ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN DE VIRUS

ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN DE VIRUS

La palabra virus significa veneno y corresponde a la denominación que se le dio originalmente a fines del siglo XVIII a ciertas sustancias que tenían poder patógeno. Posteriormente, con el descubrimiento de las bacterias y la formulación de la teoría de los gérmenes patógenos, se pudo reconocer que existían ciertas organizaciones más pequeñas que las bacterias, que también poseían poder patógeno, y que eran capaces de atravesar filtros que retenían a las bacterias (virus filtrable). Con el advenimiento de la microscopia electrónica se pudo definir que estas entidades correspondían a elementos particulados que se denominaron virus.

CARACTERÍSTICAS DE LOS VIRUS

1.- Los virus son organizaciones macromoleculares constituidas fundamentalmente por ácidos nucleicos y proteínas; en ocasiones algunos virus pueden poseer además lípidos e hidratos de carbono. El ácido nucleico que poseen constituye el genoma viral.

Las proteínas virales están codificadas por el genoma viral y suelen ser pocas en cuanto a su naturaleza, pero se encuentran en cantidades apreciables en la partícula viral.

2.- Los virus corresponden a partículas submicroscópicas de tamaño variable; entre los virus más pequeños se encuentran los parvovirus que producen el eritema infeccioso y entre los más grandes están los virus pox responsables de la viruela. La Figura 1-1 muestra una estimación comparativa de los tamaños de virus y de una bacteria prototipo como la E. coli.

3.- Son agentes infecciosos con carácter estrictamente intracelular; los virus son capaces de reconocer células e infectarlas. Esta propiedad se debe a la presencia de receptores en las células y a la de proteínas ligandos o de infectividad en los virus (antireceptores), que permiten la unión del virus a la célula y su posterior penetración

4.- Los virus son parásitos estrictamente intracelulares. Como no poseen la capacidad de multiplicarse o de sintetizar por sí mismos sus propios componentes, al infectar las células vivas aprovechan la maquinaria metabólica celular para realizar la síntesis de sus componentes, y de esta manera replicarse generando progenie viral.

5.- Los virus son microorganismos capaces de infectar diversos tipos celulares en los organismos vivos. Pueden infectar bacterias, células vegetales y animales. Las infecciones naturales por virus permiten las interacciones de material genético viral y celular; esto puede afectar la expresión génica de las células y contribuir a la variabilidad de las especies y, por ende, a su desarrollo y evolución. En la naturaleza también existen los denominados “Virus-like agents” como transposones, plásmidos, viroides, priones que comparten algunascaracterísticas de los virus.

Estos elementos son capaces de autoreplicarse independientemente del genoma celular. Por ejemplo los plásmidos de una hebra de DNA circular se replican en forma similar a los virus DNA de una hebra. A diferencia de los virus, los plásmidos no son patogénicos y se transfieren por conjugación entre células. Los viroides son RNA circulares desnudos de una hebra, que causan enfermedades en plantas. Se presume que se replican por intermedio de la RNA polimerasa del hospedero y causan efectos patogénicos al interferir con el metabolismo de la célula. En humanos el agente Hepatitis delta, dependiente de Hepatitis B, es estructuralmente similar a un viroide. Elagente delta codifica una proteína estructural. Los priones son agentes infectivos de naturaleza proteica que son patogénicos en vertebrados.

ESTRUCTURA VIRAL

Los virus están constituidos por macromoléculas, las cuales se organizan de tal manera que le confieren sus propiedades biológicas y físico-químicas. Estos componentes moleculares son los siguientes:- Acido nucleico: DNA o RNA.- Proteínas.- Lípidos.- Hidratos de carbono. Estos componentes se organizan constituyendo las partículas virales. El conjunto de ácido nucleico y proteínas es altamente organizado y recibe el nombre de nucleocápsula. Esta estructura se ordena de acuerdo a ciertas simetrías, adoptando las siguientes formas: a) Icosaedro: consiste en un poliedro regular de 20 caras planas triangulares. b) Helicoide: la organización corresponde a una estructura en espiral o hélice. c) Compleja: en este tipo de nucelocápsula no hay una simetría regular. La estructura de la nucleocápsula le confiere a las partículas virales diversas propiedades, como estabilidad termodinámica y capacidad de almacenar un máximo de masa en el menor volumen. La organización física de los virus como partículas se denomina virión, que corresponde a la partícula viral completa extracelular. Las proteínas virales se agrupan en unidades estructurales llamadas protómeros. Estas unidades estructurales, que pueden estar formadas por una o varias proteínas, se ordenan entre sí para formar los capsómeros que corresponden a las unidades morfológicas observadas por microscopía electrónica que integran la nucleocápsula. Algunos virus poseen lípidos e hidratos de carbono que se organizan en bicapas de lípidos con glicoproteínas insertas, en la misma organización que las membranas celulares.

No existe una amplia variedad de estructuras virales, sino que de preferencia los virus presentan estructuras características que permiten su identificación y caracterización morfológica. Genoma viral.

El genoma viral está constituido por DNA o RNA. El genoma contiene la información genética (genes) necesaria para la síntesis de las proteínas virales. El análisis y secuenciación de los ácidos nucleicos virales permite conocer la naturaleza de las proteínas de un virus. En algunos virus se conoce su secuencia nucleotídica completa y en otros sólo la naturaleza de ciertos genes. Es así como se puede apreciar que los ácidos nucleicos virales tienen ciertas características en cuanto a su organización; algunos poseen secuencias nucleotídicas repetidas e invertidas en determinadas regiones del ácido nucleico.

Proteínas virales.

Las proteínas que forman parte de la estructura viral están codificadas en el genoma viral; no son muchas porque los genomas virales son pequeños. Algunos virus, como el de la polio, poseen 4 proteínas y otros más complejos, cerca de 100 (ej: pox). Las proteínas virales presentan ciertas propiedades y son responsables de diversas funciones biológicas. Algunas de ellas corresponden a la infectividad, protección del genoma viral, actividad enzimática, capacidad patogénica, virulencia, inmunogenicidad y antigenicidad. Existe una relación entre la estructura y la función de estas proteínas. Variaciones y cambios en las proteínas virales como consecuencia de cambios en el genoma dan origen a variantes genéticas que determinan tipos y cepas, las

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