La estructura de los virus es no celular, ya que no tienen orgánulos. En una palabra, se trata de una etapa de transición entre la materia viva y la muerta. Los virus fueron descubiertos por el biólogo ruso D.I. Ivanovsky en 1892 mientras consideraba la enfermedad del mosaico del tabaco. Toda la estructura de los virus es ARN o ADN encerrado en una capa de proteína llamada cápside. Un virión es una partícula infecciosa formada.

Los virus de la influenza o del herpes tienen una envoltura lipoproteica adicional, que surge de la membrana citoplasmática de la célula huésped. Los virus se dividen en que contienen ADN y que contienen ARN, porque solo pueden tener un tipo. Sin embargo, la inmensa mayoría de los virus contienen ARN. Sus genomas son monocatenarios y bicatenarios. La estructura interna de los virus les permite reproducirse sólo en las células de otros organismos y nada más. No exhiben ninguna actividad extracelular en absoluto. Los tamaños de los virus más extendidos oscilan entre 20 y 300 nm de diámetro.

La estructura de los virus bacteriófagos.

Los virus que infectan a las bacterias desde el interior se llaman virus. Son capaces de penetrar y destruir.

El cuerpo del bacteriófago E. coli tiene una cabeza, de la que emerge una varilla hueca envuelta en una vaina. En el extremo de esta varilla hay una placa basal sobre la que se fijan 6 hilos. Dentro de la cabeza hay una molécula de ADN. Con la ayuda de procesos especiales, el virus bacteriófago se adhiere al cuerpo de la bacteria E. coli. Usando una enzima especial, el fago se disuelve y penetra. A continuación, se inyecta una molécula de ADN desde el canal de la varilla debido a las contracciones de la cabeza y, literalmente, después de 15 minutos, el bacteriófago cambia completamente el metabolismo de la célula bacteriana en la forma que necesita. La bacteria deja de sintetizar su ADN y ahora sintetiza el ácido nucleico del virus. Todo esto termina con la aparición de unos 200-1000 individuos de fagos y la célula bacteriana se destruye. Todos los bacteriófagos se dividen en virulentos y moderados. Estos últimos no se replican en la célula bacteriana, mientras que los virulentos forman una generación de individuos en una zona ya infectada.

Enfermedades virales

La estructura y actividad de los virus está determinada por el hecho de que sólo pueden existir en las células de otros organismos. Al instalarse en cualquier célula, el virus puede causar una enfermedad grave. A menudo atacan a plantas y animales agrícolas. Estas enfermedades empeoran drásticamente la fertilidad de los cultivos y provocan numerosas muertes de animales.

Existen virus que pueden provocar diversas enfermedades en el ser humano. Todo el mundo conoce enfermedades como la viruela, el herpes, la gripe, la polio, las paperas, el sarampión, la ictericia y el SIDA. Todos ellos surgen debido a la actividad de los virus. La estructura del virus de la viruela casi no difiere de la estructura del virus del herpes, ya que pertenecen al mismo grupo: el virus del herpes, al que también pertenecen otros. En nuestro tiempo, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) se está propagando activamente. Nadie sabe todavía cómo superarlo.

Estructura y clasificación de virus.

Los virus incluyen al reinovira . Este

microbios diminutos (“agentes filtrables”),

no tener una estructura celular, un sistema de síntesis de proteínas,

Son estructuras genéticas autónomas y se distinguen por un método de reproducción (reproducción) especial, desconectado (disyuntivo): los ácidos nucleicos de los virus y sus proteínas se sintetizan por separado en la célula y luego se ensamblan en partículas virales.

La partícula viral formada se llama virión.

Se estudia la morfología y estructura de los virus. Conutilizando microscopía electrónica, ya que sus tamaños son pequeños y comparables al grosor de la capa bacteriana.

La forma de los viriones puede variar.noé (figura):

en forma de bastón (virus del mosaico del tabaco),

en forma de bala (virus de la rabia),

esférico (virus de la poliomielitis, VIH),

filamentosos (filovirus),

en forma de esperma (muchos bacteriófagos).

El tamaño de los virus está determinado por:

Con usando electrónica microscopía,

por método de ultrafiltración a través de filtros con un diámetro de poro conocido,

método ultracentrifugación.

Los virus más pequeños son los parvovirus (18 nm) y el poliovirus (aproximadamente 20 nm), el más grande es el virus variola (aproximadamente 350 nm).

Hay virus que contienen ADN y ARN.sí. Ellos usualmente haploide, es decir, tienen un conjunto de genes. Excepción Son retrovirus con genoma diploide. El genoma de los virus contiene de seis a varios cientos de genes y está representado por varios tiposácidos nucleicos:

doble cadena,

monocatenario,

lineal,

anillo,

fragmentado.

También hay virus de ARN con resultados negativos. gen (ARN de cadena negativa)mamá. La cadena negativa de ARN de estos virus realiza sólo una función hereditaria.

Hay:

virus recién creados (por ejemplo, virus de la polio, hepatitis A) y

virus complejos (por ejemplo, sarampión, influenza, virus del herpes, coronavirus).

Ud. virus de diseño simple(Fig.) el ácido nucleico está asociado con una capa de proteína llamada cápside(del lat. capsa- caso). La cápside consta de subunidades morfológicas repetidas: capsómeros. El ácido nucleico y la cápside interactúan entre sí y en conjunto se denominan nucleocápside.

Ud. virus complejos(Fig.) la cápside está rodeada de lipoproteínas conchasVaya- supercápside, o peplos. La envoltura del virus es una estructura derivada de las membranas de la célula infectada por el virus. En el caparazón del virus se encuentran. glicoprotetaotro"picos" o "picos" (medidores de cenizas, o supercápside proteínas). Debajo del caparazón de algunos virus se encuentra Proteína M.

