Fundamentos de Virología: Estructura y Clasificación Viral

Introducción a los Virus

Un **virus** es un agente infeccioso submicroscópico que se replica exclusivamente dentro de las **células vivas**. Se les conoce como virus solo cuando están dentro de las células.

• Son **agentes causantes de enfermedades**.
• Son importantes en el **ambiente acuático**.
• **Movilizan la materia orgánica**: disuelven las partículas.
• Son importantes para entender la **evolución**.
• **Transfieren genes** entre bacterias y otros organismos.
• Son **modelos importantes** en biología molecular y virología para comprender y estudiar los procesos de **infección**, **replicación**, **transcripción** y **traducción**.

Tamaño de los Virus

El **tamaño de los virus** varía generalmente entre **20 y 400 nm**. Algunos, como ciertos **bacteriófagos**, pueden ser tan pequeños como 24 nm, mientras que otros pueden rondar los 200 nm.

Los Viriones: Forma Extracelular del Virus

Los **viriones** existen fuera de la célula.

Características de los Viriones

• Contienen una o más moléculas de **DNA o RNA**, encerradas en una **cápside** de proteína (conocidos como **virus desnudos**).
• Algunos pueden poseer capas adicionales, como membranas con proteínas llamadas **espículas** (denominados **virus con envoltura**).
• Todos los virus se reproducen exclusivamente en el interior de **células vivas**.
• No realizan **división celular**.
• No sintetizan **ATP**.
• Pueden existir de forma **extracelular**.

Los Viriones Infectan Todos los Tipos Celulares

1. Los virus que infectan bacterias se denominan **bacteriófagos**.
2. También infectan **arqueas**.
3. La mayoría infectan **células eucariotas**: plantas, animales, protozoos y hongos.

Clasificación Viral

Los virus se clasifican de acuerdo a:

• La estructura de su **genoma**.
• Su **ciclo de vida**.
• Su **morfología**.
• Sus relaciones **genéticas**.

Estructura de los Virus

El **propósito principal de las estructuras virales** es proteger la molécula de **DNA o RNA**. Para ello, envuelven el material genético formando estructuras **helicoidales**, **icosaédricas** o **cuasi-esféricas**.

Mimivirus: Un Caso Especial

El **Mimivirus** es notable por imitar la estructura de una célula.

Cápside

Cápsides Helicoidales

Las **cápsides helicoidales** forman estructuras de tubos huecos con paredes proteicas. Los **protómeros** que las componen se autoensamblan; estos son sintetizados en los ribosomas y, en algunos casos, transportados al núcleo para su autoensamblaje.

Ensamblaje de la Cápside: El Caso del Retrovirus

El **autoensamblaje de la cápside** en **retrovirus** implica la participación de las proteínas Gag y Gag-Pol.

• Estas proteínas se sintetizan mediante procesos de **transcripción y traducción**.

1. Las proteínas Gag y Gag-Pol se traducen en el **citoplasma**.
2. Ambas proteínas se unen; Gag recluta a Gag-Pol en la **membrana plasmática**, lo que conduce a la formación del **virión inmaduro**.
3. A través del **procesamiento proteico**, donde participan las **proteasas virales**, las proteínas son degradadas para formar la **cápside compleja**. Este proceso se conoce como **maduración del virión**, dando lugar a estructuras virales funcionales.

El **ensamblaje** de la cápside depende de la **estructura específica de cada virus**.

En la mayoría de los casos, los virus se ensamblan en el **interior del núcleo**, aunque algunos pueden hacerlo en el **citoplasma**.

Los **capsómeros** o **protómeros** que forman la cápside son transportados del citoplasma al interior del núcleo.

Cápside Icosaédrica

Un **icosaedro** es un poliedro con 20 caras triangulares y 12 vértices.

**Capsómero**: unidad estructural en forma de anillo, compuesta por 5 o 6 protómeros.

**Pentámero**: capsómero formado por 5 unidades.

**Hexámero**: capsómero formado por 6 unidades.

Cápside de Simetría Compleja

**Poxvirus**: uno de los **virus animales más grandes**.

**Bacteriófagos grandes**: presentan **simetría binaria**, donde la cabeza posee simetría **icosaédrica** y la cola es **helicoidal**.

Cubierta y Enzimas Virales

Muchos virus están rodeados por una capa membranosa externa y flexible, denominada **cubierta viral**.

Las cubiertas de los **virus animales**, compuestas por lípidos y carbohidratos, generalmente provienen de las membranas celulares o nucleares de la **célula hospedera**.

Proteínas de la Cubierta

• Son codificadas en el **genoma viral** y pueden proyectarse desde la superficie.
• Están involucradas en la **unión del virus a la célula hospedera**.
• Sirven para la **identificación del virus**.
• Pueden poseer **actividad enzimática**.
• Pueden participar en la **replicación de ácidos nucleicos**.

Enzimas de los Viriones

La mayoría de las **enzimas virales** se encuentran dentro de la cápside, pero también pueden estar asociadas con la cubierta o la propia cápside.

Genoma Viral

El **genoma viral** puede contener **DNA o RNA**, de cadena sencilla o doble. El tamaño del genoma puede variar considerablemente, y los genomas pueden ser **segmentados** o **circulares**.