Los virus infectan todas las formas celulares de vida: eucariotas (animales vertebrados,

invertebrados, plantas, hongos) y procariotas (bacterias y arqueas). Los virus que infectan a los

procariotas se refieren a menudo como bacteriófagos o fagos, para abreviar.

La presencia de virus es obvio en organismos huéspedes que presenten signos de enfermedad.

Muchos organismos sanos, sin embargo, son los anfitriones de las infecciones de virus no

patógenos, algunos de los cuales son activos, mientras que algunos son de reposo.

Por otra parte, los genomas de muchos organismos contienen restos de antiguos genomas de virus

que integran en sus genomas de acogida hace mucho tiempo. Además de estar presente dentro de

sus anfitriones, los virus también se encuentran en suelo, aire y agua. Muchos entornos acuosos

contienen concentraciones muy altas de virus que infectan a los organismos que viven en estos

entornos.

Hay una fuerte correlación entre el grado de intensidad se estudia una especie y el número de

virus que se encuentran en esa especie. Nuestra propia especie es objeto de mayor atención ya

que tenemos un gran interés en aprender acerca de los agentes y de los procesos que afectan a

nuestra salud. No es de extrañar que hay más virus conocidos que infectan a la humanidad que

cualquier otra especie, y se siguen encontrando nuevos virus humanos. El intestinal Escherichia

coli bacteria también ha sido objeto de mucho estudio y muchos virus han sido encontrados en

esta especie.

Si otras especies recibieron la misma cantidad de atención es probable que muchos se encontró

que los anfitriones a los números similares de virus.

Es indudable que los virus que han sido descubiertos representan sólo una pequeña fracción de los

virus en la Tierra. La mayor parte de las conocidas plantas, animales, hongos, bacterias y arqueas

aún no se han investigado la presencia de virus y nuevos huéspedes potenciales para los virus

siguen descubriendo. Por otra parte, el análisis de ADN de los ambientes naturales apunta a la

existencia de muchas especies de bacterias que aún no han sido aislados en el laboratorio; es

probable que estas "bacterias no cultivables 'son también alberga a los virus.

1.2 Razones para estudiar los virus

1.2.1 Algunos virus causan enfermedades

Los virus son agentes importantes de muchas enfermedades humanas, que van desde los

resfriados comunes (por ejemplo) triviales a la letal (por ejemplo, la rabia), y los virus también

juegan un papel en el desarrollo de varios tipos de cáncer. Además de causar las personas sufran,

enfermedades virales también pueden afectar el bienestar de las sociedades. La viruela tuvo un

gran impacto en el pasado y el SIDA está teniendo un gran impacto en la actualidad.

Por tanto, existe una necesidad de comprender la naturaleza del virus, cómo se reproducen y

cómo causan la enfermedad. Este conocimiento permite el desarrollo de medios eficaces para la

prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades virales a través de la producción de

vacunas, reactivos de diagnóstico y técnicas, y los medicamentos antivirales. Por tanto, estas

aplicaciones médicas constituyen los principales aspectos de la ciencia de la virología.

Virología veterinaria y virología vegetal también son importantes debido al impacto económico de

los muchos virus que causan enfermedades en los animales domésticos y plantas de cultivo: la

fiebre aftosa virus de la enfermedad y el arroz virus del moteado amarillo son sólo dos ejemplos.

Otra área donde los virus pueden causar daño económico es en la industria láctea, donde los fagos

pueden infectar a las bacterias del ácido láctico que son responsables de las fermentaciones que

producen queso, yogur y otros productos lácteos.

Y a, , 1.2.2 Algunos virus son útiles

Algunos virus se estudió porque tienen aplicaciones actuales o potenciales útiles.

• Fagotipado de bacterias. Algunos grupos de bacterias, tales como algunas especies de

Salmonella, se clasifican en cepas sobre la base del espectro de los fagos a las que son

susceptibles. Identificación de los tipos de fagos de aislamientos bacterianos puede proporcionar

información epidemiológica útil durante los brotes de enfermedades causadas por estas bacterias.

• Fuentes de enzimas. Un número de enzimas utilizados en biología molecular son las enzimas de

virus. Los ejemplos incluyen las transcriptasas inversas de retrovirus y ARN polimerasas de fagos.

• Los pesticidas. Algunas plagas de insectos se controlan con baculovirus y virus del mixoma se ha

utilizado para controlar conejos.

