Virus Y Sus Bacterias

Virus

Un virus (de la palabra latina virus, toxina o veneno) es una entidad biológica capaz de auto replicarse utilizando la maquinaria celular, es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucleico, que puede ser ADN o ARN. Esta estructura puede a su vez estar rodeada por la envoltura vírica, una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus. El ciclo vital de un virus siempre necesita de la maquinaria metabólica de una célula para poder replicar su material genético, produciendo muchas copias del virus original. En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta destruirla. Pueden infectar células eucarióticas o procarióticas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos, o simplemente fagos). Algunos indicios parecen demostrar que existen virus que infectan a otros virus (llamados viroides).

Estructura Viral: Algunos bacteriófagos (virus que parasitan bacterias), izquierda, tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4, representado aquí, consta de cinco proteínas y de las siguientes partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es más simple. Una envuelta lipídica envuelve el caparazón proteico, o cápsida, el cual, como en el bacteriófago, encierra el material genético enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de proteínas a modo de púas, que determinan las propiedades infectivas del virus. Los hospedadores humanos deben producir nuevas defensas inmunes cada vez que éstas mutan; de aquí las vacunaciones anuales que se realizan.

Características de los virus

Podemos agrupar las características definitorias de los virus en torno a tres cuestiones:

1. su tamaño,

2. el hecho de que sean cristalizables

3. el hecho de que sean parásitos intracelulares obligados.

Estas tres cuestiones colocan a los virus en la frontera entre lo vivo y lo inerte.

1. Tamaño

Los virus son estructuras extraordinariamente pequeñas. Su tamaño no oscila entre los 24 nanómetros del virus de la fiebre aftosa a los 300 nanómetros de los poxvirus.

Su pequeño tamaño explica lo tardío del descubrimiento de estos seres. La primera referencia sobre la existencia de los virus se debe al botánico ruso Dimitri Ivanovski en 1892. Este investigador buscaba el agente causante de la enfermedad denominada mosaico del tabaco, y llegó a la conclusión de que debía tratarse de una toxina o de un organismo más pequeño que las bacterias, pues el agente atravesaba los filtros que retenían las bacterias. Denominó a estos agentes patógenos virus filtrables.

En 1897, el microbiólogo holandés Martinus Beijerink realizó experimentos similares a los de Ivanovski, y llegó a desechar la idea de las toxinas, pues se trataba de un agente capaz de reproducirse, ya que mantenía su poder infeccioso de unas plantas a otras, sin diluirse su poder patógeno. Poco después, los microbiólogos alemanes Frederick Loeffler y Paul Frosch descubrieron que la fiebre aftosa del ganado era producida por un virus filtrable que actuaba como un agente infeccioso. En la década de los 30, con el uso de filtros de tamaño de poro inferior, con las técnicas de cultivo celular in vitro que permitían la obtención de gran cantidad de virus, con la ultra centrifugación y finalmente con el microscopio electrónico y la difracción de rayos X, se logró visualizar a estos seres.

2. Cristalización

Los virus son cristalizables, como demostró W. Stanley en 1935. Esto significa que las partículas víricas tienen formas geométricas y que son idénticas entre sí, lo cual las separa de la irregularidad característica de los organismos, y las acerca a las características de los minerales.

3. Parásitos intracelulares obligados

Los virus son parásitos intracelulares obligados. Desde los años treinta se sabe que los virus se componen principalmente de ácido nucleico y proteínas, estas últimas forman la cápside, que se conoce también como envoltura proteínica. También se han encontrado virus que presentan lípidos, aunque estos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea ADN ó ARN),el cual puede ser de una ó de dos cadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico pueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimático y estructural de una célula viva, y por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen los virus las funciones de auto conservación, que junto con la reproducción, caracterizan a los seres vivos. Ésta condición es la causa de que muchísimos virus sean conocidos como gérmenes patógenos que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

Estructura de los virus

Renderización estilizada de una sección transversal del VIH, el virus del sida

Un virus está compuesto de una molécula de ácido nucleico y una envoltura proteínica. Ésta es la estructura básica de un virus, aunque algunos de ellos pueden añadir a esto la presencia de alguna enzima, bien junto al ácido nucleico, como la transcriptasa inversa de los retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la apertura de una brecha en la membrana de la célula hospedadora.

A la unidad formada por el ácido nucleico y la envoltura proteínica se le denomina también virión.

El ácido nucleico es solamente de un tipo, ADN o ARN, nunca los dos. Atendiendo al tipo de ácido nucleico se distinguen cuatro clases de virus:

• ADN de cadena doble

• ADN de cadena sencilla

• ARN de cadena doble

• ARN de cadena sencilla

La envoltura proteínica recibe el nombre de cápsida. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida. Se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica. Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tipos de virus:

Esquema de virus con cápside compleja

• Cilíndricos o helicoidales: los capsómeros, que son de un solo tipo, se ajustan entorno una hélice simple de ácido nucleico. Un ejemplo lo constituye el virus del mosaico del tabaco.

• Icosaédricos: los capsómeros, que suelen ser de varios tipos, se ajustan formando un icosaedro regular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la cápsida. Un ejemplo lo constituyen los adenovirus, entre los que se encuentran los virus de los resfriados y faringitis.

• Complejos: con pequeñas variantes, responden a la siguiente estructura general:

o Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.

o Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco.

o Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.

o Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus sobre la célula hospedadora.

Como ejemplo de este tipo de virus se encuentran la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan las bacterias).

Origen de los virus

La posición de los virus como frontera entre lo vivo y lo inerte plantea a los científicos el problema de su origen. Para muchos, los virus serían los primeros seres, en la historia de la evolución de lo inerte a lo vivo, que lograrían reunir con eficacia las funciones de replicación, transcripción y traducción. Serían, pues, los organismos menos evolucionados.

A otros, el hecho de que los virus solamente puedan realizar esas tres funciones vitales en el interior de células vivas, les lleva a pensar que los virus no pudieron existir antes de que aparecieran las primeras células, por muy simples que éstas fueran. Los virus serían formas regresivas de organismos celulares que se han adaptado de forma extrema al parasitismo.

El descubrimiento de otras formas vivas acelulares ha aportado nuevas luces al origen de los virus, pero no ha servido para solucionar la disyuntiva planteada. Las otras formas acelulares son:

• Los provirus.

• Los plásmidos.

• Los viroides.

Algunos científicos (como Temin, en 1969) han postulado que los virus serían el resultado de la evolución de estas formas acelulares: los virus de ADN procederían de provirus y plásmidos, y los de ARN, de los viroides. La cápsida de los virus sería un logro evolutivo por el que el material genético se vería protegido en su desplazamiento de una célula otra, y garantizaría el éxito de la infección. Por otra parte, las formas acelulares podrían haber nacido en el seno del medio celular, cuando unos determinados genes lograran autonomía respecto al funcionamiento del genoma celular; de esta manera, el origen de los virus no estaría ligado necesariamente a los episodios que acompañan a la aparición de la vida sobre la tierra.

Pero también podría hablarse de un proceso inverso: una pérdida de la cápsida reduciría a las unidades autónomas de replicación-transcripción-traducción a la condición de provirus,

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