Resultados de aprendizaje
- Reconocer las formas básicas de los virus
Los virus no son celulares, lo que significa que son entidades biológicas que no tienen una estructura celular. Por lo tanto, carecen de la mayoría de los componentes de las células, como orgánulos, ribosomas y la membrana plasmática. Un virión consiste en un núcleo de ácido nucleico, una capa externa de proteína o cápside, y a veces una envoltura externa hecha de membranas de proteínas y fosfolípidos derivadas de la célula huésped. Los virus también pueden contener proteínas adicionales, como enzimas, dentro de la cápside o unidas al genoma viral. La diferencia más obvia entre los miembros de diferentes familias virales es la variación en su morfología, que es bastante diversa. Una característica interesante de la complejidad viral es que la complejidad del huésped no se correlaciona necesariamente con la complejidad del virión. De hecho, algunas de las estructuras de viriones más complejas se encuentran en los bacteriófagos, virus que infectan a los organismos vivos más simples, las bacterias.
Tipos de ácido nucleico
A diferencia de casi todos los organismos vivos que usan ADN como material genético, los virus pueden usar ADN o ARN. El núcleo del virus contiene el genoma, el contenido genético total del virus. Los genomas virales tienden a ser pequeños, conteniendo solo aquellos genes que codifican proteínas que el virus no puede obtener de la célula huésped. Este material genético puede ser de una o dos cadenas. También puede ser lineal o circular. Mientras que la mayoría de los virus contienen un solo ácido nucleico, otros tienen genomas divididos en varios segmentos. El genoma del ARN del virus de la gripe está segmentado, lo que contribuye a su variabilidad y evolución continua, y explica por qué es difícil desarrollar una vacuna contra él.
En los virus de ADN, el ADN viral dirige las proteínas de replicación de la célula huésped para sintetizar nuevas copias del genoma viral y transcribir y traducir ese genoma en proteínas virales. Las enfermedades humanas causadas por los virus de ADN incluyen la varicela, la hepatitis B y los adenovirus. Los virus de ADN de transmisión sexual incluyen el virus del herpes y el virus del papiloma humano (VPH), que se han asociado con el cáncer de cuello uterino y las verrugas genitales.
Los virus de ARN contienen solo ARN como material genético. Para replicar sus genomas en la célula huésped, los virus ARN deben codificar sus propias enzimas que pueden replicar ARN en ARN o, en los retrovirus, en ADN. Estas enzimas ARN polimerasas son más propensas a cometer errores de copia que las ADN polimerasas, y por lo tanto a menudo cometen errores durante la transcripción. Por esta razón, las mutaciones en los virus de ARN ocurren con más frecuencia que en los virus de ADN. Esto hace que cambien y se adapten más rápidamente a su huésped. Las enfermedades humanas causadas por los virus del ARN incluyen la gripe, la hepatitis C, el sarampión y la rabia. El virus VIH, que se transmite sexualmente, es un retrovirus de ARN.
Morfología
Los virus vienen en muchas formas y tamaños, pero estas características son consistentes para cada familia viral. Como hemos visto, todos los viriones tienen un genoma de ácido nucleico cubierto por una cápside protectora. Las proteínas de la cápside están codificadas en el genoma viral, y se llaman capsómeros. Algunos cápsidos virales son hélices simples o «esferas» poliédricas, mientras que otros tienen una estructura bastante compleja (Figura 1).
En general, los capsidos de los virus se clasifican en cuatro grupos: helicoidales, icosaédricos, envueltos y de cabeza y cola. Los capuchones helicoidales son largos y cilíndricos. Muchos virus vegetales son helicoidales, incluido el TMV. Los virus icosaédricos tienen formas que son más o menos esféricas, como las de los poliovirus o los herpesvirus. Los virus envueltos tienen membranas derivadas de la célula huésped que rodea los cápsidos. Los virus animales, como el VIH, suelen estar envueltos. Los virus de cabeza y cola infectan bacterias y tienen una cabeza similar a los virus icosaédricos y una cola con forma de virus helicoidales.
la Figura 2. Un virus y su proteína receptora huésped. El virus VIH se une al receptor CD4 en la superficie de las células humanas. Los receptores CD4 ayudan a los glóbulos blancos a comunicarse con otras células del sistema inmunitario cuando producen una respuesta inmunitaria. (crédito: modificación del trabajo de NIAID, NIH)
Muchos virus utilizan algún tipo de glicoproteína para unirse a sus células huésped a través de moléculas en la célula llamadas receptores virales. Para estos virus, la unión es necesaria para la penetración posterior de la membrana celular; solo después de la penetración puede el virus completar su replicación dentro de la célula. Los receptores que utilizan los virus son moléculas que normalmente se encuentran en las superficies celulares y tienen sus propias funciones fisiológicas. Parece que los virus simplemente han evolucionado para hacer uso de estas moléculas para su propia replicación. Por ejemplo, el VIH utiliza la molécula CD4 en los linfocitos T como uno de sus receptores (Figura 2). CD4 es un tipo de molécula llamada molécula de adhesión celular, que funciona para mantener diferentes tipos de células inmunitarias muy cerca unas de otras durante la generación de una respuesta inmunitaria de linfocitos T.
Uno de los viriones más complejos conocidos, el bacteriófago T4 (que infecta a la bacteria Escherichia coli), tiene una estructura de cola que el virus utiliza para unirse a las células huésped y una estructura de cabeza que alberga su ADN.
El adenovirus, un virus animal sin envoltura que causa enfermedades respiratorias en los seres humanos, utiliza picos de glicoproteína que sobresalen de sus capsómeros para unirse a las células huésped. Los virus sin envoltura también incluyen los que causan polio( poliovirus), verrugas plantares (virus del papiloma) y hepatitis A (virus de la hepatitis A).
Los viriones envueltos, como el virus de la gripe, consisten en ácido nucleico (ARN en el caso de la gripe) y proteínas de la cápside rodeadas de una envoltura bicapa fosfolípida que contiene proteínas codificadas por el virus. Las glicoproteínas incrustadas en la envoltura viral se utilizan para unirse a las células huésped. Otras proteínas de la envoltura son las proteínas de la matriz que estabilizan la envoltura y, a menudo, desempeñan un papel en el ensamblaje de viriones de progenie. La varicela, el VIH y las paperas son otros ejemplos de enfermedades causadas por virus con envolturas. Debido a la fragilidad de la envoltura, los virus no envueltos son más resistentes a los cambios de temperatura, pH y algunos desinfectantes que los virus envueltos.
En general, la forma del virión y la presencia o ausencia de una envoltura nos dicen poco sobre qué enfermedad puede causar el virus o qué especies puede infectar, pero siguen siendo medios útiles para comenzar la clasificación viral (Figura 3).
Cuestión de Práctica
la Figura 3. Virus Complejos. Los virus pueden ser complejos o de forma relativamente simple. Esta figura muestra tres viriones relativamente complejos: el bacteriófago T4, con su grupo de cabeza y fibras de cola que contienen ADN y que se adhieren a las células huésped; adenovirus, que utiliza espigas de su cápside para unirse a las células huésped; y el virus de la gripe, que utiliza glicoproteínas incrustadas en su envoltura para unirse a las células huésped. El virus de la gripe también tiene proteínas de matriz, internas a la envoltura, que ayudan a estabilizar la forma del virión. (crédito «bacteriófago, adenovirus»: modificación del trabajo de NCBI, NIH; crédito «virus de la influenza»: modificación del trabajo de Dan Higgins, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)
¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la estructura del virus es cierta?
- Todos los virus están encerrados en una membrana viral.
- El capsómero está compuesto por pequeñas subunidades de proteínas llamadas capsidos.
- El ADN es el material genético de todos los virus.
- Las glicoproteínas ayudan a que el virus se adhiera a la célula huésped.
Intentarlo
Contribuir!
Mejora esta pagaprender más