Tema 10 (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 3
Fecha de subida 20/06/2017
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    Tema  10:  Estructura,  morfología  y  taxonomía  de  los  virus     Los  virus  son  elementos  infecciosos  simples,  de  naturaleza  acelular  que  poseen  DNA  o  RNA  como  material   genético  y  que  requieren  infectar  una  célula  viva  para  reproducirse,  si  bien  poseen  un  estado  extracelular  en   que  se  diseminan.   Partícula  vírica  o  virión:  proteína  +  ácido  nucleico   Es  una  maquinaria  molecular  muy  compleja  capaz  de  utilizar  una  célula  para  sus  propios  fines  reproductivos.   Los  virus  son  entidades  subcelulares.     Hay  gran  diversidad  de  virus.     Tienen  una  naturaleza  parasítica,  solo  se  pueden  reproducir  si  infectan  a  una  célula  que  puede  ser  procariota   o  eucariota.  Todos  los  seres  vivos  pueden  ser  infectados  por  muchos  virus  diferentes.     Los  virus  tienen  ADN,  lo  que  se  utiliza  como  argumento  para  decir  que  son  seres  vivos.     El  estado  sin  actividad  metabólica  es  el  que  utilizan  para  diseminarse.  El  virión  se  refiere  a  esta  forma  de   diseminación  producida  después  de  un  ciclo  infeccioso.     Todos  los  virus  deben  tener  nucleocápside.  Debe  tener  un  genoma  y  una  cápside  que  lo  protege  en  la  fase   extracelular.  Cuando  infecta  a  la  célula,  estas  partes  se  desintegran.     El  virus  toma  el  control  de  la  célula  que  ha  infectado  y  lo  utiliza  para  su  bien.   Son  microorganismos,  necesitamos  un  alto  poder  de  resolución  (microscopio  electrónico)  para  estudiar  sus   características  morfológicas.     Descubrimiento  de  los  virus   Es  una  disciplina  muy  joven,  no  se  conocieron  hasta  finales  del  siglo  XIX.  Se  inventaron  los  filtros  de  fibra  de   vidrio  (filtro  de  Chamberland).  Había  agentes  patógenos  que  no  quedaban  retenidos,  tenían  que  ser  más   pequeños  que  una  bacteria,  se  llamaron  venenos  filtrantes  (virus  en  latín).  En  los  medios  de  cultivo  no  se   veían.  La  primera  enfermedad  causada  por  virus  descubierta  fue  el  virus  del  mosaico  del  tabaco.       Características  del  virión   Su  tamaño  está  en  la  escala  de  los  nm,  entre  20nm  (Enterovirus,  Parvovirus)  a  200nm  (0,2µm)  (viruela,  Herpex   simplex).  El  rotavirus  mide  75nm.   Hay  ``virus  gigantes´´,  los  Mimivirus  que  miden  400nm,  casi  tan  grandes  que  las  bacterias.  Son  virus  de   protozoos.  No  se  parecen  ni  a  virus  ni  a  bacterias,  porque  tienen  una  especie  de  membrana  y  son  muy   grandes.     Estructura  de  los  virus   La  nucleocápside  es  la  base  que  define  un  virus.  Si  no  existe  la  cubierta  proteica,  no  es  un  virus,  es  un  viroide.     Para  que  sea  virus  debe  contener  cápside  y  genoma  viral,  con  un  número  variable  de  genes.     La  cápside  está  constituida  por  subunidades  proteicas  (protómeros)  y  los  capsómeros  son  conjuntos  de   protómeros.  Normalmente  están  codificadas  por  un  mismo  gen  que  forma  la  proteína  estructural  que  luego   se  ensambla.     Los  ácidos  nucleicos  son  muy  lábiles,  por  eso  tienen  cápside,  para  su  protección.   El  ácido  nucleico  puede  ser  sdDNA,  RNA,  ssDNA  (DNA  de  cadena  sencilla),  dsRNA  (RNA  de  cadena  doble).  