Concepto de virus

Los virus son partículas microscópicas y filtrables, constituidas por un ácido nucleico que forma su genoma y que está rodeado de una cápsida proteica (en algunos casos rodeada de una envoltura membranosa). Cuando se encuentran en la fase extracelular son inertes, ya que en su partícula viral o virión no poseen las enzimas necesarias para expresar las proteínas que codifican sus genes y no presentan un metabolismo propio. Por ello, los virus se ven obligados a utilizar la maquinaria que las células han ido poniendo a punto a lo largo de la evolución. Son, por tanto, parásitos celulares estrictos.

Estructura de los virus

Los virus siempre están compuestos de genoma vírico y cápsida. En el caso de los virus con envoltura la cápsida está rodeada por una bicapa lipídica.

Genoma vírico

Siempre está compuesto por un único tipo de ácido nucleico. En los virus existe mayor variedad en el genoma que en el resto de los organismos. Así, puede haber virus con genoma ADN monocatenario o bicatenario, circular o lineal. Los virus con genoma ARN también pueden variar e incluso ser, en algún caso, de doble cadena. También puede estar fragmentado.

Cápsida

Es la cubierta proteica que envuelve al ácido nucleico. La función es dar protección al genoma y en los virus desnudos, servir de reconocimiento de las proteínas de la célula que actúan como receptores virales. El conjunto de cápsida y genoma vírico se denomina nucleocápsida. La cápsida está compuesta por proteínas denominadas capsómeros, de origen viral, que se disponen de una manera regular y según un tipo de simetría que permite distinguir varios tipos de cápsidas:

• Cápsida icosaédrica: estructura poliédrica con veinte caras triangulares, doce vértices y treinta aristas. Según la unión de los capsómeros, pueden formar hexones o pentones.
• Cápsida helicoidal: los capsómeros se disponen helicoidalmente, rodeando al ácido nucleico.
• Cápsida compleja: típica de muchos bacteriófagos. Tiene dos partes: la cabeza que aloja al genoma y la cola, que está adaptada para inyectar el ácido nucleico en la célula parasitada.

Envoltura membranosa

Es una bicapa lipídica que procede de la célula que ha infectado el virus durante el proceso de salida de la célula. En esta membrana están insertadas glicoproteínas codificadas por el genoma viral, que sobresalen de la envoltura. Tiene una función de reconocimiento de la célula huésped y facilita la entrada del virus en dicha célula.

Ciclo de multiplicación de los virus

Los virus carecen de funciones de nutrición. No necesitan obtener energía, ya que utilizan la energía de la célula para la síntesis de sus proteínas y de sus ácidos nucleicos. En cambio presentan importantes mecanismos que les permiten reproducirse dentro de la célula huésped. En el ciclo de multiplicación de un virus se pueden diferenciar una serie de fases:

• Fijación o absorción: esta fase es determinante para que el virus pueda entrar en una célula. Las proteínas de la cápsida o de la envoltura del virus reconocen unas glicoproteínas presentes en la célula, que sirven de receptores para el virus.
• Penetración o entrada: el virus necesita entrar en el citoplasma de la célula. Puede hacerlo mediante un mecanismo directo, como en los bacteriófagos, que inyectan el ADN dentro de la célula, quedando la cápsida fuera. Los virus sin envoltura suelen entrar mediante endocitosis mediada por un receptor. Los virus con envoltura pueden penetrar en la célula por fusión entre la membrana lipídica del virus y la membrana plasmática celular.
• Descapsidación: en el caso de los bacteriófagos no es necesario, ya que la cápsida ha quedado fuera de la célula. En el resto de los virus, se desprenden de la cápsida mediante degradación por enzimas celulares.
• Replicación y expresión del genoma viral: dependiendo del tipo de material genético que lleva el virus utilizará distintos mecanismos de replicación y expresión. El objetivo del virus es hacer múltiples copias del genoma, así como sintetizar las proteínas de la cápsida para formar la progenie viral. En esta fase la célula trabaja exclusivamente para el virus.
• Ensamblaje de los nuevos viriones: mediante un complejo proceso, los capsómeros recién sintetizados se reúnen formando la cápsida y el ácido nucleico queda en su interior.
• Lisis o liberación: los nuevos viriones salen al exterior, rompiendo la membrana y produciendo la lisis o muerte de la célula.

Los virus no producen siempre la lisis de la célula. Existen algunos bacteriófagos que entran en un ciclo de lisogenia, donde el genoma vírico se integra en el cromosoma de la bacteria, formando el profago, que se transmitirá como un gen más a las células hijas. En un determinado momento, por un estímulo externo, el profago puede salir del genoma bacteriano y entrar en un ciclo lítico. También algunos virus inducen transformación celular y pueden producir tumores.

Ciclo vital de un bacteriófago