Unidad I

Tema 1: Introduccin a los virus

1. Caractersticas de los virus: Son entidades orgnicas compuestas de material gentico, rodeados por envoltura protectora.

Son parsitos intracelulares Compuestos por ARN ADN (no ambos) y envueltos por una capa protectora de protena de sta combinada con componentes lipdicos glcidos.

ADN es una molcula nica de hlice simple doble ( algunos virus tienen el material gentico segmentado en dos ms partes)

Cubierta externa es denominada cpsida y las subunidades que la conforman capsmeros, es llamada nucleocpsida el conjunto de estos elementos.

Algunos virus, contienen una envuelta adicional que adquieren cuando la nucleocpsida sale de la clula husped.

La partcula viral completa se denomina virin en estado no vivo. Una vez dentro de la clula husped los virus vivos pueden sobrevivir y mutarse. Se replican nicamente en clulas con metabolismo activo, fuera de ellas son macromolculas inertes.

Tamao y forma, variables. Existen dos grupos estructurales bsicos: Isomtricos (en forma de varilla alargados) y virus complejos (con cabeza y cola). Los ms pequeos son icosadricos miden entre 18 y 20nm de ancho. Los de mayor tamao son los alargados no suelen medir mas de 10 nm de ancho. Virus con estructura helicoidal interna presenta cubiertas, se asemejan a esferas, pueden presentar formas variadas, su tamao se encuentra entre 60 y ms de 300 nm de dimetro. 2. Visualizacin de los virus: microscopa electrnica.La morfologa de los viriones presentes en muestras clnicas, es posible observarlas a travs de la utilizacin de microscopa electrnica, sta presenta como limitacin a dems del costo que es necesaria una alta concentracin de viriones (109 part virales/ ml) presentes en la muestra, por lo que poco sensible, es una tcnica poco utilizada, otra tcnica alterna para la visualizacin de virus en concentraciones bajas en la inmunoelectromicroscopa. El microscopio electrnico utiliza electrones en lugar de fotones luz visible para formar imgenes de objetos diminutos, permiten alcanzar ampliaciones de hasta 5100 veces mas potentes que los microscopios pticos ya que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones visibles. 3. Demostrar que los virus son organismos vivosUn organismo es considerado vivo si tiene como propiedades nutrirse y relacionarse con el medio que lo rodea, as como reproducirse. Los virus no son considerados como organismos vivos, ya que stos no se nutren ni se relacionan, requieren de forma obligatoria la intervencin de una clula para hacer copias de ellos mismos. Algunos autores se refieren a ellos como organismos al lmite de la vidaPor una parte se asemejan a los organismos que tienen genes y evolucionan porseleccin natural, y se reproducen creando mltiples copias de s mismos para autoensamblarse. Sin embargo, carecen de estructura celular, la cual segn lateora celulares considerada la unidad bsica de la vida4. Teoras sobre el origen viral

Se han propuesto tres teoras: teora regresiva, la teora del origen celular y la teora de la coevolucin

La teora regresiva: propone que los virus fueron parsitos intracelulares que perdieron la mayora de los genes esenciales que son necesarios para la replicacin y mantenimiento, lo que los hace dependiente de las clulas huspedes para suplir las funciones que perdieron. La teora del origen celular: propone que los virus se generaron a partir de cidos Nucleicos (ADN ARN) que evolucionaron para replicarse independientemente del genoma del husped original.

Teora de la convolucin: propone que los virus y las clulas evolucionaron en forma conjunta a partir de polmeros complejos de cidos Nucleicos, algunas formas se volvieron virus y otras se tornaron clulas.

Tema 2: MORFOLOGA Y COMPOSICIN QUMICA

1. cidos nucleicos: presentan una nica especie de cido nucleico constitutiva que puede ser ADN o ARN.

pueden existir en forma de cadena sencilla, es decir formado por una nica cadena de nucletidos o de cadena doble formado por dos cadenas nucleotdicas en forma de doble hlice. Existen cuatro posibles tipos de cido nucleico viral:ADNde cadena sencilla, ADN de cadena doble, ARN de cadena sencilla y ARN de cadena doble Los genomas virales pueden ser lineales o circulares independientemente del tipo de cido nucleico

