Virus sin envoltura

1. - LOS MICROORGANISMOS

Microorganismos son los organismos celulares demasiado pequeños. La ciencia que los estudia es la Microbiología. El interés de estos pequeños organismos es enorme: son utilizados en la Biotecnología, algunos producen enfermedades, otros son simbiontes nuestros, otros son imprescindibles en los ecosistemas... Son microorganismos:  Todos los componentes del REINO MONERA.
Formado por organismos unicelulares de célula procariota. Esto es, por las Bacterias y las Cianofíceas. Tienen mucha importancia ecológica, sanitaria y biotecnológica.   Los componentes del REINO PROTISTA: Organismos unicelulares con célula eucariota. Incluye a los protozoos de nutrición heterótrofa y a los Protofitos de nutrición autótrofa.   Algunos organismos del REINO HONGOS seres vivos unicelulares o pluricelulares que tienen célula eucariota con pared celular de quitina. En este reino están las levaduras de gran utilidad en biotecnología.  También algunos hongos pluricelulares. Entre ellos están algunos importantes descomponedores de los ecosistemas, y son muy útiles en la industria farmacéÚtica por fabricar antibióticos antibacterianos y en la alimentaria Algunos de estos microorganismos producen enfermedades en el hombre y en los animales y plantas que nos interesan económicamente.  

2. - LOS VIRUS :

CONCEPTO

Organismos acelulares constituidos por una molécula de ácido nucleico y una envoltura.
Que funcionan como agentes infecciosos y agentes de la herencia. Producen daños a los organismos parasitados y pueden transmitir genes de unos organismos a otros. 
No son seres vivos: no están formados por células ni realizan las tres funciones vitales  Alternan entre dos estados distintos: extracelular e intracelular. En el estado extracelular se presentan como partículas submicroscópicas  "viriones".
Son inertes: Su función consiste en transportar el ac. Nucleico desde la célula en la que se ha producido hasta otra donde puede introducirse y multiplicarse.  En el estado intracelular  suácido nucleico posee la información para el origen de nuevos virus, pero carecen de la maquinaria enzimática necesaria para hacerlo. Por tanto, los virus deben infectar a células vivas y dirigir con su genoma el aparato biosintético de las células para la síntesis de nuevos virus..  
Composición química y estructura. Viriones están formadas por:  

Una molécula de ácido nucléico o GENOMA del virus

Puede ser ADN o ARN, pero nunca aparecen juntos los dos tipos de ácidos nucleicos.   Una CÁPSIDE o envoltura proteica.
formada por el ensamblaje de piezas de proteína llamadas capsómeros. Su función es proteger el genoma del virus y reconocer receptores en la célula parasitada.  

ENVOLTURA

La presentan algunos virus, casi todos los que parasitan a células animales

Es una envoltura típicamente membranosa que, en realidad, procede de la última célula a la que parasitó el virus. Es un trozo de la membrana plasmática que se llevó al abandonar la célula por gemación. Esta membrana tiene en la bicapa lipídica glucoproteínas codificadas por el virus y dispuestas hacia el exterior a modo de espículas que constituyen su sistema de anclaje en los receptores de las células hospedadoras  TIPOS DE VIRIONES
 Criterio de clasificación

Se distinguen:  

Viriones helicoidales

Cápside con aspecto de cilindro hueco. Por el interior de los capsómeros queda un conducto helicoidal en el que se acomoda el ácido nucleico. Pueden tener una envoltura externa o no.  

Viriones icosaédricos:

Virus de aspecto esférico cuya cápside presenta la estructura de un icosaedro en cuyo interior está el genoma del virus. Pueden presentar envoltura o no.  

Viriones con envoltura

Parasitan a células animales. Incluyen el genoma, la cápside y una envoltura membranosa con glucoproteínas víricas para el anclaje.  

