Microbiologia: Virus, Bacteris i Processos Genètics

Classificació dels virus segons l'àcid nucleic

DNA: Virus amb DNA de doble cadena, com els miovirus i els adenovirus. També trobem l'ADN monocatenari, com els inovirus. Ambdós tipus poden afectar els bacteris.

RNA: Virus amb RNA de doble cadena, com els reovirus, que afecten tant plantes com animals. L'RNA monocatenari inclou el virus de la grip i els retrovirus.

Classificació dels virus segons l'hoste

Virus que infecten plantes

Destaquen els tobamovirus i els reovirus (caracteritzats per no tenir membrana lipoproteica, posseir una càpsida icosaèdrica i RNA de doble cadena).

Virus que infecten bacteris

Inclouen els miovirus i els inovirus (amb càpsida cilíndrica i DNA monocatenari).

Virus que infecten animals

En aquest grup trobem els retrovirus, els adenovirus, el virus de la grip i els papovirus.

El cicle biològic dels retrovirus

El virus de la SIDA (VIH) pertany a aquest grup. El procés d'infecció segueix aquestes fases:

• Fixació i entrada: Es realitza per la fusió de la membrana lipoproteica del virus amb la membrana de la cèl·lula hoste, ja que són de la mateixa naturalesa. La resta del virus (càpsida i RNA) penetra a la cèl·lula.
• Fase d'eclipsi: Es desmunta la càpsida i queden lliures al citoplasma l'RNA del virus i les molècules de transcriptasa inversa.
• Transcripció i integració: Es realitza la transcripció inversa i el DNA produït s'introdueix al nucli cel·lular, s'integra en el DNA de la cèl·lula i comença la síntesi de molècules de mRNA.
• Autoreplicació i autoacoblament: Es produeixen RNA vírics i capsòmers que s'ensamblen al citoplasma.
• Alliberament: La cèl·lula hoste roman viva mentre es produeixen nous virions. Aquests s'alliberen per gemmació, arrossegant part de la membrana plasmàtica de la cèl·lula, que constituirà la membrana lipoproteica del virus.

Beneficis dels microorganismes

Els microorganismes aporten nombrosos beneficis a l'ecosistema i a l'ésser humà:

• Realitzen la fotosíntesi, alimentant la resta d'éssers vius.
• Són essencials en la producció de molts aliments.
• Intervenen activament en el cicle de la matèria.
• Són eines clau en l'enginyeria genètica.
• Viuen en simbiosi en els aparells digestius.
• L'oxigen necessari per a la vida és fabricat, en gran part, pels bacteris.

Els cianobacteris o cianofícies

Són organismes més grans que els bacteris comuns. La seva estructura presenta una beina viscosa de polisacàrids i la part més externa del citoplasma és rica en tilacoides. Són organismes fotosintètics que poden viure aïllats o en colònies filamentoses.

Realitzen la fotosíntesi de manera similar als cloroplasts i van ser els organismes més abundants del planeta, considerats responsables de l'enriquiment d'oxigen de la nostra atmosfera original. Tenen la capacitat de fixar el nitrogen atmosfèric en les proteïnes i poden associar-se amb fongs, falgueres o protozous.

Toxines i malalties bacterianes

Les toxines són substàncies verinoses produïdes pels microorganismes que poden romandre a la sang de l'hoste fins i tot després d'eliminar els agents productors. L'acumulació de toxines en l'organisme s'anomena toxèmia.

Exemples de malalties i els seus agents:

• Tuberculosi: Bacil de Koch.
• Pneumònia: Streptococcus.
• Meningitis: Meningococ.

Mecanismes de transferència genètica bacteriana

Conjugació bacteriana

Estudi realitzat per Lederberg i Tatum. Es van descobrir dos tipus de bacteris segons la seva funció sexual:

• Bacteris donadors (F+): Posseeixen una petita molècula de DNA cíclic anomenada Factor F o plasmidi.
• Bacteris receptors (F-): Manquen d'aquest factor.

La conjugació consisteix en l'aproximació de dos bacteris on l'F+ emet un pont citoplasmàtic, anomenat pèl sexual, fins a l'F-. A través d'aquest pont, passa una còpia del factor F al receptor, que esdevé F+. En ocasions, el factor F s'integra en el DNA bacterià; aquests bacteris s'anomenen Hfr. Durant la seva conjugació, es transfereixen gens del plasmidi i del bacteri donador, creant un genoma nou al receptor.

Transformació bacteriana

Consisteix en el fet que un fragment de DNA d'un bacteri mort penetra en un altre bacteri viu. Aquest fragment escapa als processos de digestió del citoplasma i s'incorpora al DNA del nou bacteri. És un fenomen poc freqüent.

Transducció bacteriana

Fenomen lligat a l'activitat dels virus bacteriòfags amb cicle lisogènic. Aquests virus, després d'infectar un bacteri, integren el seu DNA (profag) en el DNA bacterià, transmetent-se a les generacions filles. Si el profag s'activa i inicia un cicle lític, pot arrossegar gens del bacteri original i transferir-los a un nou bacteri en la següent infecció.