 12 vértices, 30 lados y 20 caras triangulares.

Los capsomeros son estructuras superficiales formadas por 5 o 6 moléculas de proteína individuales, cada una de las cuales se llama promotor.

ESTRUCTURA CILINDRICA

ESTRUCTURA ESFERICA

ESTRUCTURA CILINDRICA

ESTRUCTURA ESFERICA En los virus mas simples

con simetría cubica existen 5 protomeros y cada uno ocupa uno de los 12 vértices del icosaedro, para formar un pentámero.

LAS CINCO FORMAS ESTRUCTURAS BÁSICAS DE LOS VIRUS EN LA

NATURALEZA

Icosaédrico desnudo (no envuelto) i.e. polio virus, adenovirus, virus hepatitis A

helicoide desnudo (no envuelto) i.e. virus del mosaico del tabaco, hasta ahora no se conoce ningún virus humano con estas características

icosaédrico envuelto i.e. herpes virus, virus de la malaria, virus de la rubeola

helicoide envuelto i.e. rabdivirus, virus influenza, virus para influenza, virus de la parotiditis, virus del sarampión

Complejo i.e. poxvirus

FAMILIAS DE LOS VIRUS DE DNA

FAMILIAS DE LOS VIRUS DE RNA