
Con estos volúmenes de información, se desarrollaron métodos más sofisticados, como la reacción en cadena de la polimerasa, que detecta con gran sensibilidad y especificidad los genomas virales, y finalmente, se tiene la capacidad de introducir material genético en los genomas virales para el diseño de vacunas, vectores virales y genoterapia.
La clasificación de los virus es más congruente si se tienen las secuencias de nucleótidos de su genoma. Los sistemas actuales se basan además en:
Acido nucléico (tipo y estructura)
Simetría de la cápside viral
Envoltura lipídica
Consideremos a la partícula viral como un sistema de entrega, constituido por componentes que le permiten sobrevivir, y la "mercancía" (no deseada) formada por el genoma viral + enzimas necesarias para iniciar la replicación. El receptor es necesariamente una célula intacta que pueda sintetizar cientos o miles de viriones: el virus dirige dicha síntesis.
Estos organismos, tan dinámicos, eficaces, y tan dependientes, se miden en nanómetros (1/1000 micrómetro), oscilando su tamaño en la mayoría entre los 20 - 300 nanómetros.
Las partículas virales dependen completamente de la célula hospedera, procariota o eucariota.
No pueden reproducir ni amplificar la información de sus genomas, así que podríamos denominarlos "parásitos genéticos", ya que poseen las enzimas e información requeridas para programar a las células infectadas con el objeto de que sinteticen los componentes necesarios para su replicación. Apoyo:
. Animacion. En Liquid Jigsaw, para Wellcome Trust.
y Virus Lysogenic Cycle
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- Lytic & Lysogenic Cycles.
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Los componentes básicos de un virus son:
Proteínas estructurales, que forman a la partícula viral, y
Proteínas no estructurales, tales como las enzimas.
Cápside, la cubierta externa, constituida por capsómeros, que son hilos de polipéptidos entretejidos de tal manera que semejan "bolas de lana". Esta protección también le es útil al virus en la penetración de las células.
Cápside + ácido nucléico = Nucleocápside.
Algunos virus tienen una envoltura lipídica cuyo origen es la misma membrana plasmática de la célula hospedera, y que es adquirida al salir las nuevas partículas virales de la célula en un proceso de gemación. Los capsómeros atraviesan esta envoltura como proyecciones tridimensionales de diversas formas y con diferentes funciones.
La partícula viral completa + envoltura externa (si se encuentra presente) = Virión.
La forma de la nucleocápside determina las diferentes clases de simetría de los virus. Existen virus con simetría helicoidal, en la que el virus se aprecia como una espiral con el ácido nucléico en el eje central. Otro tipo de simetría es la icosahédrica. En esta forma geométrica la partícula viral presenta 20 caras con 12 ángulos. Algunos virus con un gran genoma (Poxvirus), tienen lo que se denomina simetría compleja (no helicoidal ni icosahédrica), con lípidos tanto en la envoltura como en las membranas externas. Los virus tienen ácidos nucléicos, RNA o DNA, los cuales constituyen el genoma viral. Es importante enfatizar que: El ácido nucléico puede tener una sola cadena (ss, por single stranded), doble cadena (ds, por double stranded), ser lineal o circular, continuo o segmentado. * Los virus poseen un solo tipo de ácido nucléico. Hay familias virales de DNA y familias que contienen RNA. * En el caso de los DNA virus, éstos no se encargan de forma directa de la síntesis de proteínas. Las copias de RNA de segmentos apropiados de DNA son utilizados como "templados" para dirigir dicha síntesis. Algunos virus tienen enzimas específicas, principalmente polimerasas y transcriptasas. Cuando el RNA de un virus puede emplearse directamente como RNA mensajero (RNAm), decimos que tiene "polaridad positiva" (+); en cambio, cuando requiere de una transcriptasa para hacer copias (complementarias) en sentido positivo, se habla de "polaridad negativa (-) ".