De este modo,virus recién creados Consisten en ácido nucleico y cápside.Virus complejos Consisten en ácido nucleico, cápside y cubierta de lipoproteína.

Los viriones tienen:

espiral,

icosaédrico(cúbica) o tipo complejo de simetría de la cápside (nucleocápside).

tipo espiral la simetría se debe a la estructura helicoidal de la nucleocápside (por ejemplo, en los virus de la influenza, coronavirus). tipo icosaédrico la simetría se debe a la formación de un cuerpo isométricamente hueco a partir de una cápside que contiene ácido nucleico viral (por ejemplo, en el virus del herpes).

La cápside y la cubierta (supercápside) protegen a los viriones de las influencias ambientales, determinan la interacción selectiva (adsorción) con ciertas células, así como las propiedades antigénicas e inmunogénicas de los viriones.

Las estructuras internas de los virus se llaman gris dcevina. En los adenovirus, el núcleo consta de proteínas similares a histonas asociadas con el ADN, en reovirus: de proteínas de la cápside interna.

Los siguientes se utilizan en virología. Sísonómicocategorias :

apellido termina con viridae),

subfamilia (el nombre termina en virinae),

género (el nombre termina en virus).

Sin embargo, no se dan los nombres de géneros y especialmente de subfamilias para todos los virus. La especie de virus no recibió un nombre binomial, como las bacterias.

La base para la clasificación de los virus del polo.esposas las siguientes categorías:

tipo nucleinoácido voico (ADN o ARN), su estructura,número de hilos (uno o dos), especialmentela reproducibilidad del genoma viral(Tabla 2.3),

tamaño y morfología de los viriones,Número de capsómeros y tipo de simetría.nucleocápside, la presencia de una capa (supercápside).

sensibilidad al éter y al desoxicolato,

sitio de reproducción en la célula,

propiedades antigénicas, etc.

Los virus infectan a animales vertebrados e invertebrados, así como a bacterias y plantas. Al ser los principales agentes causantes de enfermedades infecciosas humanas, también participan en los procesos de carcinogénesis y pueden transmitirse de diversas formas, incluso a través de la placenta (virus de la rubéola, citomegalovirus). lia, etc.), que afectan al feto humano. Ellos puedenConducir a complicaciones posinfecciosas: desarrollo de miocarditis, pancreatitis, inmunodeficiencia, etc.

Además de los virus ordinarios (canónicos), se conocen moléculas infecciosas que no son virus y se denominan priones. Priones- El término propuesto por S. Prusiner es un anagrama de las palabras inglesas “infectious protein partícula”. La forma celular de la proteína priónica normal (PgRS) está presente en el cuerpo de los mamíferos, incluidos los humanos, y realiza una serie de funciones reguladoras. Está codificado por el gen PrP, situado en el brazo corto del cromosoma 20 humano. En las enfermedades priónicas en forma de encefalopatía espongiforme transmisible (enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, kuru, etc.), la proteína priónica adquiere una forma infecciosa diferente, denominada PgR & (Sc - de tembladera - scrapie, una infección priónica de ovejas y cabras). Esta proteína priónica infecciosa tiene la apariencia de fibrillas y se diferencia de la proteína priónica normal en su estructura terciaria o cuaternaria.

Otros agentes inusuales estrechamente relacionados con los virus son viroides- pequeñas moléculas de ARN circular superenrollado que no contienen

3.3. Fisiología de los virus.

Virus- parásitos intracelulares obligados, capaces únicamente de reproducirse intracelularmente. En una célula infectada por un virus, los virus pueden permanecer en varios estados:

reproducción de numerosos viriones nuevos;

la presencia del ácido nucleico del virus en un estado integrado con el cromosoma celular (en forma de provirus);

existencia en el citoplasma de la célula en forma de ácidos nucleicos circulares, que recuerdan a los plásmidos bacterianos.

Por tanto, la gama de trastornos provocados por el virus es muy amplia: desde una infección productiva pronunciada que termina en muerte celular, hasta una interacción prolongada del virus con la célula en forma de infección latente o transformación maligna de la célula.

Distinguir tres tipos de interacción viralcon jaula: productivo, abortivo e integrador.

1. tipo productivo - termina con la formación de una nueva generación de viriones y la muerte (lisis) de las células infectadas (forma citolítica). Algunos virus abandonan las células sin destruirlas (forma no citolítica).

tipo abortivo - no termina con la formación de nuevos viriones, ya que el proceso infeccioso en la célula se interrumpe en una de las etapas.

tipo integrativo, o virogenia, caracterizada por la incorporación (integración) de ADN viral en forma de provirus en el cromosoma de la célula y su coexistencia (correplicación).

Reproducción de virus (productiva)

Tipo productivo de interacción. sa con la celda, es decir reproducción virus (lat. re - repetición, produccion - producción), se desarrolla en 6 etapas:

1) adsorción viriones en la célula;

2) penetración virus en una célula;

3) "banda" y liberación del genoma viral (desproteinización del virus);

4) síntesiscomponentes virales;

5) formación viriones;

6) rendimiento del virión desde la celda.

Estas etapas difieren para diferentes virus.

Adsorción de virus. La primera etapa de la reproducción viral es la adsorción, es decir, la unión del virión a la superficie celular. Ocurre en dos fases. La primera fase es inespecífica, causado por la atracción iónica entre el virus y la célula, incluidos otros mecanismos. Segunda fase adsorción - muy específico cheskaya, debido a la homología y complementariedad de los receptores de las células sensibles y los ligandos de proteínas virales que los “reconocen”. Proteínas en la superficie de los virus que reconocen receptores celulares específicos e interactúan con ellos. , son llamados adjuntar Telny proteínas (principalmente glicoproteína ines) como parte de la membrana lipoproteica.