Viriones bacteriófagos

Son virus que parasitan a las bacterias, tienen una cápside de gran complejidad y belleza. La cápside presenta: a) una cabeza aproximadamente, b) un cuello que une la cabeza a la c) cola, con estructura de cilindro hueco, d) Una placa caudal con espinas caudales y fibras caudales que sirven para el anclaje a la pared celular de la bacteria y para la inyección del genoma al interior de la célula bacteriana. 

OTRAS CLASIFICACIONES DE LOS VIRUS

1. Según el tipo de ácido nucleico



Virus de ADN

La mayoría tienen ADN bicatenario (ADN bc) y algunos ADN monocatenario (ADNmc).  

Virus de ARN

Los hay de ARN monocatenario y de ARN bicatenario // Pero nunca aparecen ADN y ARN juntos en el mismo virus.  El tipo de genoma (ADN o ARN) condiciona los procesos que deben sufrir en el interior celular para insertarse en el cromosoma de la célula hospedadora, si van a seguir un ciclo lisogénico, pues la inserción debe hacerse en forma de ADN bicatenario como el genoma celular. 2

.2. - FISIOLOGÍA VÍRICA. MULTIPLICACIÓN DE LOS VIRUS: LOS CICLOS LÍTICO Y LISOGÉNICO DE LOS VIRUS

Multiplicación de los virus

Fases de la multiplicación vírica:

 
0) fase extracelular = virión a) Fijación a la célula huésped (adsorción):
la adsorción tiene lugar por la formación de puentes de hidrógeno entre los receptores superficiales de las células y moléculas de la superficie del virus.. Este paso inicial es crucial para determinar qué virus pueden infectar a unas determinadas células.  

B) Penetración

Es variable:   Los bacteriófagos inyectan el ac. Nucleico después de la fijación y es el único elemento del virus que penetra en la célula   Los virus vegetales sólo pueden penetrar a través de lesiones de la pared celular de la célula.   Los virus animales adoptan diversas estrategias: - Endocitosis -Fusión de membranas   -Mecanismo combinado: entra por endocitosis y se fusiona con un lisosoma, después escapa a la acción de las enzimas hidrolíticas por fusión de su membrana con la membrana del orgánulo celular. 
c) Desensamblaje del virus, para hacer accesible el material genético a las enzimas y pueda producirse la replicación y la síntesis de proteínas víricas.  

D) Síntesis de proteínas víricas y replicación del ac. Nucleico (fase de eclipse):

En toda expresión génica vírica el material genético tiene que ser transcrito a ARNm.
Los ribosomas del citoplasma de la célula traducirán el ARNm a proteínas víricas.  La información genética se copia en otras moléculas nuevas de ac. Nucleico: -Los virus de ADN o ARN bc se replican de forma semiconservativa. -Los virus de ADN o ARN mc primero deben hacer una copia complementaria  e) Ensamblaje:
El proceso de ensamblaje del virus tiene lugar de forma espontánea una vez que las proteínas y ac. Nucleicos se han formado.  

F) Liberación de las partículas víricas maduras

La vía más destructiva consiste en la muerte y desintegración de la célula huésped   Otros se liberan por exocitosis.

Gemación

Los virus con cubierta suelen adquirir sus membranas exteriores en el momento en el que salen de la célula huésped hacia el exterior desde debajo de la membrana de la célula huésped. La membrana de la célula queda intacta, lo que permite a las células infectadas sobrevivir largos períodos de tiempo en los que se pueden producir grandes cantidades de virus en su interior y su posterior salida. 

Ciclos líticos y lisogénicos

 
Los ciclos líticos acaban en la destrucción de la célula, tras la multiplicación del virus, para dejar libres a los viriones.  
Los ciclos lisogénicos suponen la inclusión del genoma del virus en el interior del genoma celular quedando como virus atenuado o profago. No se produce la muerte de la célula, y cuando esta duplique su ADN y lo reparta en las células hijas en la división celular, lo transmitirá a éstas. En determinadas condiciones, el virus saldrá del genoma y comenzará un ciclo lítico.

