16.1: Virus
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Aunque un virus tiene tanto material genético como componentes proteicos, no es un organismo vivo. No contiene la capacidad de autorreplicación, y depende completamente de la bioquímica celular de cualquier célula hospedadora que haya infectado. La definición mínima de un virus es un genoma de ácido nucleico dentro de una cubierta de proteína, o cápside. Hay variaciones de esto, como viriones (unidad viral infecciosa) que tienen una capa de membrana fuera de la cápside, o algunos que tienen enzimas dentro de la cápside junto al genoma.
Los viroides también son partículas infecciosas no vivas, pero solo son material genético, ARN, y no tienen cápside proteica. A la fecha, solo se sabe que infectan a los huéspedes de plantas, y aparentemente se propagan por contacto directo o extremadamente cercano con una planta infectada. Estas moléculas de ARN patógenos infecciosos son monocatenarias y circulares, y relativamente pequeñas, aproximadamente 200-400 nucleótidos.
Nuevamente, ninguna de estas variaciones virales es capaz de replicarse completamente sin maquinaria celular. Las células que los virus pueden infectar varían entre la mayoría de los organismos vivos. Hay virus específicos para humanos, algunos que sólo infectan a animales particulares, algunos que infectan a plantas, e incluso virus que utilizan bacterias como huéspedes. En los medios actuales reportan brotes virales en los últimos años, VIH, gripe aviar, gripe porcina, mucho se hace del origen del virus con respecto a sus organismos huésped/diana. Sin embargo, la mayoría de los virus son muy específicos sobre las células que infectan. El estrecho rango de hospedadores puede ser no solo para especies particulares, sino tipos de células particulares dentro de una especie particular. Los virus con un amplio rango de hospedadores son relativamente raros. Sin embargo, esto no excluye la posibilidad de que nuevas cepas de virus evolucionen con diferentes rangos de hospedadores a partir de sus virii ancestrales.
Los virus pueden tener genomas de ARN o ADN, que pueden ser lineales o circulares, y monocatenarios o bicatenarios. Hay menos variaciones de la estructura de la cápside. En general, las cápsidas se agrupan en dos categorías: helicoidales e icosaédricas. Las cápsides helicoidales están compuestas en realidad por subunidades globulares que se asocian en un cilindro helicoidal, con el genoma acostado dentro de una ranura interior de la hélice (Figura\(\PageIndex{1C}\)). Las cápsidas icosaédricas también están formadas por muchas subunidades que juntas forman un polígono de aproximadamente 20 lados hecho de lados que son triángulos equiláteros (o casi así). Si juegas a Dungeons and Dragons o conoces a alguien que sí, entonces probablemente hayas visto dados (un “d20”) de esta forma. Por supuesto con cápsides, pero no dados, puede haber alguna variación en el número de lados, la forma de los triángulos, y el número de subunidades que componen cada cara.
| Virus | Clase | Enfermedad |
|---|---|---|
| adenovirus | Adeno | Enfermedad respiratoria febril; fiebre faringojuntival |
| Epstein-Barr | Herpes | Monoculeosis infecciosa |
| Hepatitis A | Picorna | Hepatitis aguda |
| Hepatitis B | Hepadna | Hepatitis aguda/crónica; Cirrosis hepática; carcinoma hepatocelular |
| Hepatitis C | Flavi | Similar a Hepatitis B |
| Herpes simple tipo 1 | Herpes | Herpes labial, faringitis, gingivoestomatitis |
| Herpes Simplex Tipo 2 | Herpes | Meningitis aséptica; herpes genital |
| VIH | Retro | AYUDAS |
| Influenza | Ortomyxo | Influenza |
| Sarampión | Paramyxo | Sarampión |
| Paperas | Paramyxo | Paperas |
| VPH | Papiloma | Cáncer cervicouterino |
| Poliovirus | Picorna | Polliomielitis |
| Rabia | Rhabdo | Rabia |
| Rubéola | Toga | Sarampión alemán |
Externamente a la cápside, algunos virus también tienen una cubierta de membrana (envoltura viral). Como pronto se explicará más claramente, esta bicapa fosfolipídica proviene de virus que salen de una célula hospedadora por exocitosis. Debido a que proviene de una célula hospedadora, la membrana puede ser utilizada como una artimaña por el virus para engañar a otras células hospedadoras potenciales para que malinterpreten al virus como una célula normal o desechos celulares, basándose en los receptores que reconocen las proteínas celulares en la membrana. Luego puede ser ingresada a la célula por endocitosis mediada por receptores en un intento erróneo de reciclar restos celulares viejos, donde puede proceder a infectar al huésped sobregeneroso.
Existen dos sistemas de clasificación de virus, el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) tiene un sistema taxonómico similar a Linneo basado en propiedades estructurales o bioquímicas compartidas (pero no en la especificidad del hospedador). Otro sistema, también en uso, es la clasificación de Baltimore, en la que los virus se clasifican en siete categorías por el mecanismo de producción de ARNm. Es decir, el tipo I son los virus dsDNA que hacen que el ARNm sea la forma “normal” por transcripción directa del genoma, el tipo II son virus ssDNA que primero deben hacer una cadena complementaria para convertirse en ADNbc antes de la transcripción, tipo VI son virus ssRNA que utilizan transcriptasa inversa (detallado más adelante en esta sección) para primero convertir el ARN en un ADN intermedio antes de la transcripción, y así sucesivamente.