Receptores específicos las células tienen una naturaleza diferente, siendo proteínas, lípidos, componentes carbohidratos de proteínas, lípidos, etc. Así, los receptores del virus de la influenza son el ácido siálico en la composición de las glicoproteínas y los glicolípidos (gangliósidos) de las células del tracto respiratorio. Los virus de la rabia se adsorben en los receptores de acetilcolina del tejido nervioso y los virus de la inmunodeficiencia humana se adsorben en los receptores de CO4 de los T-helpers, los monocitos y las células dendríticas. Una célula contiene de diez a cien mil receptores específicos, por lo que en ella se pueden adsorber decenas y cientos de viriones.

La presencia de receptores específicos es la base de la selectividad de los virus para dañar determinadas células, tejidos y órganos. Este es el llamado tropismo (Griego tropos - giro, dirección). Por ejemplo, los virus que se reproducen principalmente en las células del hígado se denominan hepatotrópicos, en las células nerviosas, neurotrópicos, en las células inmunocompetentes, inmunotrópicos, etc.

Penetración de virus en las células. Los virus ingresan a las células mediante endocitosis dependiente de receptores (viropexis), o fusión de la envoltura viral con la membrana celular, o como resultado de una combinación de estos mecanismos.

1 . Endocitosis dependiente de receptores ocurre como resultado de la captura y absorción del virión por la célula: la membrana celular con el virión adherido se invagina para formar una vacuola intracelular (endosoma) que contiene el virus. Debido a la bomba de "protones" dependiente de ATP, el contenido del endosoma se acidifica, lo que conduce a la fusión de la capa de lipoproteínas del virus complejo con la membrana del endosoma y la liberación de la nucleocápside viral en el citosol de la célula. Los endosomas se combinan con los lisosomas, que destruyen los componentes virales restantes. El proceso de liberación de virus sin envoltura (simplemente organizados) desde el endosoma al citosol sigue siendo poco conocido.

2. Fusión de la cubierta del virión con la membrana celular.herida característico solo de algunos virus envueltos (paramixovirus, retrovirus, herpesvirus), que contienen Proteínas de fusión. Se produce una interacción puntual de la proteína de fusión viral con los lípidos de la membrana celular, como resultado de lo cual la envoltura de lipoproteínas virales se integra con la membrana celular y el componente interno del virus ingresa al citosol.

A) “Desnudo” (desproteinización) de virus. Como resultado, se libera su componente interno, lo que puede provocar un proceso infeccioso. Las primeras etapas de “desnudo” del virus comienzan durante su penetración en la célula a través de la fusión de las membranas viral y celular o cuando el virus sale del endosoma hacia el citosol. Las etapas posteriores de "desnudar" el virus están estrechamente relacionadas con su transporte intracelular a los sitios de desproteinización. Diferentes virus tienen sus propias áreas especializadas de "desnudo" en la célula: para los picornavirus, en el citoplasma con la participación de los lisosomas y el aparato de Golgi; para virus del herpes: espacio perinuclear o poros de la membrana nuclear; para los adenovirus: primero las estructuras citoplasmáticas y luego el núcleo celular. Los productos finales del “desnudo” pueden ser un ácido nucleico, una nucleoproteína (nucleocápside) o un núcleo de virión. Por tanto, el producto final de la eliminación del picarnovirus es un ácido nucleico unido covalentemente a una de las proteínas internas. Y para muchos virus que contienen ARN envueltos, los productos finales del "desnudo" pueden ser nucleocápsides o núcleos, que no solo no interfieren con la expresión del genoma viral, sino que, además, lo protegen de las proteasas celulares y regulan los procesos biosintéticos posteriores. .

B) Síntesis de componentes virales. Síntesis de proteínas y ácidos nucleicos del virus. que esta dividido en el tiempo y el espacio. La síntesis ocurre en diferentes partes de la célula, por eso este método de reproducción del virus se llama mareadoconjuntiva(del lat. disyuntiva - desunido).

CON)Síntesis de proteínas virales. . En una célula infectada, el genoma viral codifica la síntesis de dos grupos de proteínas:

1. proteínas no estructurales, sirviendo a la reproducción intracelular del virus en sus diferentes etapas;

2. proteínas estructurales, que forman parte del virión (proteínas genómicas asociadas al genoma del virus, proteínas de la cápside y supercápside).

Ablanco no estructural leva incluyen: 1) enzimas para la síntesis de ARN o ADN (ARN o ADN polimerasas), que aseguran la transcripción y replicación del genoma viral; 2) proteínas reguladoras; 3) precursores de proteínas virales, caracterizados por su inestabilidad como resultado de una rápida división en proteínas estructurales; 4) enzimas que modifican las proteínas virales, por ejemplo, proteinasas y proteínas quinasas.

Síntesis de proteínas en la célula se lleva a cabo de acuerdo con procesos bien conocidos transcripciones (del lat. transcripción - reescritura) “reescribiendo” la información genética del ácido nucleico en la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero (ARNm) y transmisiones(del lat. traducción - transmisión): lectura de ARNm en ribosomas para formar proteínas. La transmisión de información hereditaria sobre la síntesis de ARNm varía entre los diferentes grupos de virus.

I . Los virus que contienen ADN implementan información genética de la misma manera que como el genoma celular, según el esquema:

genómicoADN viral-» transcripciónARNm-" transmisiónproteína del virus.

Además, los virus que contienen ADN utilizan para este proceso la polimerasa celular (virus cuyos genomas se transcriben en el núcleo celular: adenovirus, papovavirus, herpesvirus) o su propia ARN polimerasa (virus cuyos genomas se transcriben en el citoplasma, por ejemplo los poxvirus).