2.3. -

EJEMPLOS DE UN CICLO DE VIRUS BACTERIÓFAGO (T PAR) Y UN VIRUS ANIMAL (V.I.H.) Ciclo lítico:

1.

Virión o fase extracelular del virus

El virus carece de metabolismo.. Tampoco puede reproducirse. Es inerte hasta que penetre en une célula. Sin embargo, presenta su mayor complejidad estructural.  2.

Fase de fijación

El virus se fija a la pared bacteriana mediante sus fibras caudales y sus espinas de anclaje que clavarán en la pared.  3.

Fase de penetración

El bacteriófago perfora la pared bacteriana con enzimas líticos que tiene al final de la cola. Inyecta el genoma al interior de la célula. La cápside hueca queda fuera de la célula, no entra, y carece ya de función.  4.

Fase de eclipse

Primero, celular, sintetiza gran cantidad de ARNm siguiendo las instrucciones del ADN vírico (TC). Este es traducido por los ribosomas celulares para sintetizar endonucleasas con las que destruye el ADN celular. Ahora el ADN vírico controlará la célula. También fabrica los capsómeros de la cápside vírica y las endolisinas con las que destruirá la pared bacteriana.   El ADN vírico se replica usando las ADN polimerasas celulares.  5.

Fase de ensamblaje

Los capsómeros se autoensamblan para formar la cápside mientras el ADN vírico se pliega y se encierra en ella.  6.

Fase de liberación o lisis

La endolisina causa la destrucción de la bacteria y los viriones salen al exterior quedando libres.

El ciclo lisogénico

El ciclo es idéntico al anterior hasta la fase 3 incluida.  4´ el ADN vírico se inserta en el cromosoma principal bacteriano.
A estos virus se les llama virus atenuados o profagos.
 El profago puede permanecer mucho tiempo latente en el genoma de la célula y duplicarse con el ADN bacteriano para ser transmitido a las células hijas en la división celular, la bacteria resulta inmune frente a infecciones por ese tipo de virus.  5´. Por determinados estímulos externos, puede abandonar el cromosoma bacteriano y reiniciar un ciclo lítico en la fase de eclipse.

CICLOS LÍTICO Y LISOGÉNICO DE VIRUS ANIMALES

1. - Fijación o adsorción

Las glucoproteínas de la cápside o de la envoltura se unen a receptores específicos de la membrana celular.  

2. - Fase de penetración

Por fusión de las membranas, por endocitosis o por un mecanismo mixto, el virus entra al interior del citoplasma.  

3. - Fase de desensamblaje

La cápside se desensambla para liberar el genoma del virus.  

4. - Fase de eclipse

 Si el ciclo lítico, el virus se replica (para fabricar copias de su genoma) y se transcribe a ARNm para poder traducir la información genética a proteínas. Fabrica los enzimas que necesita y los capsómeros de la cápside.  Si el ciclo es lisogénico:

Integración de virus animales en el genoma celular

La integración de los virus animales puede ser un fenómeno al azar. El ADN de los virus animales se integra en muchos sitios diferentes, y en algunas ocasiones se inserta más de una copia del material genético,  El efecto que la integración del genoma vírico puede tener en el organismo huésped puede ser devastador:. El cáncer no es el único problema desencadenado por la integración vírica  El caso de los retrovirus es especial:  Los retrovirus son virus de ARN mc; cuando penetran en una célula, una enzima que transporta el propio virus convierte rápidamente su genoma de ARN en una copia de ADN de doble cadena, que se integra en el genoma de la célula huésped. Es en esta forma integrada en la que los retrovirus produce proteínas como las copias de ARN del material genético se copian a partir de un molde de ADN integrado.  La liberación eventual de los nuevos retrovirus se realiza por gemación a partir de la membrana de la célula huésped, que es una vía de salida no destructiva de la célula, que a menudo hace que las infecciones retrovíricas se toleren durante largos períodos de tiempo.  Las enfermedades más importantes cursadas por retrovirus son el cáncer y el SIDA. Los retrovirus pueden ser transmitidos a través de generaciones sucesivas de animales. El virus del SIDA (VIH) es un retrovirus, tiene un genoma de ARN de cadena sencilla; este genoma está íntimamente asociado con algunas copias de transcriptasa inversa. En el exterior se encuentra una cubierta vírica formada por una membrana esférica, que proviene de la membrana de una célula previamente infectada,  Se han aislado dos tipos de virus del SIDA: VIH-1 y VIH-2 Parece que la transmisión necesita una cantidad mínima para provocar la infección.  El virus del SIDA se encuentra en las secreciones sexuales  y en la sangre de las personas infectadas.  El virus del SIDA se transmite de una persona a otra: -Durante el contacto sexual. -Durante las transfusiones o inyecciones de productos sanguíneos contaminados  -Mediante el uso de jeringuillas e instrumentos contaminados.  -Verticalmente de la madre al hijo durante el embarazo a través de la placenta o bien durante el parto Una vez se encuentra en la sangre, el VIH infecta preferentemente a los linfocitos T4, que dirigen la acción de las defensas inmunitarias. Así, paraliza progresivamente el sistema inmune. El virus también infecta de forma crónica la los macrófagos, responsables de la fagocitosis.  Una vez que el virus se ha unido a la superficie de una célula T4, pasa a su interior rápidamente, se desensambla y el genoma de ARN se copia, mediante la transcriptasa inversa, a ADN de doble cadena que luego se inserta en el ADN de la célula huésped.  En este estado puede empezar un período de calma, permanece latente .La infección persiste sin que el enfermo presente síntomas, y puede transmitir sus linfocitos infectados a otras personas, y por tanto la enfermedad.  La llegada de una infección que active la multiplicación de los linfocitos T4, parece ser el detonante para que el virus se active y comience a multiplicarse y diseminarse.  A medida que la infección se disemina, el sistema inmunitario se va debilitando, y el enfermo padece, cada vez con más frecuencia, ataques de diversas infecciones que no se pueden combatir adecuadamente hasta que sobreviene la muerte.  

5.- Fase de autoensamblaje

Los componentes de la nucleocápside se autoensamblan  6.- Fase de liberación.
Los nuevos virus salen de la célula. - Produciendo la muerte y rotura célula (lisis). - Por exocitosis.  - Por gemación en la superficie celular, con lo que el virus se lleva además la envoltura membranosa.

EL CICLO DEL V.I.H .

1. Fase de adsorción:

Las partículas del virus se unen mediante las glucoproteínas víricas de su envoltura a los receptores C.D.4 de la membrana de los linfocitos T.  

2. Fase de entrada

La envoltura se funde con la membrana celular entrando la cápside con su contenido al interior.

3. Fase de eclipse I

Integración en el genoma celular. La cápside y la nucleocápside del virus se desintegran mientras que la transcriptasa inversa produce ADN complementario del ARNmc vírico (RTC). Luego se fabrica la hebra complementaria de ADN (R). Después el ADN vírico se inserta en los cromosomas celulares. Puede permanecer “latente” durante mucho tiempo, transmitíéndose en la mitosis que origina nuevos linfocitos.  

4. Fase de eclipse II

Reactivación del virus ante algún estímulo. Las proteínas celulares comienzan la transcripción (TC) de la información genética del virus. Se forman moléculas de ARN de varias longitudes. Entre ellas están las de ARNm con información sobre las proteínas estructurales, reguladoras y enzimáticas del virus que serán traducidas a proteínas por los ribosomas celulares (TD), y también las hebras de ARN que serán los genomas de los nuevos virus.  

5. Fase de ensamblaje

Los componentes del virus se dirigen hacia la superficie celular. Comienza la gemación de la membrana celular a la vez que se autoensamblan las partículas víricas.  

6. Fase de liberación

Las partículas víricas se liberan por gemación de la membrana del huésped que se convierte en su envoltura externa. Se ha completado el ensamblaje de las partículas víricas.