• Los agentes anti-bacterianas. A mediados de los 20 se utilizaron centuryphages para tratar

algunas infecciones bacterianas de los seres humanos. El interés se desvaneció con el

descubrimiento de los antibióticos, pero se ha renovado con la aparición de cepas resistentes a los

antibióticos de las bacterias.

• Los agentes anti-cáncer. Cepas genéticamente modificadas de virus, como el virus del herpes

simple y el virus de vaccinia, están siendo investigados para el tratamiento de cánceres. Estas

cepas se han modificado de modo que son capaces de infectar y destruir las células tumorales

específicas, pero son incapaces de infectar las células normales.

• vectores de genes para la producción de proteínas. Los virus tales como ciertos baculovirus y

adenovirus se utilizan como vectores para tomar genes en células animales que crecen en cultivo.

Esta tecnología puede ser utilizada para insertar en células genes que codifican proteínas útiles,

tales como componentes de la vacuna, y las células entonces se puede utilizar para la producción

en masa de las proteínas.

• vectores de genes para el tratamiento de enfermedades genéticas. Los niños con

inmunodeficiencia combinada severa (bebé en el síndrome de la burbuja) han sido tratados con

éxito utilizando retrovirus como vectores para introducir en sus células madre una copia no

mutada del gen mutado responsable de la enfermedad (sección 16.5).

1.2.3 Estudios de virus han contribuido al conocimiento

Gran parte de los conocimientos básicos de la biología molecular, biología celular y el cáncer viene

de estudioscon virus. Aquí hay algunos ejemplos.

• Un famoso experimento realizado por Alfred Hershey y Martha Chase, y publicado en 1952,

utiliza T2 fago y E. coli para proporcionar una fuerte evidencia de que los genes están compuestos

de ADN.

• La primera potenciadores para ser caracterizados estaban en genes de virus de simio 40 (SV40).

• El primer factor de transcripción que se caracteriza era el antígeno de trasplante (T) de SV40.

• La primera señal de localización nuclear de una proteína se identificó en el antígeno T de SV40.

• Los intrones fueron descubiertas durante los estudios de la transcripción de adenovirus.

• El papel de la estructura de la tapa en el extremo 5 del ARN mensajero eucariota se descubrió

durante los estudios con virus vaccinia y un reovirus.

• El primer sitio interno de entrada al ribosoma que se descubrió fue encontrado en el ARN del

virus de la polio.

• La primera pseudonudo ARN que se descubrió fue que en el genoma del virus del mosaico del

nabo amarillo.

1.3 La naturaleza de los virus

1.3.1 Los virus son pequeñas partículas

La evidencia de la existencia de muy pequeños agentes infecciosos se proporcionó por primera vez

en el siglo 19 por dos trabajando de forma independiente: Martinus Beijerinck en Holanda y

Dimitri Ivanovski en Rusia. Hicieron extractos de plantas enfermas, que ahora sabemos que

estaban infectados con el virus del mosaico del tabaco, y se pasan los extractos a través de filtros

finos. Los filtrados contenían un agente que fue capaz de infectar nuevas plantas, pero las

bacterias no podían ser cultivadas a partir de los filtrados. El agente infeccioso se mantuvo a través

de varias transferencias a nuevas plantas, eliminando la posibilidad de una toxina. Beijerinck llamó

al agente un "virus" y el término ha estado en uso desde entonces.

Casi al mismo tiempo, Friedrich Loeffler y Paul Frosch ¨ transmiten la fiebre aftosa de animal a

animal en inóculo que había sido muy diluido. Unos años más tarde Walter Reed y James

Carroll demostró que el agente causante de la fiebre amarilla es un agente filtrable.

1.3.2 Los virus tienen genes

El virión contiene el genoma del virus. Considerando que los genomas de las células se componen

de ADN bicatenario, hay cuatro posibilidades para un genoma de virus:

• El ADN de cadena doble-

• ADN monocatenario

• ARN bicatenario

• ARN monocatenario.

El genoma está encerrado en una capa de proteína conocido como una cápside. El genoma más la

cápside, además de otros componentes en muchos casos, constituyen el virión. Las funciones del

virión son para proteger el genoma y para entregar en una célula en la que se puede replicar.

Generalmente, los genomas de los virus son mucho más pequeños que los genomas de células y la

pregunta que surge es cómo los virus codifican todas sus necesidades en un pequeño genoma.

Los virus lograr esto en un número de maneras.