II . Virus de ARN de cadena positiva (por ejemplo, picornavirus, flavivirus, luego gavirus) tienen un genoma que realiza función del ARNm; es reconocido y traducido por los ribosomas. La síntesis de proteínas en estos virus se produce sin el acto de transcripción según el siguiente esquema:

genómico virus de ARN-> traducción de proteínas virales .

III. Menos genoma de ARN monocatenario virus (ortomixovirus, paramixovirus, rabdovirus) y de doble cadena (reovirus) sirven como plantilla a partir de la cual se transcribe el ARNm con la participación de la ARN polimerasa asociada al ácido nucleico del virus. Su síntesis de proteínas se produce según el siguiente esquema:

genómico virus de ARN-» transcripción y- ARN- transmisión proteína del virus.

IV. Retrovirus (virus de inmunodeficiencia humana, retrovirus oncogénicos) tienen una forma única de transmitir información genética. El genoma de los retrovirus consta de dos moléculas de ARN idénticas, es decir, es diploide. Los retrovirus contienen una enzima especial específica del virus: la transcriptasa inversa o revertasa, con la ayuda de la cual se lleva a cabo el proceso de transcripción inversa, es decir, se sintetiza ADN monocatenario complementario (ADNc) en la matriz de ARN genómico. La cadena complementaria de ADN se copia para formar ADN complementario de doble cadena, que se integra en el genoma celular y se transcribe en ARNm mediante la ARN polimerasa celular dependiente de ADN. La síntesis de proteínas de estos virus se realiza según el siguiente esquema:

genómico virus de ARN-> complementario ADN-» transcripción ARNm

-"transmisión proteína del virus.

Replicación de genomas virales, es decir, la síntesis de ácidos nucleicos virales conduce a la acumulación en la célula de copias de los genomas virales originales, que se utilizan en el ensamblaje de viriones. El modo de replicación del genoma depende del tipo de ácido nucleico del virus, la presencia de polimerasas celulares o específicas del virus y también de la capacidad de los virus para inducir la formación de polimerasas en la célula.

El mecanismo de replicación es diferente para los virus que tienen:

1) ADN bicatenario;

2) ADN monocatenario;

3) más ARN monocatenario;

4) menos ARN monocatenario;

5) ARN bicatenario;

6) ARN idénticos de cadena positiva (retrovirus).

1. Virus LNA de doble cadena . La replicación del ADN viral de doble hebra se produce mediante el mecanismo semiconservador habitual: después de que las hebras de ADN se desenrollan, se les añaden nuevas hebras de forma complementaria. Cada molécula de ADN recién sintetizada consta de un padre y una hebra recién sintetizada. Estos virus incluyen un gran grupo de virus que contienen ADN bicatenario en forma lineal (por ejemplo, herpesvirus, adenovirus y poxvirus) o en forma circular, como los papilomavirus. En todos los virus, excepto en los poxvirus, la transcripción del genoma viral se produce en el núcleo.

Un mecanismo de replicación único es característico de los hepadnavirus (virus de la hepatitis B). El genoma de los hepadnavirus está representado por ADN circular bicatenario, una de las cuales es más corta (cadena positiva incompleta) que la otra. Inicialmente se está completando (Fig. 3.7). Luego, la ARN polimerasa dependiente de ADN de la célula transcribe el ADN bicatenario completo para producir pequeñas moléculas de ARNm y ARN plus monocatenario completo. Este último se denomina ARN pregenómico; es la plantilla para la replicación del genoma viral. Los ARNm sintetizados participan en el proceso de traducción de proteínas, incluida la ADN polimerasa viral dependiente de ARN (transcriptasa inversa). Con la ayuda de esta enzima, el ARN pregenómico que migra al citoplasma se transcribe de forma inversa a la cadena negativa de ADN, que, a su vez, sirve como plantilla para la síntesis de la cadena positiva de ADN. Este proceso termina con la formación de ADN bicatenario que contiene una cadena positiva de ADN incompleta.

Virus de ADN monocatenario . Los únicos representantes de los virus de ADN monocatenario son los parvovirus. Los parvovirus utilizan ADN polimerasas celulares para crear un genoma viral de doble hebra, la llamada forma replicativa de este último. En este caso, en el ADN viral original (cadena positiva), se sintetiza complementariamente una cadena negativa de ADN, que sirve como plantilla para la síntesis de la cadena positiva de ADN del nuevo virión. Paralelamente, se sintetiza ARNm y se traducen péptidos virales.

Más virus de ARN monocatenario . Estos virus incluyen un gran grupo de virus: picornavirus, flavivirus, togavirus (fig. 3.8), en los que el ARN genómico de cadena positiva realiza la función de ARNm. Por ejemplo, el ARN del poliovirus, después de ingresar a la célula, se une a los ribosomas, funcionando como ARNm, y sobre esta base se sintetiza un polipéptido grande, que se divide en fragmentos: ARN polimerasa dependiente de ARN, proteasas virales y proteínas de la cápside. La polimerasa basada en el ARN genómico de cadena positiva sintetiza ARN de cadena negativa; Se forma un ARN doble temporal, llamado intermediario de replicación. Este intermediario de replicación consta de una cadena positiva completa de ARN y numerosas cadenas negativas parcialmente completas. Una vez que se forman todas las cadenas negativas, se utilizan como plantillas para la síntesis de nuevas cadenas positivas de ARN. Este mecanismo se utiliza tanto para la propagación del ARN genómico del virus como para la síntesis de una gran cantidad de proteínas virales.

Menos virus de ARN monocatenario. Menos virus de ARN monocatenario (rabdovirus, paramixovirus, ortomixovirus) contienen una ARN polimerasa dependiente de ARN. El ARN genómico de cadena negativa que ha entrado en la célula es transformado por la ARN polimerasa dependiente de ARN viral en ARN de cadena positiva incompleto y completo. Las copias incompletas actúan como ARNm para la síntesis de proteínas virales. Las copias completas son una plantilla (etapa intermedia) para la síntesis de las hebras negativas del ARN genómico de la descendencia.

