Universidad Autónoma MetropolitanaUnidad Xochimilco

Módulo: Procesos Celulares Fundamentales

División de Ciencias Biológicas y de la Salud

Alumna: Hernández Miranda María Lucero

Profesor: Amézquita Landeros Jorge Antonio

Grupo: BB12A

Tema: 30

Virus

Conceptos y antecedentes históricos

Virus Viriones Profago Protovirus Bacteriófagos

Pasteur había declarado (en 1890) que todos los virus eran microbios. Pasteur utilizó el término virus para referirse en particular a cualquier agente infeccioso capaz de producir inmunidad después de la recuperación del organismo infectado.

André Lowff propuso en 1957 que un virus es: Una entidad estrictamente intracelular y potencialmente patógena que se caracteriza por tener una fase infecciosa, poseer solamente un tipo de ácido nucleico, multiplicarse en la misma forma que su material genético, incapaz de crecer o dividirse en forma binaria, carente de un sistema productor de energía metabólica.

Otra definición muy conocida es la propuesta por Salvatore Luna en 1959: "los virus son elementos de material genético que pueden determinar en las células donde se reproducen la biosíntesis de un sistema que constituye un aparato específico para permitir la propia transferencia del virus hacia otras células".

Renato Dulbecco, 1975: "un virus es un parásito intracelular obligatorio que puede ser considerado como un bloque de material genético (ya sea ADN o ARN) capaz de replicarse en forma autónoma, y que está rodeado por una cubierta de proteína y en ocasiones también por una envoltura membranosa que lo protege del medio y sirve como vehículo para la transmisión del virus de una célula a otra."

Concepto actual Los virus son estructuras

acelulares (que no son activos fuera de las células). Si se encuentran en el exterior celular reciben el nombre de viriones. En el interior celular son capaces de controlar la maquinaria metabólica, utilizándola para su replicación. Por ello, los virus no se consideran seres vivos.

Viriones Los viriones (virus en fase extracelular)

no realizan ninguna actividad fisiológica, por lo que no requieren sintetizar proteínas ni utilizan energía; son estructuras inertes. Así, el ácido nucleico viral se replica a expensas de la maquinaria y la energía de la célula infectada.

Profago En 1950, André Lwoff cultivó una sola célula

procedente de una cepa lisogénica de Bacillus megaterium y observó bajo el microscopio la división de esta bacteria. Posteriormente, Lwoff removió una de las células hijas junto con un poco del medio de cultivo. Este proceso fue repetido varias veces. Estos experimentos mostraron que las bacterias lisogénicas pueden crecer y dividirse sin liberar fagos al medio de cultivo. Sin embargo, por alguna razón desconocida, algunos filtrados obtenidos a partir de extractos de bacterias lisogénicas mostraban la presencia de partículas virales, o sea, fagos. Lwoff razonó que en las cepas lisogénicas el fago se encuentra en forma de un precursor no infeccioso al que denominó profago.

Protovirus Los protovirus , descubiertos en 1951

por Bárbara McClintock en el maíz, son fragmentos de ADN móviles, que constituyen genes y pueden pasar de una célula a otra; no producen enfermedades, sino solamente inducen pequeñas mutaciones en la célula.

Bacteriófagos Los bacteriófagos, son virus que infectan

exclusivamente a bacterias. Al igual que los virus que infectan células eucariotas, los fagos están constituidos por una cubierta proteica o cápside en cuyo interior está contenido su material genético, que puede ser ADN o ARN de simple o doble cadena, circular o lineal (en el 95% de los fagos conocidos es ADN de doble cadena), de 5.000 a 500.000 pares de bases. El tamaño de los fagos oscila entre 20 y 200 nm aproximadamente.

Estructura yClasificación

Estructura de los virusUn virus, fuera de una célula, presenta las siguientes partes: Ácido nucleico enrollado: puede

ser ADN o ARN. Cualquiera de estos ácidos puede presentarse en forma monocatenaria o bicatenaria.

Cápsida: cubierta proteica que protege y aísla el ácido nucleico. Recibe también el nombre de cápsula vírica y presenta distintas formas. Esta estructura está formada por una única proteína que se repite. Cada una de estas unidades proteicas se denomina capsómero.

Nucleocápside: Está constituido por una Cápside más ácido nucleico encerrado. Dependiendo del virus, la nucleocápside puede corresponder a un núcleo; o estar rodeado por una cubierta membranosa.

En el caso de los virus con morfología icosaédrica, la cubierta de proteína es conocida como la cápside que a su vez está compuesta de unidades morfológicas o capsómeras. La cápside rodea un centro compuesto de ácido nucleico y proteínas. La cápside y el centro forman en conjunto la nucleocápside.

Otras proteínas: Además de los capsómeros (proteínas estructurales) algunos virus puede llevar proteínas enzimáticas como las implicadas en la transcripción de su material genético, y proteínas aglutinantes, que interactúan con los receptores celulares y capacitan al virión para infectar a la célula hospedadora.

Cuando una célula es infectada por un virus, no todos los genes virales son expresados a un mismo tiempo y, por lo tanto, no todas las proteínas virales son sintetizadas al mismo tiempo. La mayoría de estas proteínas virales no son sintetizadas en forma continua. Algunas proteínas virales son sintetizadas durante unos cuantos minutos al principio de la infección, otras son sintetizadas en las etapas tardías de la infección y otras más son sintetizadas durante periodos que equivalen a la mitad del ciclo infeccioso.

Algunos virus presentan una envoltura membranosa, perteneciente a la célula que ha infectado. Esta envoltura facilita la infección de otras células de la misma estirpe celular que la célula infectada.

