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Virus

Un virus (de la palabra latina virus, toxina o veneno) es una entidad biológica capaz de autorreplicarse utilizando la maquinaria celular. Es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucléico, que puede ser ADN o ARN. Esta estructura puede, a su vez, estar rodeada por la envoltura vírica, una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus. El ciclo vital de un virus siempre necesita de la maquinaria metabólica de la célula invadida para poder replicar su material genético, produciendo luego muchas copias del virus original.

En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta destruirla. Pueden infectar células eucarióticas o procarióticas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos, o simplemente fagos). Algunos indicios parecen demostrar que existen virus que infectan a otros virus (llamados viroides). Algunos virus necesitan de enzimas poco usuales por lo que las cargan dentro de su envoltorio como parte de su equipaje. CARACTERISTICAS 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.- 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 3.- 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. 4.- 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. TAMAÑO Los virus son estructuras extraordinariamente pequeñas. Su tamaño oscila entre los 24 nanómetros del virus de la fiebre aftosa a los 300 nanómetros de los poxvirus. Su pequeño tamaño explica lo tardío del descubrimiento de estos agentes. La primera referencia sobre la existencia de los virus se debe al botánico ruso Dimitri Ivanovski en 1892. Este investigador buscaba el agente causante de la enfermedad denominada mosaico del tabaco, y llegó a la conclusión de que debía tratarse de una toxina o de un organismo más pequeño que las bacterias, pues el agente atravesaba los filtros que retenían las bacterias. Denominó a estos agentes patógenos virus filtrables. En 1897, el microbiólogo holandés Martinus Beijerink realizó experimentos similares a los de Ivanovski, y llegó a desechar la idea de las toxinas, pues se trataba de un agente capaz de reproducirse, ya que mantenía

su poder infeccioso de unas plantas a otras, sin diluirse su poder patógeno. Poco después, los microbiólogos alemanes Frederick Loeffler y Paul Frosch descubrieron que la fiebre aftosa del ganado era producida por un virus filtrable que actuaba como un agente infeccioso. En la década de los 30, con el uso de filtros de tamaño de poro inferior, con las técnicas de cultivo celular in vitro que permitían la obtención de gran cantidad de virus, con la ultracentrifugación y finalmente con el microscopio electrónico y la difracción de rayos X, se logró visualizar a estos agentes. PARÁSITOS INTRACELULARES OBLIGADOS Los virus son parásitos intracelulares obligados. Desde los años treinta se sabe que los virus se componen principalmente de ácido nucleico y proteínas, estas últimas forman la cápside, que se conoce también como envoltura proteica. Esto quiere decir que necesitan un huésped (hospedante), ya que en vida libre no sobreviven. Se sabe que los virus pueden vivir alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algún hospedante en el cual reproducirse. También se han encontrado virus que presentan lípidos, aunque estos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea ADN o ARN), el cual puede ser de una o de dos cadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico pueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimática y estructural de una célula viva, y por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen los virus las funciones de autoconservación, que junto con la reproducción, caracterizan a los seres vivos. Esta condición es la causa de que muchísimos virus sean conocidos como gérmenes patógenos que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

Virus de viruela

GENOMA VIRAL.

virus de hepatitis

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. NOMENCLATURA El nombre de los virus obedece a distintas consideraciones. En algunos casos éste se debe a la enfermedad que ellos producen, por ejemplo, el virus polio se llama así porque produce la poliomielitis. En otros casos se debe a palabras compuestas como “papova”, que corresponde a la contracción de los nombres papiloma, polioma y vacuolante; otras veces, al nombre de los descubridores, como el virus de Epstein-Barr. También puede deberse a las características estructurales, como los coronavirus. Algunos poseen un nombre derivado del lugar donde se detectaron por primera vez, como el virus Coxsackie o Norwalk.

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

Renderización estilizada de una sección transversal del VIH, el virus del sida Un virus está compuesto de una molécula de ácido nucleico y una envoltura proteínica. Ésta es la estructura básica de un virus, aunque algunos de ellos pueden añadir a esto la presencia de alguna

enzima, bien junto al ácido nucleico, como la transcriptasa inversa de los retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la apertura de una brecha en la membrana de la célula hospedadora. A la unidad formada por el ácido nucleico y la envoltura proteínica se le denomina también virión. El ácido nucleico es solamente de un tipo, ADN o ARN, nunca los dos. Atendiendo al tipo de ácido nucleico se distinguen cuatro clases de virus:    

ADN de cadena doble ADN de cadena sencilla ARN de cadena doble ARN de cadena sencilla

La envoltura proteínica recibe el nombre de cápsida. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida. Se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica. Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tipos de virus: Esquema de virus con cápside compleja  Cilíndricos o helicoidales: los capsómeros, que son de un solo tipo, se ajustan entorno una hélice simple de ácido nucleico. Un ejemplo lo constituye el virus del mosaico del tabaco. 