Hay   DNA  de  polaridad  positiva  y  negativa.  Los  de  polaridad  negativa  es  antiparalela  y  complementaria  la   transcripción.  Los  de  polaridad  positiva  es  en  el  mismo  sentido.   …   Los  virus  usan  la  maquinaria  de  la  célula  que  infecta,  pero  no  hay  una  transcriptasa  de  RNA  a  DNA  en  las   células,  por  lo  que  necesitan  una  transcriptasa.     La  estructura  puede  tener  otras  proteínas:  estructurales  (espículas)  o  enzimas  virales.  El  adenovirus  tiene   espículas  para  reconocer  los  receptores  de  la  célula  que  va  a  infectar.  Suele  haber  en  sus  extremos  proteínas   que  interaccionan  con  los  receptores  específicos  del  tejido  que  va  a  infectar.     Muchos  virus  tienen  una  envoltura,  que  es  una  bicapa  lipídica  que  recubre  a  la  partícula  viral.  La  membrana   procede  de  la  célula  a  la  que  ha  infectado.       Muchos  virus  poseen  simetría  icosaédrica,  basada  en  capsómeros  de  tipo  pentón  o  hexón.       1       Otros  poseen  simetría  helicoidal,  como  el  virus  del  mosaico  del  tabaco.   Cada  especie  de  virus  forma  una  cápside  con  una  geometría  distinta.   En  la  simetría  helicoidal,  el  genoma  está  enrollado  y  el  ácido  nucleico  está   protegido  directamente  por  la  cápside  que  es  un  cilindro.     Los  virus  con  simetría  icosaédrica  son  repeticiones  del  mismo  motivo.  Un   pentón  está  formado  por  5  unidades  (capsómeros),  constituidos  por  5   protómeros.  5  protómeros  dan  un  capsómero.     La  vacuna  del  papiloma  humano  es  un  VLP  (virus  like  particle).  Todos  los   determinantes  antigénicos  están  en  la  cápside.  Si  lo  usamos  como  vacuna,   generamos  inmunidad  sin  infección,  porque  el  virus  no  se  puede  replicar.   Se  hace  por  tecnología  recombinante.     Los  virus  con  simetría  icosaédrica  como  el  adenovirus  tienen  2  tipos  de   capsómeros:  hexones  y  pentones.  A  los  pentones  se  ensambla  la  espícula.   Son  virus  desnudos  (sin  cubierta).  6  protómeros  forman  un  capsómero.       Hay  virus  de  simetría  compleja,  como  el  Poxvirus.  Tienen  aspecto  de  cápsula  con   superficie  amorfa.  No  obedecen  a  ningún  tipo  de  simetría.   Hay  virus  con  simetría  binaria  porque  tienen  un  eje  de  simetría,  pero  combinan  varias   estructuras,  como  los  fagos  T-­‐par  de  E.  coli.  Tienen  una  cápside  con  el  ácido  nucleico  y   un  cuello  con  vaina  retráctil  de  simetría  helicoidal.  Tiene  espículas  relacionadas  con  el   reconocimiento  de  los  receptores.       La  envoltura  viral  procede  de  la  célula  a  la  que  ha  infectado.  No  es  típico  de   procariotas.  Los  que  infectan  a  células  animales  suelen  ser  virus  envueltos.  Tienen   una  membrana  por  delante  de  la  cápside.  Proviene  de  la  gemación  de  una  célula   que  ha  infectado.  Expresan  sus  espículas  en  la  membrana  de  la  célula  a  la  que   infectan.       Clasificación  de  los  virus   Según  la  estructura  de  la  cápside:   -­‐  Icosaédricos  o  helicoidales   -­‐  Filamentosos,  amorfos,  complejos,  etc.   Según  la  presencia  o  ausencia  de  envoltura:   -­‐  Envueltos  o  desnudos   Según  el  tipo  de  ácido  nucleico:   -­‐  DNA,  RNA,  monocatenario,  bicatenario   -­‐  Linear  o  circular,  entero  o  fragmentado.   