Virus de ARN bicatenario. El mecanismo de replicación de estos virus (reovirus y rotavirus) es similar a la replicación de los virus de ARN monocatenario. La diferencia es que las cadenas positivas formadas durante la transcripción funcionan no solo como ARNm, sino que también participan en la replicación: son plantillas para la síntesis de las cadenas negativas de ARN. Estos últimos, en combinación con el ARN de cadena positiva, forman viriones de ARN genómico de doble cadena. La replicación de los ácidos nucleicos virales de estos virus ocurre en el citoplasma de las células.

6 . Retrovirus (virus de ARN diploides de cadena positiva). La transcriptasa inversa retroviral sintetiza (en una plantilla de virus de ARN) una cadena negativa de ADN, a partir de la cual se copia la cadena positiva de ADN para formar una doble cadena de ADN cerrada en un anillo (fig. 3.10). A continuación, la doble hebra de ADN se integra con el cromosoma celular formando un provirus. Numerosos ARN de virión se forman como resultado de la transcripción de una de las cadenas de ADN integradas con la participación de la ARN polimerasa celular dependiente de ADN.

Formación de virus. Los viriones se forman por autoensamblaje: las partes constituyentes del virión se transportan al lugar de ensamblaje del virus: áreas del núcleo o citoplasma de la célula. La conexión de los componentes del virión está determinada porleno la presencia de enlaces hidrofóbicos, iónicos, de hidrógeno y conformidad estérica.

Existen los siguientesprincipios generales ensamblajes de virus :

La formación de virus es un proceso de múltiples etapas con la formación de formas intermedias que se diferencian de los viriones maduros en la composición de polipéptidos.

Montaje de virus simples. Consiste en la interacción de los ácidos nucleicos virales con las proteínas de la cápside y en la formación de nucleocápsides.

En virus complejos Primero, se forman las nucleocápsides, que interactúan con las membranas celulares modificadas (la futura envoltura lipoproteica del virus).

Además, el ensamblaje de virus que se replican en el núcleo celular se produce con la participación de la membrana nuclear, y el ensamblaje de virus cuya replicación se produce en el citoplasma se realiza con la participación del retículo endoplásmico o membrana plasmática, donde se encuentran las glicoproteínas y otras proteínas. de la envoltura del virus están incrustados.

En una serie de complejos En los virus de ARN de cadena negativa (ortomixovirus, paramixovirus), en el ensamblaje interviene la llamada proteína de matriz (proteína M), que se encuentra debajo de la membrana celular modificada. Al poseer propiedades hidrofóbicas, actúa como intermediario entre la nucleocápside y la envoltura lipoproteica viral.

□ Virus complejos durante el proceso de formación, incluyen algunos componentes de la célula huésped, como lípidos y carbohidratos.

Salida de virus de la célula. El ciclo completo de reproducción viral se completa en 5-6 horas (virus de la gripe, etc.) o al cabo de varios días (hepatovirus, virus del sarampión, etc.). El proceso de reproducción viral finaliza con su salida de la célula, que se produce de forma explosiva o por gemación o exocitosis.

Ruta de voladura: Una gran cantidad de viriones se liberan simultáneamente de una célula moribunda. Los virus simples que no tienen una capa de lipoproteína emergen de la célula a lo largo del camino explosivo.

En ciernes, exotshpt inherente a los virus que tienen una envoltura de lipoproteínas, que es un derivado de las membranas celulares. En primer lugar, la nucleocápside o núcleo del virión resultante se transporta a las membranas celulares, en las que ya están incrustadas proteínas específicas del virus. Luego, en la zona de contacto de la nucleocápside o del núcleo del virión con la membrana celular, comienza la protrusión de estas zonas. La yema formada se separa de la célula en forma de un virus complejo. En este caso, la célula puede mantener la viabilidad durante mucho tiempo y producir descendencia viral.

La gemación de virus formados en el citoplasma puede ocurrir a través de la membrana plasmática (por ejemplo, paramixovirus, togavirus) o a través de las membranas del retículo endoplásmico con su posterior liberación a la superficie celular (por ejemplo, bunyavirus).

Los virus que se forman en el núcleo celular (por ejemplo, los herpesvirus) brotan en el espacio perinuclear a través de una membrana nuclear modificada, adquiriendo así una envoltura lipoproteica. Luego son transportados como parte de vesículas citoplasmáticas a la superficie celular.

Virus- estos son los organismos vivos más pequeños, cuyo tamaño varía de 20 a 300 nm; en promedio, son cincuenta veces más pequeños que las bacterias. No se pueden ver con un microscopio óptico y pasan a través de filtros que no dejan pasar las bacterias.

origen de los virus

Los investigadores a menudo se preguntan si virus? Si consideramos viva cualquier estructura que tenga material genético (ADN o ARN) y sea capaz de autorreproducirse, entonces la respuesta debe ser afirmativa: sí, los virus están vivos. Si la presencia de una estructura celular se considera un signo de seres vivos, entonces la respuesta será negativa: los virus no están vivos. Cabe añadir que fuera de la célula huésped, los virus son incapaces de autorreproducirse.

Para una vista más completa sobre virus es necesario conocer su origen en el proceso de evolución. Existe la suposición, aunque no comprobada, de que los virus son material genético que alguna vez “escapó” de las células procarióticas y eucariotas y conservó la capacidad de reproducirse al regresar al entorno celular.

Virus fuera de la célula. se encuentran en un estado completamente inerte, pero tienen un conjunto de instrucciones (código genético) necesarias para volver a entrar en la célula y, supeditándola a sus instrucciones, obligarla a producir muchas copias idénticas a ella (el virus). Por tanto, es lógico suponer que en el proceso de evolución los virus aparecieron más tarde que las células.