Segmentados o no segmentados; Entre los virus ARN, el genoma se suele dividir en varias partes separadas dentro del virin y se denominan segmentados. Los genomas ARN bicatenarios y algunos ARN monocatenarios son segmentados. Cada segmento a menudo codifica una protena y por lo general se encuentran juntos en una cpside. En los virus ARN o los virus ADN monocatenarios, las cadenas pueden ser de sentido positivas(cadenas plus) o negativas (cadenas minus), dependiendo de si son complementarias en el ARN mensajero (ARNm) vrico. El ARN viral positivo es idntico al ARNm viral y por tanto puede ser traducido inmediatamente por la clula husped. El ARN viral negativo es complementario del ARNm y por tanto debe ser convertido en ARN positivo por unaARN polimerasa antes de ser traducido Los virus ARN tienen por lo general genomas ms pequeos que los virus de ADN debido a una mayor tasa de errores cuando se replican, lo que limita en la prctica su tamao. Para compensar esto, los virus ARN tienen a menudo genomas segmentados (dividido en segmentos), lo que reduce laprobabilidadde error de cada molcula. Contiene la informacin especfica y el potencial operacional para modificar la maquinaria de la clula infectada y para dirigirla hacia la produccin especfica de los componentes de las nuevas partculas virales.2. Morfologa de partculas virales: Todos los virus contienen un genoma de cido nucleico (ARN o ADN) y una capa protenica protectora (llamada cpside). Al conjunto del genoma y cpside se le llama ncleo-cpside y la misma puede tener forma:

cubica o icosadrica: los capsmeros, que suelen ser de varios tipos, se ajustan formando un icosaedro regular (es decir, un poliedro de 20 caras triangulares equilteras y 12 vrtices) dando aspecto esfrico, y dejando un hueco central donde se sita el cido nucleico .Ej.: poliovirus, adenovirus

helicoidal: En este tipo de estructura, los capsmeros (subunidades bsicas de lacpside) que son de un solo tipo, se agrupan y se ensamblan formando una hlice cerrada, en cuyo espacio medio se encuentra el genoma. Los virus helicoidales se asemejan a largos bastones, pudiendo ser rgidos o flexibles. Ej.: virus de la influenza, virus de la rabia

Compleja: no se ajustan a los diseos icosadricos o helicoidales tpicos, pero responden a esta estructura en general: Una cabeza icosadrica que alberga el cido nucleico; una cola helicoidal que constituye un cilindro hueco; un collar de capsmeros entre la cabeza y la cola; una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen tambin unas fibras proteicas que ayudan a la fijacin del virus sobre la clula hospedadora. Ej.: poxvirus, bacterifagos

3. Protenas Virales:

-Funcin: Sirven para proteger el genoma viral contra la inactivacin por la nucleasas; participan en la adhesin de la partcula viral a una clula susceptible y son responsables de la simetra estructural de la partcula viral. Determinan las caractersticas antignicas de los virus.

-Estructura: Los polipptidos integran las unidades estructurales o protmeros que se enlazan juntos en grupos de 5 y luego los grupos de 5, forman los 12 pentmeros. Por lo que hay 60 unidades estructurales en la envoltura isocadrica.

-Composicin: Contiene 4 polipptidos estructurales

-Ejemplos: Vacciniolavirus, Hemaglutinina del influenzavirus, Reversotranscriptasa

4. Envolturas Lipdicas de los Virus:

-Estructura: Hacia el exterior aparecen glicoprotenas que estn codificadas en el genoma, se agrupan para formar espinas que son importantes antgenos vricos. Tiene, tambin, una bicapa lipdica sensible a la desecacin y calor.

-Composicin qumica: Fosfolpidos y glucolpidos

-Funcin: Ayuda al virus a entrar en la clula husped. La glicoprotena sirve para identificar y unirse a los puntos receptores en la membrana del husped.

-Ejemplos:

Coronavirus: contiene la protena de membrana, la protena de espculas, la protena de envoltura y la hemaglutinina-esterasa

Rhabdovirus: Hay una protena de la matriz (M) que pone en contacto la cpsida (Prot.N) con las protenas de la envuelta. Las protenas de la envuelta (G) son trmeros con forma de espina que se encuentran inmersos en la bicapa lipdicaCLASIFICACIN DE LOS VIRUS

Bases de la clasificacin

Las siguientes propiedades se han utilizado como base para la clasificacin de los virus.

