Composición y Ciclo Vital de los Virus: Una Guía Completa


Composición y Estructura de los Virus

Los virus son entidades biológicas que requieren de una célula huésped para replicarse. A pesar de su tamaño minúsculo, poseen una estructura compleja y eficiente. A continuación, se describen los componentes principales de un virus:

Genoma Vírico o Ácido Nucleico

El genoma vírico es el componente esencial que contiene la información genética para la síntesis de proteínas virales, incluyendo las proteínas de la cápsida y, en algunos casos, enzimas involucradas en la replicación del ácido nucleico viral y la expresión génica. El genoma puede ser ADN o ARN, monocatenario o bicatenario, y circular o lineal. La mayoría de los virus poseen ADN bicatenario (circular o lineal) o ARN monocatenario lineal.

Cápsida

La cápsida es una cubierta proteica que protege al ácido nucleico viral. Está compuesta por subunidades proteicas llamadas capsómeros, que se ensamblan de manera regular. La cápsida también juega un papel crucial en el reconocimiento de receptores de membrana en las células huésped, permitiendo la entrada del virus. La estructura de la cápsida se utiliza para clasificar los virus en tres grupos principales:

Virus Poliédricos o Icosaédricos

Estos virus tienen una forma esférica con una cápsida que adopta la estructura de un icosaedro, un poliedro de 20 caras triangulares. Ejemplos de virus icosaédricos incluyen los adenovirus y los picornavirus.

Virus Helicoidales

Los virus helicoidales tienen una forma alargada, similar a un cilindro hueco. Los capsómeros se ensamblan en una estructura helicoidal, asemejándose a una escalera de caracol. El virus del mosaico del tabaco y el virus de la rabia son ejemplos de virus helicoidales.

Virus Complejos

Los virus complejos, como los bacteriófagos T2 o ΦX-174, combinan características de las estructuras poliédricas y helicoidales. Poseen una cabeza icosaédrica que contiene el ácido nucleico y una cola helicoidal que facilita la entrada del virus en la célula huésped.

Envoltura Membranosa

Muchos virus animales, como los virus de la gripe, el sarampión, la viruela, la hepatitis y el VIH, poseen una envoltura membranosa adicional que rodea la cápsida. Esta envoltura se deriva de la membrana plasmática de la célula huésped durante el proceso de salida del virus. La envoltura contiene glucoproteínas virales que actúan como espículas, mediando la unión del virus a los receptores de la célula huésped y facilitando la entrada viral.

Ciclo Vital del Bacteriófago T4

El bacteriófago T4 es un virus complejo que infecta bacterias. Su ciclo vital se puede dividir en dos fases principales: el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

Ciclo Lítico

El ciclo lítico resulta en la destrucción de la célula huésped. Las etapas del ciclo lítico son:

  1. Adsorción o Fijación: El fago se une a receptores específicos en la superficie de la bacteria.
  2. Inyección: El fago inyecta su ADN en el citoplasma de la bacteria.
  3. Eclipse: El ADN viral toma el control de la maquinaria celular de la bacteria, produciendo nuevas proteínas y ácidos nucleicos virales.
  4. Ensamblaje: Los componentes virales recién sintetizados se ensamblan en nuevos fagos.
  5. Lisis: La célula bacteriana se rompe, liberando los nuevos fagos al entorno.

Ciclo Lisogénico

No siempre se produce la lisis inmediata de la célula. Hay fagos atemperados o atenuados que se integran en el ADN bacteriano por entrecruzamiento de dos regiones idénticas del fago y de la bacteria, del mismo modo a como ocurre en los plásmidos. Estos fagos integrados se denominan profagos, y se replican pasivamente con el ADN de la bacteria. Las bacterias capaces de establecer esa relación con los fagos atenuados se denominan lisogénicas. El ADN del profago puede permanecer en forma latente durante varias generaciones de la bacteria, hasta que un estímulo induzca la separación del profago, lo que iniciará un ciclo lítico típico. Mientras la célula posea el ADN profago será inmune frente a infecciones de este mismo virus. Otros virus que no son bacteriófagos pueden también tener ciclos lisogénicos.

 El VIH causante del SIDA (ejemplo de retrovirus): Los retrovirus son un grupo especial de virus animales cuyo ácido nucleico es ARN, poseen envoltura y contienen la enzima transcriptasa inversa o retrotranscriptasa. EL VIH (Virus de la inmunodeficiencia humana) es un retrovirus relativamente complejo. Está constituido por una membrana lipídica con glucoproteínas dispuestas hacia el exterior a modo de espinas. En el interior encontramos una cápsida proteica que encierra el material genético, formado por dos moléculas de ARN monocatenario que se encuentran ligadas, cada una de ellas, a una molécula de transcriptasa inversa. El VIH ataca preferentemente a los linfocitos T4. 
Las fases de este proceso son: 1- Contacto entre las espículas de su envoltura membranosa y los receptores de la célula hospedadora (CD4). Estas permiten la fusión de membranas, introduciendo en su interior la cápsida con el material genético. 2- Una vez en el interior, el virus se despoja de su cápsida proteica y quedan libres las hebras de ARN y la enzima retrotranscriptasa que transporta. 3- La retrotranscriptasa, hace primero una copia en ADN de la cadena de ARN, es decir, invierte el proceso normal de transcripción de ADN a ARN, originando una hélice híbrida ARN-ADN. 4- La hélice híbrida ARN-ADN es utilizada por la misma enzima para generar una doble hélice de ADN (previa degradación del ARN). 5- Las dobles cadenas de ADN víricas entran en el núcleo y se insertan en el cromosoma celular, donde puede permanecer en estado latente en forma de provirus durante un tiempo más o menos prolongado. 6- Finalmente, se transcriben y se traducen utilizando la maquinaria metabólica de la célula y se originan así nuevas copias de ARN vírico que se exportan al citoplasma para formar proteínas de la cápsida y de la envoltura y enzimas retrotranscriptasas. 7- Todos estos componentes víricos se ensamblan, y… 8- Los virus abandonan la célula mediante un proceso de gemación que les permite adquirir de nuevo su recubrimiento membranoso. Todos estos procesos pueden ser lentos, originando tan sólo un descenso de la actividad metabólica del hospedador, o rápidos, con lo que la salida masiva de virus termina con la lisis de la célula.

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