Estructura de los virus

Estructura de los virus muy simple. Consisten en las siguientes estructuras:
1) núcleo: material genético representado por ADN o ARN; El ADN o el ARN pueden ser monocatenarios o bicatenarios;
2) capeida: una capa proteica protectora que rodea el núcleo;
3) nucleocápside: una estructura compleja formada por el núcleo y la cápside;
4) envolturas: algunos virus, como el VIH y la influenza, tienen una capa de lipoproteína adicional que se origina en la membrana plasmática de la célula huésped;
5) capsómeros: subunidades repetidas idénticas a partir de las cuales a menudo se construyen las cápsides.

La forma general de la cápside se caracteriza por un alto grado de simetría, lo que provoca capacidad de los virus a la cristalización. Esto permite estudiarlos mediante cristalografía de rayos X y microscopía electrónica. Una vez que se forman las subunidades virales en la célula huésped, pueden autoensamblarse inmediatamente en una partícula viral completa. En la figura se muestra un diagrama simplificado de la estructura del virus.

Para estructura cápside del virus Son característicos ciertos tipos de simetría, especialmente poliédrica y helicoidal. Un poliedro es un poliedro. La forma poliédrica más común en los virus es el icosaedro, que tiene 20 caras triangulares, 12 esquinas y 30 aristas. En la Figura A vemos un icosaedro regular, y en la Figura B vemos un virus del herpes, en una partícula del cual 162 capsómeros están organizados en un icosaedro.

En la figura se puede ver una clara ilustración de la simetría espiral. virus de ARN mosaico del tabaco (TM). La cápside de este virus está formada por 2130 capsómeros proteicos idénticos.

VTM fue el primer virus, aislado en su forma pura. Cuando se infecta con este virus, aparecen manchas amarillas en las hojas de una planta enferma, el llamado mosaico de hojas (Fig. 2.18, B). Los virus se propagan muy rápidamente, ya sea mecánicamente cuando plantas o partes de plantas enfermas entran en contacto con plantas sanas, o a través del aire a través del humo de los cigarrillos elaborados con hojas infectadas.

Virus Los fagos que atacan a las bacterias forman un grupo llamado bacteriófagos o simplemente fagos. Algunos bacteriófagos tienen una cabeza icosaédrica claramente definida y una cola con simetría en espiral). La figura muestra esquemáticamente. imagenes de algunos virus, que ilustra sus tamaños relativos y estructura general.

Todos los virus se dividen en dos grupos: simples y complejos. Los virus simples contienen un ácido nucleico y varios polipéptidos codificados por él. Los virus complejos están formados por ácido nucleico, lípidos y carbohidratos, que son de origen celular, es decir, en la mayoría de los virus no están codificados por el genoma viral. En casos excepcionales, el virión incluye ácidos nucleicos o polipéptidos celulares.

Los virus contienen ácidos nucleicos y proteínas. Las proteínas y los ácidos nucleicos están inextricablemente unidos. La síntesis de proteínas no es posible sin ácidos nucleicos y la síntesis de ácidos no es posible sin la participación activa de proteínas y enzimas. Se sabe que los ácidos nucleicos y las proteínas están compuestos por C, O, H, N, P, S. El genoma del virus está representado por ADN o ARN. Según su estructura genómica, las partículas virales maduras se dividen en los siguientes grupos:

1. Virus cuyo genoma es una molécula de ARN monocatenario con actividad plantilla;

2. Virus cuyo genoma es ARN monocatenario que no tiene actividad plantilla;

3. Virus con ARN fragmentado monocatenario que no tiene actividad plantilla;

4. Virus cuyo genoma consta de varias moléculas de ARN con actividad plantilla;

5. Virus con ARN bicatenario fragmentado;

6. Virus con ADN monocatenario lineal;

7. Virus con ADN circular bicatenario;

8. Virus con ADN infeccioso lineal bicatenario;

9. Virus con ADN lineal bicatenario no infeccioso.

En términos de composición de nucleótidos, el ADN de los virus de animales invertebrados es más diverso que el ADN de los vertebrados. Los ácidos nucleicos de los viriones en la mayoría de los casos son de origen viral más que celular. La infectividad de los virus está asociada al ácido nucleico y no a la proteína que forma parte de ellos. Así lo demostraron los científicos alemanes G. Schramm y A. Gierer (1956). Los ácidos nucleicos son los guardianes de toda la información genética del virus. Su composición química y estructura no son fundamentalmente diferentes de los ácidos nucleicos de criaturas más organizadas (bacterias, protozoos, animales). La mayor parte de la partícula viral está formada por proteínas que contienen los mismos aminoácidos que las proteínas de otros organismos. La proteína viral está representada principalmente por polipéptidos de uno a tres tipos. Las proteínas de la superficie de la partícula viral son antígenos responsables de la producción de anticuerpos en animales infectados. La mayor parte de las proteínas son proteínas sintetizadas en una célula susceptible según la información del genoma del virus. En casos raros, es posible que las proteínas de una célula infectada puedan incluirse en las capas de lipoproteínas y en el núcleo de algunos virus (virus de la mieloblastosis aviar, virus icosaédricos).

Las proteínas virales se dividen en proteínas de la cápside, proteínas del núcleo, proteínas de la envoltura y proteínas enzimáticas. Además de las proteínas, en la membrana lipoproteica se encuentran lípidos y carbohidratos. Los carbohidratos están contenidos predominantemente en peplómeros de glicoproteínas en la superficie de la partícula viral.

En los virus se encontraron minerales K, Na, Ca, Mg y Fe. Están involucrados en la formación de enlaces de proteínas con el ácido nucleico.

