Generalidades De Los Virus

TEMA 4 GENERALIDADES DE LOS VIRUS

Los virus son:

Cualquiera de un gran grupo de estructuras minúsculas, miden entre 10 y 250 nm, están compuestas de una capa de proteína que encierra un centro de ácidos nucléicos (DNA o RNA), capaces de infectar a casi todos los miembros de los reinos animal y vegetal, incluyendo las bacterias (bacteriófago); se caracterizan por su dependencia total de las células vivas para su reproducción y la carencia de metabolismo independiente. Son heterogéneos en forma y función; pueden considerarse como objetos vivientes o como estructuras químicas inertes; un número creciente de ellos ha sido cristalizado.

Los virus han tenido un enorme impecto sobre el ser humano y sobre otros organismos y, sin embargo, hasta fechas recientes se sabía muy poco acerca de su naturaleza.

Aunque en la antigüedad no se comprendía la naturaleza de las dolencias, se tenía conocimiento de ciertas enfermedades , como la rabia, que hoy sabemos es de origen viral. De hecho, existen indicios de que las grandes epidemias de los años 165 a 180 y 251 a 266, que debilitaron de forma importante al Imperio Romano y contribuyeron a su decadencia pudieron ser producidas por el virus del sarampión y de la viruela. La viruela causó un tremendo impacto en el Nuevo Mundo. La conquista del Imperio Azteca de México por Hernán Cortés fue posible por una epidemia que destruyó a la Ciudad de México. Es probable que el virus responsable llegara con las tropas de relevo enviadas para unirse a Cortés en 1520. Antes de que cediera, la epidemia de viruela había acabado con la vida del rey azteca Cuitlahuac (sobrino y yerno del emperador asesinado, Moctezuma II) y posiblemente con las de un tercio de la población. Como los españoles no sufrieron un destino similar, se consideró que la ira de Dios estaba reservada para los antivos americanos, interpretándose como un apoyo divino a los conquistadores.

La existencia de los virus se estableció en 1892, cuando el científico ruso Dmitry I. Ivanovsky, descubrió unas partículas microscópicas, conocidas más tarde como el virus del mosaico del tabaco. En 1898 el botánico holandés Martinus W. Beijerinck denominó virus a estas partículas infecciosas. Pocos años más tarde, se descubrieron virus que crecían en bacterias, a los que se denominó bacteriófagos. En 1935, el bioquímico estadounidense Wendell Meredith Stanley cristalizó el virus del mosaico del tabaco, demostrando que estaba compuesto sólo del material genético llamado ácido ribonucleico (ARN) y de una envoltura proteica. En la década de 1940 el desarrollo del microscopio electrónico posibilitó la visualización de los virus por primera vez. Años después, el desarrollo de centrífugas de alta velocidad permitió concentrarlos y purificarlos. El estudio de los virus animales alcanzó su culminación en la década de 1950, con el desarrollo de los métodos del cultivo de células, soporte de la replicación viral en el laboratorio. Después, se descubrieron numerosos virus, la mayoría de los cuales fueron analizados en las décadas de 1960 y 1970, con el fin de determinar sus características físicas y químicas.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS VIRUS: Los vurs constituyen un grupo único de agentes infecciosos cuya característica diferenciadora reside en su organización simple y acelular, así como en su patrón de reproducción.

Una partícula viral completa, o virión consta de una o más moléculas de DNA o RNA rodeadas por una cubiertade proteínas, y a veces , también por otras capas. Estas capas añadidas pueden ser muy complejas y contener hidratos de carbono, lípidos y proteínas adicionales.

Los virus pueden existir en dos fases: Extracelular e intracelular .

Los viriones, fase extracelular, poseen pocas enzimas (o ninguna), y no pueden reproducirse de forma independiente de las células vivas.

En la fase intracelular, los virus existen principalmente como ácidos nucléicos que se replican y que inducen el metabolismo de la célula hospedera para sintetizar componentes del virión; finalmente se liberan partículas virales completas o viriones.

Los virus se diferencian de las células vivas en al menos en tres aspectos:

1) Su organización simple y acelular

2) La ausencia de DNA y RNA a la vez en el mismo virión, y

3) Su incapacidad para reproducirse de forma independiente de las células y para llevar a cabo la división celular como lo hacen las procariotas y las eucariotas.