• Los virus utilizan proteínas de la célula huésped. Los genomas de virus grandes duplican algunas

de las funciones de la célula huésped, pero los virus pequeños confían en gran medida en las

funciones de la célula huésped. Hay, sin embargo, una función que un virus de ARN debe codificar,

por pequeña que sea su genoma. Esa función es una ARN polimerasa, porque las células no

codifican enzimas que pueden replicarse virus

RNA. Una proporción significativa del genoma de un virus de RNA se recoge con el gen para una

ARN polimerasa.

• Código de virus de manera eficiente. Puede haber superposición de genes y genes codificados

dentro de los genes. El pequeño genoma del virus de la hepatitis B es un buen ejemplo (véase la

Sección 18.6).

• Muchas proteínas del virus son multifuncionales. Una proteína del virus puede tener varias

actividades enzimáticas.

1.3.3 Los virus son parásitos

Los virus difieren de las células en la forma en que se multiplican. Una nueva celda siempre se

forma directamente de una célula pre-existente, sino un nuevo virión nunca se forma

directamente a partir de un virión pre-existente. Nuevos viriones se forman por un proceso de

replicación, que se lleva a cabo dentro de una célula huésped e implica la síntesis de

componentes, seguido por su montaje en viriones.

Los virus son parásitos, por tanto, de las células, y son dependientes de sus anfitriones durante la

mayor parte de sus requisitos, incluyendo

• bloques de construcción, tales como aminoácidos y nucleósidos;

• maquinaria de síntesis de proteínas (ribosomas);

• energía, en forma de trifosfato de adenosina.

Un virus modifica el ambiente intracelular de su huésped con el fin de mejorar la eficiencia del

proceso de replicación. Las modificaciones pueden incluir la producción de nuevas estructuras

membranosas, reducción de la expresión de genes de las células o la mejora de un proceso celular.

Algunas grandes fagos codifican proteínas que estimulan la fotosíntesis en las células de sus

huéspedes bacterianos fotosintéticos, por lo tanto, probablemente, aumentar los rendimientos de

virus de las células.

Ahora se ha llegado a un punto en que la naturaleza de los virus se puede resumir en una

definición concisa (véase el recuadro).

Firma de virus

Un virus es un parásito muy pequeño, no celular de las células.

Su genoma, que se compone de ADN o ARN, está encerrado en una capa de proteína.

1.3.4 ¿Son los virus vivos o no vivos?

'Los virus pertenecen a la biología porque poseen genes, replicar, evolucionan y se adaptan a

determinados hosts, hábitats bióticos y nichos ecológicos. Sin embargo, ... están no vivientes

entidades infecciosas que se pueden decir, como mucho, a llevar una especie de vida prestada ".

Marc van Regenmortel y Brian Mahy (2004)

'Es la vida, Jim, pero no como lo conocemos! Dr. McCoy hablar con el capitán Kirk de la nave

Enterprise, Star Trek

Hay un debate en curso acerca de si los virus están viviendo o no vivos; la postura adoptada

depende de cómo se defina la vida. Los virus tienen genes y cuando infectan células de estos

genes se replican, por lo que en este sentido los virus están viviendo. Son, sin embargo, muy

diferente a las formas de vida celular, por lo social frase del Dr. McCoy (véase el cuadro) en la

búsqueda de nuevas formas de vida en la galaxia podría aplicarse a los virus. Cuando los virus son

fuera de sus células huésped que existen como partículas de virus (viriones), que son inertes, y

podrían ser descritos como no vivos, pero las esporas bacterianas viables son inertes y no se

consideran no vivos. Usted puede formar su propia opinión acerca de si los virus están viviendo o

no vivos a medida que avanza a través de este libro.

Cuando Beijerinck selecciona la palabra "virus" que eligió la palabra latina para el veneno. Este

término ha estado en uso durante más de un siglo y virología ha convertido en un tema muy

amplio. Más recientemente, el virus término ha adquirido más significados. Las computadoras

están amenazados por la infección con el virus que se pueden encontrar en la naturaleza una vez

que han sido liberados por sus autores. Estos virus son específicos para determinados tipos de

archivos. Los archivos infectados se pueden poner en varios sitios web y una epidemia de virus

pueden sobrevenir. Otro uso del término virus se ejemplifica en John Humphrys 'libro' sin palabras

', en la que habla sobre el mortal virus de la gestión de la jerga de la lengua infectante.

Todos los términos en cursiva en este párrafo también se utilizan en el contexto de los virus que

son el tema de este libro.