En la figura superior, el RNA virus s+ (poliovirus) presenta una proteína codificada (rombo) que actúa como primer en la replicación en el término 5', así como regiones que no serán traducidas (líneas recta y sesgada en los extremos), pero tienen importantes funciones. El término 3 es poliadenilado. Este RNA es utilizado como RNAm con la producción subsecuente de diferentes polipéptidos a partir de cada promotor. Consecuencias de la invasión viral a nivel celular: Los cambios observables en las células han sido denominados efectos citopáticos, y son debidos a alteraciones en la síntesis de los ácidos nucléicos y proteínas propios, en la estructura del citoesqueleto y en la membrana. Pueden derivar en la inducción de mecanismos genéticamente programados de destrucción celular, la apoptosis. Existen DNA virus que pueden bloquear la autodestrucción. Otra posibilidad, también relacionada con algunos virus, es su capacidad de producir cambios malignos en las células parasitadas. Las células transformadas sufren varias alteraciones: incremento en el rango de multiplicación, crecimiento desordenado, propagación indefinida y presencia de antígenos tumorales en su superificie. Los principales virus oncogénicos conocidos son: papillomavirus, virus de la hepatitis B y el virus Epstein-Barr, entre los DNA virus, y los retrovirus dentro de los RNA virus. Enfermedades virales emergentes En el transcurso de la llamada era tecnológica, el humano, autodenominado como el mayor depredador del planeta, ha interactuado con los diferentes ecosistemas de manera compleja, agresiva e irresponsable. En consecuencia, miles de organismos patógenos, asociados a otras especies, se encuentran en proceso de adaptación a las modificaciones incluídas por el hombre. Las secuelas implican cambios significativos en la distribución geográfica y la epidemiología de las enfermedades infecciosas. Las enfermedades infecciosas emergentes son patologías que han aparecido durante las últimas dos décadas en diferentes ubicaciones geográficas, desplazando a aquéllas que se consideraban un riesgo mayor desde el punto de vista de salud pública, y las que representan una amenaza futura. Ejemplos de agentes virales emergentes son: HIV, hantavirus, virus de la hepatitis C (HCV), priones, virus de Ebola . Las enfermedades infecciosas re-emergentes involucran a organismos patógenos conocidos, antes bajo control, efectivo, o relativo. Entre éstas puede mencionarse a: encefalitis japonesa, fiebre amarilla, dengue. Priones: Varios mamíferos, incluyendo al hombre, sufren enfermedades causadas por priones (potencial zoonótico). Los priones causan trastornos neurodegenerativos fatales, e incluyen a: la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD), la enfermedad de Gerstmann-Straüssler-Scheinker (GSS), Insomnio Fatal Familiar (FFI), Kuru y la variante CJD (vCJD) en humanos. La característica principal de los priones consiste en la conversión durante la post-traducción de una proteína codificada por el hospedero, la proteína celular del prion (PrPC), en una isoforma anormal, denominada PrPSc. Dicha transición aparentemente involucra un cambio en la conformación, no de tipo covalente, lo que le confiere a la PrPSc insolubilidad en detergentes y cierta resistencia a la degradación proteolítica. Existe evidencia de que la isoforma anormal PrP es el principal, y quizá único componente del agente infeccioso transmisible (prion). Las enfermedades causadas por estos agentes son determinadas por: - Mutaciones en el gen de la proteína humana del prion (PRNP) - Enfermedad heredada, - Infección (inoculación, dieta, iatrógenica debido a terapias con hormona del crecimiento contaminada) - Enfermedad esporádica, comprende el 85% de los casos. La PrPc mide 33 - 35 kDa, se encuentra en células normales, predominantemente neuronales. La PrP-res (o PrPSc), resistente a proteasas, presenta un tamaño un poco menor y conformación molecular diferente. Se multiplica principalmente en SNC, donde produce lesiones no inflamatorias, vacuolas, depósitos amiloideos y astrogliosis. La muerte neuronal por apoptosis es muy importante, con la consiguiente atrofia cerebral.
Existe una gran variedad de virus. En ocasiones su clasificación puede parecer confusa. Ya conocemos los fundamentos actuales de clasificación. Algunos autores prefieren distribuirlos en capítulos basándose en criterios morfológicos; otros se refieren a ellos de acuerdo a los síndromes que producen. Algunos ejemplos son: