Tema 2 VIRUS. Naturaleza vírica (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura diversitat funcional de microorganismes
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 08/02/2015
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Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB Tema 2.- Naturaleza vírica Virión y virus Durante la fase extracelular (virión): hay muy pocas o ninguna enzima y no pueden reproducirse fuera de la celula huésped. El virion esta formado por el ácido nucleico y las capas de proteinas protectoras, y segun el virus puede haber una membrana exterior. Algunos virus tienen tambien algunos enzimas dentro.
Durante la fase intracelular (virus): existen principalmente como ácidos nucleicos replicativos, que inducen al metabolismo del huésped a sintetizar componentes del virion. Finalmente se liberan los nuevos viriones al exterior, de forma que la envuelta o membrana desaparece y simplemente es un ácido nucleico que empieza a realizar diferentes actividades para multiplicarse y salir de la célula al final. Codifica proteinas que regulan favoreciendose a sí mismo. El ácido nucleico puede integrarse en el DNA del huésped y no detectarse.
Un virion consiste en un ácido nucleico rodeado por una capa de proteccion proteica llamada cápsde. Las cápsides estan compuestas de subunidades proteicas llamadas proteómeros (los cuales se juntan para dar capsómeros). El ácido nucleico junto con su càpside forman la nucleocápside.
A la izquierda un virus desnudo sin membrana formado por un ácido nucleico y despues envuelto de proteinas, con unidades repetidas o capsómeros formados por protómeros que forman la cápside. A la derecha un virus con envuelta, con membrana externa que es bicapa lipídica proveninente de una celula parasitada de la que ya ha salido. Los virus decoran esta membrana con proteinas de origen virico y estas se muestran al exterior, sirven para encontrar otra celula huésped.
Los virus con envuelta Constan de una membrana que envuelve la nucleocápside. Se suele dar en virus que afectan a células animales. Es una bicapa lipídica, normalmente con glicoproteínas integradas. Los lípidos de membrana son derivados de la celula huesped, mientras que las glicoproteínas suelen ser codificadas por el genoma del propio virus. Esas proteínas son fundamentales para la union del virus con otras celulas a infectar.
Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB Estructura y complejidad de los genomas víricos La composición y estructura de los genomas víricos es muy variada. Los genomas víricos pueden ser:  DNA o RNA  De doble cadena o de cadena simple  Lineales, circulares o segmentados  Los de cadena simple pueden ser de polaridad positiva (igual que el RNA) o negativa (tienen una enzima que copia la cadena negativa a positiva, la RNA polimerasa dependiente de RNA).
 De tamaños muy diversos Siempre se debe cumplir que el codigo genetico vírico pueda ser reconocido y decodificado por la célula huésped. Por ejemplo, el VIH tiene RNA, así que para infectar células humanas hace retrotranscricpción a cDNA.
Ciclo vírico Para replicarse, el virus debe inducir a la celula huesped a sintetizar todos los componentes esenciales necesarios para producir más viriones. Éstos componentes han de ensamblarse en nuevos viriones, que deberan salir posteriormente de la célula. Las fases son adsorción, penetración, síntesis de ácidos nucleicos o proteínas, ensamblaje y liberación de viriones (lisis celular).
Ejemplo de ciclo vírico de un bacteriofago: Adsorción: es la primera interacción entre un virus desnudo (cápside y ácido nucleico) con la celula, entre el receptor celular y las proteinas de la cápside. Para la penetración es necesario que el ácido nucleico entre en la célula, y en el caso del virus esto se da por inyección. El ácido nucleico entra en la célula y la cápside vacía queda fuera. En las células animales la cápside puede entrar con el ácido nucleico y si tiene membrana fusionarse; o puede entrar por endocitosis.
Una vez está dentro comienza la síntesis de las proteinas, ácidos nucleicos y copias del genoma. Todo se va acumulando dentro de la célula por separado.Finalmente se da el ensamblaje de los diferentes componentes acumulados y se da liberación del virus al exterior por lisis celular. Los virus que interaccionan con la membrana no dan lisis celular, sino que salen por gemmación.
Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB Metodología y obtención de partículas víricas Primero se investigó sobre la naturaleza vírica con animales y posteriormente se usaron cultivos celulares. El uso de animales presenta ventajas: la obtención del virus cuando no puede obtenerse por otros métodos, el estudio de la patogenicidad y el testado de posibles vacunas. En cambio presenta también problemas como la peligrosidad, la dificultad de reproducir las condiciones y el alto coste económico.
El uso de cultivos celulares resuelve algunos de los problemas que plantea el uso de animales experimentales. Existen diferentes tipos de cultivo celular que se pueden usar para investigar los virus:  Cultivo primario: provienen directamente del organismo. Son finitos a menos que se utilicen células cancerosas.
 Cultivo de celulas immortalizadas: se utilizan celulas que se han modificado para manterese de forma indefinida en laboratorio sin ser celulas cancerosas.
Efectos citoplasmaticos Son los cambios visuales de la celula huesped debidos a la infeccion viral. Se usan para detectar y cuantficar las celulas infectadas. Algunos ejemplos son la formacion de cuerpos de inclusion citoplasmática, el redondeamiento o contraccion de las celulas, la fusion o formacion de sincitios, las agregacion celular y la lisis o muerte celular.
Métodos más habituales para el estudio de virus en el laboratorio.
Algunos ejemplos son: el ensayo de placas, el método del punto final de dilucion infecciosa, los ensayos de hemaglutinación, los ensayos de focos, la purificacion y estudios ultraestructurales de viriones.
 Ensayo de placas (usado en las prácticas de laboratorio): se hacen diluciones en serie de un virus y se infectan celulas susceptibles. Se hace en un medio semi-solido restrictivo. Ésta restricción de la dispersion tiene como resultado una destrucción localizada de la monocapa delular conocida como Calva.
 Método del punto final de la dilución o dosis infecciosa TCID50 (qué dosis de virus hace falta para mantener al 50% de los animales o células infectados). Se utiliza para estudiar los virus que no forman calvas pero que dan efectos citoplasmáticos en cultivos celulares, y para estudiar la virulencia en animales.
 Hemadsorcion o hemaglutinacion: se usa para determinar la carga vírica en la sangre de un organismo. Se debe a hemaglutininas, unas proteinas de la membrana de los eritrocitos que reaccionan con unas partículas víricas determinadas formando una especie de red extensa. Cuando no hay suficiente carga vírica no aglutinan y se forma un botón denso en el centro. Imagen: hemadsorcion positiva.
Diversitat Funcional de Microorganismes (Diversidad vírica) 2º Biologia UAB  Ensayos de focos: para detectar virus tumorigénios como los retrovirus, que son los que tienen la capacidad de convertir las celulas en inmortales. Las celulas infectadas dejan de crecer en monocapa y pierden inhibición por contacto, formando focos (tumores).
 Purificacion y estudios universales de viriones: se pueden usar los virus para encontrar partículas específicas y hacer gradientes de densidad. Nos permite obtener más viriones relativamente puros.
 Estudios estructurales de viriones: son estudios de microscopia electronica TEM i SEM.
Existen cuatro niveles niveles de biopeligrosidad, siendo el primer nivel el más bajo y el cuarto el más alto.
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