Icosaédricos: los capsómeros, que suelen ser de varios tipos, se ajustan formando un icosaedro regular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la cápsida. Un ejemplo lo constituyen los adenovirus, entre los que se encuentran los virus de los resfriados y faringitis.



Complejos: con pequeñas variantes, responden a la siguiente estructura general: o Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.

o o o

Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco. Un collar de capsómeros 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 también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus sobre la célula hospedadora.

Como ejemplo de este tipo de virus se encuentran la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan las bacterias).

ENVOLTURA LIPOPROTEICA Muchos virus, exteriormente a la cápsida, presentan una envoltura de características similares a una membrana plasmática: doble capa fosfolipídica y proteínas, muchas de ellas glicoproteínas que proyectan salientes hacia el exterior llamados espículas. La cápsida de estos virus suelen ser icosaédrica, aunque también los hay con cápsida helicoidal. Se interpreta que la envoltura lipoproteica es un resto de la membrana plasmática de la célula infectada donde se ha formado el virus. Un ejemplo de éste tipo de virus lo constituye el de la gripe. Algunos autores denominan virus complejos a virus con cubierta lipoproteica que presentan además varias moléculas de ácido nucleico en su interior y algunas enzimas, como es el caso del virus de la gripe. CLASIFICACIÓN DEL ICTV El ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) intenta conseguir una clasificación universal que pueda funcionar como el necesario estándar de clasificación de los virus, regulando la descripción formal de las nuevas cepas y ordenando su ubicación dentro del esquema clasificatorio. Intenta que las reglas de nomenclatura y clasificación se asemejen lo más posible al estándar tradicional de la clasificación de los organismos utilizando algunas de sus categorías, sufijos que indican el rango taxonómico y aplicando cursiva a los nombres de los taxones: Orden (-virales) Familia (-viridae) Subfamilia (-virinae) Género (-virus) Especie (-virus)

Los nombres de los taxones de categoría superior se escriben en cursiva, como en el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (pero no en el Zoológico). Los nombres de especie siguen una regla sistemática, nombrándose en la lengua vernácula con el nombre de la enfermedad y la palabra que significa virus. Por ejemplo, virus de la inmunodeficiencia humana. El reconocimiento de órdenes se ha producido tardíamente y se usan con parsimonia, habiéndose designado hasta ahora sólo tres, de manera que la mayoría de las 80 familias todavía no han sido adscritas a ninguno. La lista de ICTV contiene unas 4.000 especies. DESOXIRRIBOVIRUS o DNA VIRUS Familia

Género

Ejemplos

POXVIRIDAE

Orthopoxvirus

Virus vacuna (vaccinia), Viruela

Parapoxvirus

Orf, Nodulo del lechero

Yatapoxvirus

Virus yaba y tanapox

Moluscipoxvirus

Molusco contagioso

Virus simplex

Herpesvirus tipo1, Herpesvirus tipo2

Varicelavirus

Varicela-Zoster

Citomegalovirus

Citomegalovirus

Roseolovirus

Linfotropico B, Herpesvirus tipo 7

Linfocryptovirus

Eipstein-Barr

HERPESVIRIDAE

HEPADNAVIRIDAE Orthohepadnavirus Hepatitis B ADENOVIRIDAE

Mastadenovirus

Adenovirus

PAPOVAVIRIDAE

Papillomavirus

papilomavirus

Poliomavirus

BK,JC

Parvovirus

B19,RA-1

PARVOVIRIDAE

RIBOVIRUS o RNA VIRUS Familia

Género

Ejemplos

REOVIRIDAE

Orthoreovirus

Reovirus

Coltivirus

Fiebre del colorado

TOGAVIRIDAE

FLAVIVIRIDAE

CORONAVIRIDAE

Orbivirus

Virus kemerovo

Rotavirus

Rotavirus humano

Alfavirus

Virus de encefalitis equina, Viris Sindbis, Virus Semlikicelda 3

Rubivirus

Virus Rubella

Flavivirus

Encefalitis de San Luis, Encefalitis japones B, Encefalitis valle de murria, Fiebre amarilla, Dengue, Fiebre del Nilo,Enfermedad de Kyasanur, Fiebre hemorragica Omsk, Encefalitis europea