1. Morfologa del virin, lo que incluye tamao, forma, tipo de simetra, presencia o ausencia de peplmeros y presencia o ausencia de membranas.

2. Propiedades del genoma viral, lo que incluye el tipo de cido nucleico (DNA o RNA), tamao del genoma en kilobases (kb) o pares de kilobases (kbp), nmero de cadenas (sencilla o doble), lineal o circular, sentido (positivo, negativo, en ambos sentidos), segmentos (nmero, tamao), secuencia de nucletidos, contenido de G + C y presencia de caractersticas especiales (elementos repetitivos, isomerizacin, cubierta 5-terminal, protenas con unin covalente al extremo 5-terminal, trayecto poli(A) 3-terminal).

3. Propiedades fisicoqumicas del virin, lo que incluye su masa molecular, densidad, pH de estabilidad, estabilidad trmica y susceptibilidad a los agentes fsicos y qumicos, en especial al ter y detergentes.

4. Propiedades de las protenas virales, lo que incluye el nmero, tamao y actividad funcional de las protenas estructurales y no estructurales, secuencia de aminocidos, modificaciones (glucosilacin, fosforilacin, miristilacin) y actividades funcionales especiales (transcriptasa, transcriptasa inversa, neuraminidasa, actividades de fusin).

5. Organizacin del genoma y de la replicacin, lo que incluye el orden de los genes, nmero y posicin de los marcos de lectura abierta, estrategias de replicacin (patrones de transcripcin, traduccin) y sitio celulares (acumulacin de protenas, ensamble de viriones, liberacin de viriones).

6. Propiedades antignicas.

7. Propiedades biolgicas, lo que incluye el rango natural de hospedadores, modo de transmisin, relaciones con vectores, patogenicidad, tropismo hstico y patologa.

Sistema taxonmico universal de virus

Se ha establecido un sistema en el cual los virus se separan en grupos principales (denominados familias) con base en la morfologa del virin, estructura del genoma y estrategias de replicacin. Los nombres de familia de virus tienen el sufijo -viridae.

En cada familia hay subdivisiones, conocidas como gnero y que por lo comn se basan en diferencias fisicoqumicas o serolgicas. Los criterios utilizados para definir los gneros varan de una familia a otra. Los nombres del gnero se acompaan del sufijo -virus. En las cuatro familias (Poxviridae, Herpesviridae, Parvoviridae, Paramyxoviridae) se han definido unos agrupamientos ms grandes denominados subfamilias, que refleja la complejidad de las relaciones entre los virus. Pueden utilizarse rdenes de virus para agrupar las familias de virus que comparten caractersticas comunes. Por ejemplo, la orden de los Mononegavirales abarca las familias Bornaviridae, Filoviridae, Paramyxoviridae y Rhabdoviridae.

Para el ao 2000, el International Committee on Taxonomy of Viruses haba organizado ms de 4000 virus animales y de plantas en 56 familias y 233 gneros, con cientos de virus an no asignados. De stos, 24 familias contenan virus infecciosos para seres humanos y animales.

Familias de virus que contienen ADN capaces de afectar a seres humanos

- Herpesviridae- Adenoviridae

- Papillomaviridae

- Hepadnaviridae

- Poxviridae

- Parvoviridae

- Polyomaviridae

Familias de virus que contienen ARN capaces de afectar a seres humanos

- Hepeviridae

- Astroviridae

- Arenaviridae

- Coronaviridae

- Bunyaviridae

- Reoviridae

- Flaviviridae

- Togaviridae

- Retroviridae

- Bornaviridae

- Filoviridae

- Rhabdoviridae

- Orthomyxoviridae

- Paramyxoviridae

- Caliciviridae

- Picornaviridae

Virus sin clasificar

Priones

- Rabdovirus

- Bordavirus

Viroides

1. Gneros sin clasificar Monocatenario positivo

- Umbravirus

- Tobravirus

- Tobamovirus

- Sobemovirus

- Sadwavirus

- Pomovirus

- Ourmiavirus

- Idaeovirus

- Hepevirus

- Cheravirus

- Pecluvirus

- Iflavirus

- Hordeivirus

- Furovirus

- Benyvirus

2. Gneros sin clasificar Monocatenario negativo

- Deltavirus

- Ophiovirus

- Tenuivirus- Varicosavirus