Según  el  hospedador:   -­‐  Animal  vertebrado  o  invertebrado   -­‐  Vegetal   -­‐  Bacteriano:  virus  bacteriófagos   -­‐  De  hongos,  algas,  protozoos…     Diversidad  de  los  virus   Probablemente  hay  más  virus  que  eucariotas,  porque  cada  ser  vivo  puede  ser  infectado  por  varios  tipos  de   virus.  La  mayoría  no  se  conocen  todavía.     Se  escogió  un  animal  al  azar  (murciélago)  y  se  vio  que  le  infectaban  58  virus.  Si  hay  5486  especies  de   mamíferos  y  se  multiplica  por  58  virus  se  obtienen  los  virus  que  afectan  a  los  mamíferos.  Los  mamíferos  son   una  minoría  de  seres  vivos.  Tampoco  se  sabe  el  número  exacto  de  procariotas.     También  se  han  medido  los  virus  del  agua  del  mar.  Se  encontraron  3·∙109/l.  Se  multiplicó  por  el  volumen  de   agua  de  los  océanos.  Los  virus  son  los  que  están  por  detrás  de  la  biomasa  de  las  bacterias.       Componentes  del  viroma  y  su  influencia  en  el  genotipo  y  fenotipo  en  salud  humana   Viroma:  conjunto  de  virus  de  un  (eco)sistema  biológico  en  su  globalidad.     2       El  viroma  humano  comprende:   -­‐  Los  virus  que  infectan  a  nuestras  células  (son  la  minoría).   -­‐  Los  elementos  víricos  integrados  en  nuestros  genomas  (ya  están  silentes).  Son  genomas  de  retrovirus  que   nos  han  infectado,  han  integrado  su  DNA  en  nuestros  cromosomas.  La  huella  del  virus  queda  en  el  genoma.     -­‐  Los  virus  que  infectan  a  otros  microorganismos  que  integran  nuestro  microbioma.  Son  los  más  abundantes.     El  viroma  es  parte  del  microbiona.     Lo  más  importante  en  la  clasificación  de  los  virus  es  el  tipo  de  ácido  nucleico  (DNA  o  RNA).  Hay  retrovirus  que   tienen  la  retrotranscriptasa,  transcribe  RNA  a  DNA.  Son  los  que  se  integran  en  el  genoma  del  hospedador  y   dejan  la  huella.   Virus  con  DNA:   -­‐  Cadena  doble   -­‐  Cadena  sencilla   Virus  con  RNA:   -­‐  Polaridad  positiva  cadena  sencilla   -­‐  Polaridad  negativa  cadena  sencilla   -­‐  Cadena  doble     Taxonomía  de  los  virus   El  orden  jerárquico  mayor  es  el  orden,  porque  su  taxonomía  es  más  sencilla  que  la  de  otras  especies.  No  se   usa  el  nombre  binomial  de  Linneo.   La  especie  viral  es  un  concepto  abstracto  que  se  define  por  asociación  lógica  de  un  conjunto  de  propiedades:   -­‐  Tipo  de  ácido  nucleico   -­‐  Simetría  de  la  cápsida   -­‐  Presencia  de  envuelta   -­‐  Ciclo  replicativo   -­‐  Rango  de  hospedador   Los  taxones  en  taxonomía  viral  son:   -­‐  Orden   -­‐  Familia:  -­‐viridae   -­‐  Subfamilia:  -­‐virinae   -­‐  Género:  -­‐virus   -­‐  Especie:  Herpes  Simplex  Virus-­‐I  (HSV-­‐1)   Las  especies  de  virus  animales  suelen  denominarse  con  3  iniciales  y  un  número.     Partículas  subvíricas   Viroides:   -­‐  RNA  circular  covalentemente  cerrado   -­‐  Replicado  por  RNA  polimerasa  celular   -­‐  Poseen  act.  ribozima   -­‐  RNA  sin  proteínas   Virusoides:   -­‐  Se  replicación  depende  de  la  coinfección  con  un  virus  ``helper´´   Priones:   -­‐  Proteínas  `infecciosas´´que  catalizan  un  cambio  conformacional  en  las  equivalentes  propias  de  la  célula.     3   ...

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