Hepacavirus

Hepatitis C

Coronavirus

Coronavirus

PARAMYXOVIRIDAE Paramyxovirus Parainfluenza, Parotiditis Morbillivirus

Sarampión

Pneumovirus

Virus sincicial respiratorio

FILOVIRIDAE

Filovirus

Virus Marburg, Virus Ebola

RHABDIVIRIDAE

Vesiculovirus

Estomatitis vesicular

Lyssavirus

Rabia

ORTHOMYXOVIRUS Influenzavirus Influenza A, Influenza B, Influenza virus

C

Influenza C

Bunyavirus

Virus grupo bunyamwera, Encefalitis de california,Encefalitis de LaCrosse

Bunyavirus

Virus grupo bunyamwera, Encefalitis de california,Encefalitis de LaCrosse

Nairovirus

Fiebre hemorragica de Crimea

Hantavirus

Fiebre hemorragica de Korea, Virus cañón del muerto, Virus cuatro esquinas, Síndrome pulmonar

ARENAVIRIDAE

Arenavirus

Coriomeningitis linfotropica, Fiebre Lassa, Junin (Fiebre hemorragina Argentina), Machupo (Fiebre hemorragica Bolivia)

RETROVIRIDAE

HTLV

Virus linfotropico T humano

Lentivirus

Virus de inmunodeficiecia humana

BUNYAVIRIDAE

CALICIVIRIDAE

PICORNAVIRIDAE

Calicivirus

Virus Norwalk, Virus tipo-Norwalk

Hepevirus

Hepatitis E

Enterovirus

Poliovirus, Coxsackie A, Coxsackie B, Echo, Enterovirus

Hepatovirus

Hepatitis A

Rhinovirus

Resfriado común

CLASIFICACIÓN DE BALTIMORE La clasificación de Baltimore distribuye los virus en siete grupos fundamentales basados en la base química del genoma: 

Grupo I: Virus ADN bicatenario (doble cadena).



Los virus de ADN de dos cadenas entran en la célula (independientemente del mecanismo de infección) y las ARN polimerasas no distinguen el genoma celular del genoma vírico, forman ARNm, que se traduce en los ribosomas y da lugar a las proteínas de la cápsida, y a veces a enzimas replicativos. Son los virus más simples. Ej: los fagos de la serie T par, fueron los primeros que se descubrieron. Grupo II: Virus ADN monocatenario (de carácter positivo).



Su material genético es ADN de una cadena. Ya que es de polaridad positiva, necesita una cadena negativa para poder transcribir; así, al entrar a la célula la ADN polimerasa (enzima de reparación o alargamiento) hace un ADN bicatenario que sirve para sintetizar (a partir de la hebra negativa) un ARNm que lleva la información necesaria para fabricar capsómeros y enzimas replicativos. Grupo III: Virus ARN bicatenario.



Son virus de ARN bicatenario. Llevan como parte del virión una transcriptasa viral que es una ARN polimerasa ARN dependiente que utiliza para, a partir de la hebra negativa del ARN bicatenario, fabricar el ARNm. Además de ser una enzima es una proteína estructural, ya que forma parte de la cápsida, por ello sólo se replica si a la célula entra la cápsida junto al genoma vírico. Grupo IV: Virus ARN monocatenario positivo.



Son virus de ARN monocatenario cuyo genoma tiene naturaleza de ARNm. Son virus simples. Grupo V: Virus ARN monocatenario negativo.



Son virus de ARN monocatenario con polaridad de antimensajero. Poseen una ARN polimerasa dependiente de ARN de una cadena. Así, dentro de la célula infectada forman el ARN complementario a su genoma y que actúa de ARNm. Grupo VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito.



