Virus: Estructura, Replicación y Ciclos de Vida (Lítico y Lisogénico)

Los Virus: Agentes Biológicos al Límite de la Vida

Los virus son estructuras más sencillas que las células, con capacidad para reproducirse. Sin embargo, por sí mismos no son capaces de realizar el resto de las funciones vitales; es decir, carecen de vida independiente.

Características Clave de los Virus

• Son patógenos, capaces de causar enfermedades en sus huéspedes.
• Considerados agentes al límite de la vida, entre lo vivo y lo inerte, ya que no poseen metabolismo propio y son parásitos intracelulares obligados.
• Se pueden reproducir, pero no por sí mismos; dependen de la maquinaria biosintética de una célula huésped para replicarse.
• Pueden infectar una amplia variedad de organismos, incluyendo bacterias (conocidos como bacteriófagos), plantas, animales y humanos.

Estructura Biológica Básica de un Virus

Aunque su estructura es básica, es altamente especializada y eficiente para su función. El material genético (ADN o ARN) se encuentra protegido en el interior de la cápside.

Componentes Principales

• Cápside: Es una cubierta proteica que protege el material genético (ADN o ARN) del virus. En algunos casos, también puede almacenar enzimas esenciales para la replicación.
• Cuello: Segmento que comunica la cápside con la cola en virus complejos como los bacteriófagos.
• Cola: Estructura tubular que, junto con el cuello, facilita la inyección del material genético viral en la célula infectada.
• Placa Basal: Parte inferior de la cola en bacteriófagos, donde se insertan las fibras proteicas.
• Fibras Proteicas y Puntos de Anclaje: Ubicadas en la placa basal, estas estructuras permiten el reconocimiento, anclaje y asociación específica del virus a la superficie de la célula huésped, un paso crucial para el inicio de la infección.

Retrovirus: El Caso del VIH y la Transcripción Inversa

Los retrovirus, como el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH), son una clase particular de virus cuyo genoma (es decir, su material genético) está constituido por ARN en lugar de ADN, a diferencia de la mayoría de los virus.

Para infectar a una célula, los retrovirus deben transcribir inversamente su ARN en ADN. Este ADN viral es posteriormente insertado dentro del ADN propio de la célula huésped. Para conseguir este proceso único, utilizan una enzima específica: la transcriptasa inversa.

Normalmente, en las células, la información genética fluye del ADN de los cromosomas al ARN mensajero y luego a las proteínas (conocido como el Dogma Central de la Biología Molecular). En los retrovirus, se produce una transcripción retrógrada (o inversa), del ARN al ADN, por acción de la transcriptasa inversa. De ahí el origen de su nombre.

Partes de un Retrovirus (Ej. VIH)

• Membrana: Bicapa lipídica externa derivada de la membrana plasmática de la célula huésped.
• Glicoproteínas: Proteínas insertadas en la membrana que permiten el reconocimiento y la unión a las células huésped.
• ARN: El material genético del virus, generalmente en dos copias idénticas.
• Nucleoproteínas: Proteínas asociadas al ARN viral, formando el nucleocápside.
• Transcriptasa Inversa: Enzima clave para la replicación del retrovirus, convierte ARN en ADN.
• Proteínas Virales del Centro: Otras proteínas estructurales y enzimáticas esenciales para el ciclo de vida viral.

Ciclos Virales: Estrategias de Replicación

La elección entre el ciclo lítico y lisogénico depende de diversos factores, incluyendo condiciones ambientales (como la temperatura o la disponibilidad de nutrientes) y factores internos de la célula huésped.

El Ciclo Lítico: Replicación y Lisis Celular

El ciclo lítico se caracteriza por la replicación activa del virus y la posterior lisis (rompimiento) de la célula infectada, liberando nuevas partículas virales infecciosas.

Etapas del Ciclo Lítico

1. Adsorción (o Anclaje/Asociación): El virus se fija específicamente a la superficie de la célula huésped mediante el reconocimiento de receptores celulares.
2. Penetración: El virus inyecta su material genético (ADN o ARN) en el citoplasma de la célula huésped.
3. Eclipse (o Biosíntesis): La maquinaria celular de la célula huésped es "secuestrada" por el virus para sintetizar sus propias proteínas virales y replicar su material genético. Durante esta fase, no se observan viriones completos.
4. Ensamblaje (o Maduración): Las nuevas proteínas y el material genético viral se ensamblan para formar nuevas partículas virales completas (viriones).
5. Liberación y Lisis: Cuando la cantidad de viriones dentro de la célula es excesiva, la presión interna aumenta hasta que la célula huésped (ej. bacteria) se rompe (lisis), liberando los nuevos virus al exterior para infectar otras células.

Resumen de etapas: 1. Adsorción, 2. Penetración, 3. Eclipse, 4. Ensamblaje, 5. Liberación y Lisis Bacteriana.

El Ciclo Lisogénico: Integración y Latencia

El ciclo lisogénico se caracteriza por no involucrar la lisis inmediata de la célula huésped. En este ciclo, el material genético viral se integra en el genoma de la célula huésped, permaneciendo latente.

Proceso del Ciclo Lisogénico

El ciclo comienza con la adsorción y penetración del material genético viral en la célula huésped. Sin embargo, en lugar de iniciar la replicación inmediata, el material genético viral (conocido como profago en el caso de bacteriófagos) se integra en el genoma de la célula huésped, permaneciendo latente.

De esta forma, cada vez que la célula huésped se divide, el profago se replica junto con el ADN celular, transmitiéndose a todas las células hijas. El virus puede permanecer en este estado latente indefinidamente, sin producir nuevas partículas virales.

Este estado de latencia puede ser interrumpido por ciertos estímulos (ambientales o internos), que gatillan la activación del ADN viral. Esto induce su escisión del genoma huésped y el inicio del ciclo lítico, llevando a la producción de nuevos viriones y la lisis celular.

Etapas clave: 1. Adsorción, 2. Penetración, 3. Inserción del ADN viral (profago) y latencia.