Estructuras especiales: Son estructuras, que varían según el tipo de virus y sus características particulares. Ejemplo: En los bacteriófagos. El número de fagos con arquitectura de tipo cabeza-cola es considerable; estos fagos pueden ser subdivididos en fagos de cola corta, fagos de cola larga no contráctil, y fagos con colas contráctiles y complejas que también pueden poseer otro tipo de estructuras como collares, placas basales y fibras. A pesar de su complejidad estructural, los principios que gobiernan el ensamble de estos fagos son similares a los descritos en relación con otros virus cuya arquitectura es más sencilla. Las cabezas de los fagos tienen usualmente una simetría isoédrica mientras que las colas tienen una simetría helicoidal.

Antígenos virales: Se refiere a cualquier parte, o el mismo virus que al entrar en contacto con el cuerpo humano produce una reacción inmunológica.

Clasificación

a) Atendiendo al tipo de ácido nucleico

Tipo I: ADN bicatenario, es decir, de dos hebras de ADN. (Adenovirus, Herpesvirus, bacteriófagos T4 y λ.

Tipo II: ADN monocatenario, es decir, de una hebra de ADN. Muchos bacteriófagos presentan este tipo de material genético.

Tipo III: ARN binatenario. Se transcribe de ARN a ARN mensajero. Ejemplo Reovirus

Tipo IV: ARN monocatenario (+). No es necesaria su transcripción. Se lee directamente como ARN mensajero. Ejemplo: Poliovirus.

Tipo V: ARN monocatenario (-). Se transcribe a ARN mensajero. Ejemplo: Rhabdovirus, Influenzavirus (gripe etc.)

Tipo VI: ARN monocatenario (+). El ARN es transcrito a ADN utilizando una enzima llamada transcriptasa inversa. Posteriormente, el ADN sintetizado es transcrito a ARN. Se denominan retrovirus. Ejemplo VIH.

b) Atendiendo a la forma de la cápsida del virus

Virus helicoidales: cápsidas alargadas, donde los capsómeros se disponen de forma helicoidal en torno al ácido nucleico. Estos virus infectan células vegetales.

Virus (poliédricos) icosaédricos: cápsidas redondeadas con capsómeros triangulares. Estos virus infectan células animales.

Virus mixtos, o complejos: cápsidas con una zona icosaédrica, seguida de vaina contráctil helicoidal que acaba en una base hexagonal, de la que emergen cortas espinas de anclaje.

c) Atendiendo a la célula que infectan

Virus vegetales: atacan células vegetales. Cápsidas de forma helicoidal.

Virus animales: atacan células animales. Cápsidas de forma icosaédrica.

Virus bacterianos, bacteriófagos o fagos: atacan bacterias. Cápsidas de forma mixta.

d) Atendiendo a la envoltura lipídica

Virus desnudos: sin envoltura Virus con envoltura: La mayoría de los

virus animales poseen una doble capa lipídica recubriendo a la cápsida. Ejemplos característicos son el VIH y El virus de la gripe.

Ciclos de Infección de Virus

Ciclo LíticoSe denomina así porque la célula infectada muere por rotura al liberarse las nuevas copias virales. Consta de las siguientes fases:

1. Fase de adsorción o fijación: El virus se une a la célula hospedadora de forma estable. La unión es específica ya que el virus reconoce complejos moleculares de tipo proteico, lipoproteico o glucoproteico, presentes en las membranas celulares.

2. Fase de penetración o inyección: el ácido nucleico viral entra en la célula mediante una perforación que el virus realiza en la pared bacteriana.

3. Fase de eclipse: en esta fase no se observan copias del virus en la célula, pero se está produciendo la síntesis de ARN, necesario para generar las copias de proteínas de la cápsida. También se produce la continua formación de ácidos nucleicos virales y enzimas destructoras del ADN bacteriano.

4. Fase de ensamblaje: en esta fase se produce la unión de los capsómeros para formar la cápsida y el empaquetamiento del ácido nucleico viral dentro de ella.

5. Fase de lisis o ruptura: conlleva la muerte celular. Los viriones salen de la célula, mediante la rotura enzimática de la pared bacteriana. Estos nuevos virus se encuentran en situación de infectar una nueva célula. Este ciclo se da también en virus animales con envoltura. En este caso las glucoproteínas víricas de la envoltura son sintetizadas en los ribosomas del RER y se integran en la membrana plasmática celular. Quedarán incorporadas a la envuelta lipídica cuando se produce la exocitosis de los nuevos virus.

Ciclo lisogénico Las dos primeras fases de este ciclo son iguales a las descritas

en el ciclo anterior. En la fase de eclipse el ácido nucleico viral en forma de ADN bicatenario recombina con el ADN bacteriano, introduciéndose en éste como un gen más. Esta forma viral se denomina profago, o virus atenuado, mientras que la célula infectada se denomina célula lisogénica.

En este estado el profago puede mantenerse durante un tiempo indeterminado, pudiendo incluso, reproducirse la célula, generando nuevas células hijas lisogénicas. El profago se mantendrá latente hasta producirse un cambio en el medio ambiente celular que provoque un cambio celular, por ejemplo, por variaciones bruscas de temperatura, o desecación, o disminución en la concentración de oxígeno. Este cambio induce a la liberación del profago, transformándose en un virus activo que continúa el ciclo de infección hasta producir la muerte celular y la liberación de nuevos virus.

CICLOS DE INFECCIÓN

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CICLO LISOGÉNICO CICLO LITICO

Bibliografía http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~

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http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/071/htm/sec_5.htm. Recuperado el 06 de febrero de 2012

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/Dibulgeneral/LosVirus/Virus2/VIRUS1.htm. Recuperado el 08 de febrero de 2012

Gracias