Son virus de ARN cuyo genoma podría actuar como mensajero pero “in vivo” no lo hace. Poseen una transcriptasa inversa que de un genoma ARN transcribe una molécula de ADN, primero de una cadena y luego de dos. Posteriormente y usando los enzimas celulares se elabora un mensajero. Estos virus son capaces de alcanzar el núcleo de las células, se insertan a los cromosomas de las células que infectan, son los retrovirus Grupo VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito. Es el grupo más recientemente descubierto y descrito. Tiene un genoma de ADN bicateario, que se expresa formando un mensajero, que se traduce como el grupo I. No obstante, en el momento de la encapsidación, es el mensajero el que se encapsida. Éste, por retrotranscripción a partir de una Transcriptasa inversa, en el inerior del virión, forma de nuevo una molécula de ADN, primero mono y después dicatenaria, que se convierte en el genoma del virus. Son ejemplos claros de estas rarezas, las familias Herpesviridae y Caulimoviridae.

Virus con RNA de hebra simple sin envoltura

Tipo de partícula

Clasificación

Virus tipo

Tamaño

Tipo de transmisión

Rango de huésped

Alargadas Tobamovirus rígidas

Tobacco mosaic virus

300 x 18 Savia (mecánica), nm. semilla.

Alargadas Potyvirus flexuosas

Potato virus Y

680 a 900 Áfidos en forma no Amplio rango pero x 11 nm. persistente y en forma cada virus tiene un mecánica. hospedero limitado

Síntomas

Amplio rango de huéspedes

Ejemplos

Tomato mosaic virus Causan merma en la producción, frutos con alteraciones, merma en la calidad comercial

Otros

Permanecen mucho tiempo en la savia.

Sharka o PPV, Afecta a casi todas las plantas virus que ataca a excepto cereales. frutales de carozo. Producen inclusiones Virus del mosaico citoplasmáticas llamadas común del frijol. pinwheels y otras llamadas scroll. Virus del mosaico amarillo del fríjol. Virus del mosaico de la sandía. Virus amarillo de la cebolla. Virus del mosaico de la lechuga.

Potexvirus

Potato virus X

470 a 580 Inoculación mecánica, Amplio rango de x 13 nm. semilla. No existen huésped, pero cada vectores conocidos. uno tiene huéspedes

Clover yellow mosaic o mosaico Se transmite en forma muy Moteado, amarillo del trébol. estable y se encuentran en altas mosaico, necrosis, concentraciones. aclaramiento White clover

limitados.

Carlavirus

Closterovirus

Carnation latent virus (claveles)

Beet yellow virus (remolacha).

de venas.

620 a 700 No persistente por Restringido x 13 nm. pulgones y transmisión mecánica.

600 a Inoculación mecánica 2000 x 10 (difícil), áfidos en nm. forma semipersistente.

mosaic o mosaico amarillo del trébol. Pea streak virus o estriado de la arveja.

Mermas en rendimiento y en calidad.

En general no causa grandes problemas ya que permanece latente. Algunos afectan leguminosas.

Virus de la tristeza de los cítricos. Son los más grandes. Clover yellow virus.

Virus con RNA de hebra simple con envoltura

Tipo de partícula

Clasificación

Virus tipo

Tamaño

Tipo de transmisión

Rango de huésped

Síntomas

Ejemplos

Otros

Alargada

Rhabdovirus

Letrice necrotic yellow virus o el virus necrótico amarillo de la lechuga.

160 a 360 Transmisión por pulgones. x 50 a 950 nm.

Hay 2 virus que atacan vegetales y los demás atacan invertebrados o vertebrados.

Esférica

Tospovirus

Tomato spotted wilt o la marchitez manchada del tomate

85 nm.

Afecta tomate, tabaco, papa y pimiento

Transmisión mecánica y trips. El más eficiente es el trips californiano y que llegó recientemente a Chile.

Virus con RNA de doble hebra Se llaman Reovididae. A este grupo pertenece el virus del SIDA. Virus con DNA de hebra simple

Clasificación Geminivirus

Virus tipo Maize streak virus o estriado del maíz.

Tamaño

Tipo de transmisión

Rango de huésped

18 – 20 nm. Por mosquita blanca como Bremicia tabace que no se encuentra en chile(presente en zonas tropicales y subtropicales).

Amplio rango de huéspedes, pero cada virus tiene un rango restringido

Síntomas

Ejemplos Mosaico dorado del fríjol (importante en países tropicales)

Otros Tiene partículas isométricas pequeñas que ocurren en pares

Virus con DNA de doble hebra

Clasificación Caulimovirus

Virus tipo

Tamaño

Cauliflower mosaic 50 nm. virus o el virus del mosaico de la coliflor

Tipo de transmisión Inoculación mecánica y pulgones en forma no persistente.

Rango de huésped restringido

Síntomas

Ejemplos

Otros Son partículas isométricas.