Los virus no pueden cultivarse de la misma forma que las bacterias y que los microorganismos eucariotas, debido a que son incapaces de reproducirse de forma independiente de las células vivas. Durante muchos años, los investigadores han cultivado virus animales medinate su inoculación en huéspedes animales apropiados o en huevos embrionados. Más recientemente, se han cultivado virus de animales en cultivos tisulares (celulares), en monocapas de células de animales, en donde pueden producir alteraciones degenerativas macroscópicas y microscópicas denominados efectos citopáticos. Los virus bacterianos o bacteriófagos se cultivan en caldos o en medios con agar que contienen células bacterianas jóvenes en crecimiento activo. Los virus de plantas se cultivan de diversas formas. Pueden utilizarse cultivos de tejidos de plantas, cultivos de células independientes, o cultivos de protoplastos e incluso, en plantas enteras.

El tamaño del virión:

El tamaño de los viriones oscila entre unos 10 y 400 nm de diámetro. Los virus más pequeños son algo mayores que los ribosomas, mientras que los poxvirus, como el virus vaccinia, son aproximadamente del mismo tamaño que las bacterias más pequeñas y pueden verse con el microscopio óptico. Sin embargo, la mayoría de los virus son demasiado pequeños como para ser visibles con el microscopio óptico y deben verse con los microscopios electrónicos de barrido y transmisión.

Propiedades estructurales generales:

Todos los viriones, incluso si poseen otros constituyentes, están construidos alrededor de un núcleo formado por la nucleocápside (de hecho, algunos virus constan únicamente de nucleocápside), la cual está formada por un ácido nucléico, DNA o RNA, contenido en el interior de una cubierta proteica llamada cápside, que protege el material genético viral y ayuda en su transferencia entre las células huésped.

Existen cuatro tipos morfológicos generales de estructura de las cápsides y del virión:

1. Algunas cápsides tienen forma icosaédrica. Un icosaedro es un poliedro regular con 20 caras que son triángulos equiláteros y 12 vértices. Estas cápsides parecen esféricas cuando se observan a pocos aumentos en el microscopio electrónico.

2. Otras cápsides son helicoidales, y su forma es similar a cilindros proteicos huecos, que pueden ser rígidos o flexibles.

3. Muchos virus tienen una envoltura, una capa externa membranosa que rodea la nucleocápside. Los virus con envoltura tienen una forma irregularmente esférica pero algo variable, aunque su nucleocápside puede ser icosaédrica o helicoidal.

4. Los virus complejos tienen una simetría de la cápside que no es puramente icosaédrica ni helicoidal. Pueden poseer colas y otras estructuras (como los bacteriófagos) o tener paredes complejas de múltiples capas rodeando al ácido nucléico (poxvirus como el virus vaccinia).

Tanto las cápsides helicoidales como las icosaédricas son estructuras macromoleculares grandes construidas por muchas copias de uno o de unos pocos tipos de subunidades proteicas o protómeros. Probablemente lo más importante de esta ventaja de diseño sea que la información almacenada en el material genético viral se utiliza con la máxima eficacia.

Estructura de los virus:

La morfología viral ha sido ampliamente estudiada durante las décadas pasadas debido a la importancia de los virus y a que se comprendió que su estructura era lo suficientemente sencilla como para ser entendida. El progreso ha surgido del uso de varias técnicas diferentes: el microscopio electrónico, la difracción de rayos X, los análisis bioquímicos y la inmunología. Aunque nuestro conocimiento es incompleto por lo elevado del número de virus diferentes, la naturaleza general de la estructura de los virus se está aclarando. Para describir la estructura de los virus elegimos uno denominado bacteriófago T Even (colífago T par), las partes de este se observan en la siguiente figura:

La cápside, esta contiene una capa de proteína que la envuelve alrededor de un núcleo central de un producto químico altamente complejo llamado ácido nucléico, utilizado por el virus para su reproducción. Típicamente, la cápside se divide en subunidades llamadas los capsomeros. Las radiografías han mostrado que los virus tienen una cápside en forma de un sólido de 30 caras.

El cuerpo, posee una simetría compleja, asociada a la cápside hay un vástago con una estructura que consiste en una vaina retráctil que rodea a un núcleo y es usada a modo de inyección.

La cola, localizada al final del núcleo, es una placa espigada que lleva 6 fibras delgadas, que ayuden a asegurar al virus a sujetarse a la célula anfitrión, durante la invasión de la misma.

PRINCIPIOS DE TAXONOMIA DE LOS VIRUS: La clasificación de los virus se encuentra en un estado mucho menos satisfactorio que la de las bacterias o los microorganismos eucariotas. Esto es debido en parte a una escasez de conocimientos sobre su historia evolutiva. Hasta 1971 el Comité Internacional para la taxonomía de los virus pudo desarrollar un sistema de clasificación uniforme,

y actualmente divide a los virus en unas 75 familias y géneros no

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