Las proteínas virales realizan funciones protectoras (protegen contra influencias ambientales adversas) y de direccionamiento (tienen receptores para una célula sensible específica). Además, las proteínas virales facilitan su penetración en una célula susceptible.

Las funciones de los ácidos nucleicos virales son las siguientes. Programan la herencia de los virus, participan en la síntesis de proteínas y son responsables de las propiedades infecciosas de las partículas virales.

La partícula viral individual se llama virión. La cubierta proteica del virión se llama cápside. Las cápsides están formadas por subunidades de proteínas de superficie, que a su vez están formadas por moléculas de proteínas. Existen los siguientes niveles de complejidad de la estructura de la cápside. El primer nivel son los polipéptidos individuales (unidades químicas), el segundo son los capsómeros (unidades morfológicas), que constan de una o más moléculas de proteínas, el tercero son los peplómeros (moléculas que forman protuberancias en la capa de lipoproteínas del virión).

Los virus se caracterizan por dos tipos de simetría de la estructura de la cápside: cúbica y helicoidal. Los virus con un tipo de simetría cúbica se llaman isométricos. Todos los virus animales conocidos que contienen ADN tienen cápsides isométricas. Los datos cristalográficos indican tres tipos de figuras con un tipo de simetría cúbica: tetraedro, octaedro e icosaedro. Para los virus es preferible la simetría icosaédrica, ya que este tipo de simetría es la más económica.

Los virus con una simetría de tipo helicoidal en la estructura de la cápside se caracterizan por el hecho de que su cápside está formada por subunidades proteicas idénticas dispuestas en espiral (capsómeros).

Los bacteriófagos (virus bacterianos) son estructuralmente una combinación de dos tipos de simetría: cúbica y helicoidal. Su cabeza es una estructura cúbica y el proceso tiene forma de espiral.

La naturaleza de la interacción entre el ácido nucleico y las capsómeras difiere en los virus con diferentes tipos de simetría de la estructura de la cápside. En los virus con estructura de cápside helicoidal, las subunidades de proteínas interactúan estrechamente con el ácido nucleico. En los virus icosédricos, no existe la interacción regular más pronunciada entre cada subunidad proteica y el ácido nucleico.

Vídeo: virus de la hepatitis C en el hígado.

Los virus se caracterizan por la uniformidad de forma y tamaño; tampoco son móviles durante el crecimiento individual y durante su ontogénesis tienen el mismo tamaño.
Las formas morfológicas de los virus son más pequeñas que las de las bacterias.
Los componentes principales de un virión (un virus fuera de una célula) son la cubierta proteica (la cápside) y la NK contenida en ella (la nucleocápside). Las unidades morfológicas de la cápside, las capsómeras, se construyen a partir de una o más proteínas. Estos capsómeros están conectados por un tipo de simetría y están dispuestos en un orden único:
- simetría espiral: forma estructuras cilíndricas;
- simetría cúbica: forma estructuras cercanas a los esferoides.
Los viriones según el tipo de formación de su estructura se dividen en:
- viriones simples - construidos según un tipo de simetría;
- viriones complejos - tipo de simetría mixta (espiral y cúbica).

Estructura de viriones simples.

Hay dos tipos de viriones simples:
- espiral;
- esférico.
Viriones espirales. Hay:
1. Virus duros en forma de bastón que tienen la forma de un cilindro duro, inflexible y muy quebradizo. Esto incluye virus que varían en longitud de 1300 a 3150 Ǻ, siendo la longitud de los viriones de 180 a 250 Ǻ (virus del mosaico del tabaco).
La estructura del virus del mosaico del tabaco (TMV). En un microscopio electrónico, el TMV tiene la forma de varillas, de 150 a 180 Å de espesor y 3000 Å (300 nm) de largo. También se encuentran con una longitud más corta, pero no son contagiosas. Los capsómeros del virión están dispuestos en simetría helicoidal.

La unidad química, estructural y morfológica es una proteína con un peso molecular de 17400 D. Además, por cada tres vueltas de la hélice existen 49 unidades morfológicas. Dentro del cilindro hueco hay ARN monocatenario; el tamaño del ARN excede el tamaño del virión, pero el ARN está empaquetado de forma compacta y también se encuentra a lo largo de una línea helicoidal entre los capsómeros. Hay 49 nucleótidos por vuelta de la hélice; cada molécula de proteína está asociada con tres residuos de nucleótidos.
2. Los virus filamentosos tienen la forma de hilos elásticos que se doblan y cruzan fácilmente entre sí.
Los viriones esféricos se construyen según la simetría cúbica. Esta estructura se basa en la estructura de una estructura de veinte lados: un icosaedro. El icosaedro más simple tiene 12 vértices y 20 caras, los más complejos contienen 20T caras, donde T es el número de triagulación.
T=P×f2,
P - tamaño, clase de icosaedro, toma valores 1, 3, 7, 13, 19, 21, 37,
f - cualquier número entero,
f 2: indica cuántos triángulos isósceles se encuentran en una cara del icosaedro.
Así, los icosaedros más simples de clase 1 con f = 1 tienen 20 caras, y con f = 2 - 80 caras.
Los virus con simetría cúbica tienen dos tipos de capsómeros: los capsómeros están ubicados en los vértices y están formados por 5 subunidades idénticas (pentómeros) y a lo largo de las caras laterales, a partir de 6 subunidades (hexómeros).
El tamaño del virus está determinado por el número de capsómeros, el virus esférico más pequeño de clase 1 tiene 12 pentómeros y no tiene hescómeros, y el virus más grande contiene 1472 capsómeros. El ARN o el ADN se pliegan de forma muy compacta, formando invaginaciones en espiral en los capsómeros.

Estructura de virus complejos.

Los virus complejos incluyen virus que tienen un tipo complejo de simetría o componentes adicionales de lípidos o carbohidratos.
Las capas adicionales son lípidos o carbohidratos, pero la estructura de estas capas no está codificada en NA. Estas membranas son de origen celular y es difícil determinar su contenido, muchas veces son fragmentos del CPM que captura el virus al salir de la célula.
Funciones del caparazón:
protector (insensible a algunos productos químicos y sustancias tóxicas);
sirven como parte de un mecanismo que facilita la penetración del virus en la célula, debido a que estas membranas se fusionan fácilmente con el CPM.
Las conchas pueden tener proyecciones tubulares que tienen actividad antigénica y sirven como receptores para la unión del virus a la superficie celular.
Los virus que tienen caparazones adicionales son polimórficos y tienen forma de bala o dedal.

Los bacteriófagos son un grupo de virus con un tipo complejo de simetría.
En 1917, De Herrel descubrió la lisis de células bacterianas en la superficie de una placa de Petri y llamó a este agente de naturaleza desconocida bacteriófago, un devorador de bacterias.
Hay virus tanto complejos como simples; tienen 5 formas morfológicas:
- fagos filamentosos (tipo de simetría helicoidal, que contiene principalmente ADN);
- fagos con un tipo de simetría cúbica (tienen los rudimentos de un proceso de cola, estos contienen ARN o ADN monocatenario);
- fagos con un proceso corto;
- fagos que tienen dos tipos de simetría (una cabeza, un tipo de simetría cúbica y una vaina no contráctil, una cola, construida según un tipo de simetría helicoidal) con ADN bicatenario;
- el tipo de simetría más complejo (con una cabeza y una vaina que se contrae, que contiene ADN).
Modelo del fago T2.
Este es un bacteriófago que contiene una cabeza y un apéndice.
La cabeza está construida según el tipo de simetría cúbica y contiene una doble cadena en su interior. ADN que es muchas veces más grande que el tamaño del fago. El ADN está plegado de forma compacta y está determinado en gran medida por la función estabilizadora de las proteínas putriscina y espermicina, que están asociadas a metales divalentes y su función es bloquear las fuerzas repulsivas y neutralizar la carga negativa de la partícula;
El proceso tiene una estructura compleja, que consiste en un collar, que está adyacente a la cabeza, una vaina contráctil construida según una simetría de tipo espiral, dentro de la cual hay un cilindro hueco, y al final del proceso hay un Placa basal hexagonal, de la que parten 6 hilos. La placa basal sirve como factor de adsorción en la superficie celular y la varilla hueca asegura el transporte del ADN del fago al interior de la célula bacteriana.

Viroides. Los viroides son una molécula de ARN monocatenaria cerrada covalentemente en un anillo y no contienen una cubierta proteica. Los viroides son objetos infecciosos. Algunas enfermedades de las plantas tienen un origen viroidal, pero los patógenos humanos y animales no. Los viroides tienen transmisibilidad: la capacidad de transmitirse de un objeto a otro, a menudo de una planta a otra, de forma mecánica (por el viento, insectos).

Cultivo de virus

1. El uso de animales de laboratorio, pero debido a la limitada especificidad para el cultivo de virus, es necesario contar con ciertos animales de laboratorio, también se necesita tejido humano, lo cual es un inconveniente y una violación de la bioética.
2. Cultivo de virus en embriones de pollo, pero no es adecuado para todos los virus.
3. El uso de un cultivo de células o tejidos de animales de laboratorio o humanos que sean permisivos para el virus: la capacidad de reproducir virus. Desventaja: las células envejecen durante el cultivo.
4. Cultivo con células híbridas: un híbrido de una célula normal que permite el virus con una célula cancerosa. Las células cancerosas exhiben una mitosis incontrolada, lo que prolonga la vida de las células permisivas.

Influencia de factores ambientales.
1. Calefacción. La mayoría de los virus son estables a temperatura ambiente, pero se produce una disminución de la infectividad a 50-60o C. La tasa de reproducción del virus de la influenza disminuye a 38-39o C, y el virus del mosaico del tabaco es estable a 65o C, pero muere a 70o C. C.
2. Impacto mecánico
- la mayoría de los virus son resistentes a la presión osmótica,
- los ultrasonidos destruyen los virus con forma de bastón en pocos minutos y tienen poco efecto sobre los virus esféricos,
- secado: algunos virus se transfieren fácilmente, mientras que otros se inactivan a temperatura ambiente cuando disminuye la humedad.
3. Radiación: Los rayos UV y las radiaciones ionizantes provocan la muerte y, en dosis bajas, la mutación.
4. Factores químicos:
- alcohol, yodo, peróxido de hidrógeno,
- antibióticos, pero no existen antibióticos eficaces para el tratamiento sistémico. Existen antibióticos profilácticos y los hay que se utilizan para el tratamiento local.
El agente contra los virus es el sistema de interferón producido por el cuerpo humano.

Almacenamiento de virus en laboratorios
Los virus se almacenan en estado liofilizado en un sistema crioprotector y se secan a 60 °C desde un estado congelado. En este caso, la partícula viral se coloca en crioprotectores, que protegen a los virus del daño causado por las partículas de hielo. Los virus también se pueden almacenar en suero sanguíneo en una atmósfera de CO2 a -70°C; se utiliza glicerina como estabilizador.

Principales grupos de virus.

Los virus, según el objeto de influencia, se dividen en: virus de bacterias, plantas, insectos, animales y humanos.
Existe una clasificación artificial de los virus, que establece:
- tipo de NK (ADN o ARN),
- estructura monocatenaria o bicatenaria,
- presencia o ausencia de una capa exterior,
- si es ARN monocatenario, entonces +ARN o -ARN,
- presencia de transcriptasa inversa en la estructura.