www.bananagiveaway.com

Métodos de estudio de los virus

El método de estudio de los virus se realiza mediante cultivos celulares. Un cultivo celular se obtiene induciendo el crecimiento de células disgregadas a partir de un tejido animal o vegetal, sobre el fondo de una placa de cultivo que contiene un medio nutritivo complejo.

El recuento de las partículas víricas se efectúa contado las partículas infectivas, es decir, el número de viriones que, debido a su multiplicación sobre células susceptibles, producen un efecto observable. Los virus, durante su multiplicación, producen alteración o efectos citopáticos en las células susceptibles desde la lisis celular a la aparición de cuerpos o inclusiones extrañas en los tejidos

La unidad más pequeña que causa un efecto detectable en la célula hospedadora se denomina unidad infectiva vírica.

Uno de los métodos de recuento de partículas víricas más utilizadas es el recuento en placa. Cuando una partícula vírica crece sobre una capa de células susceptibles origina un área más clara denominada calva o placa de lisis, que corresponde a un área de destrucción o alteración de las células

Otros métodos de recuento o visualización se basan en técnicas de microscopía electrónica o en actividades específicas de proteínas de la superficie del virus, como su capacidad para producir hemaglutinación.

RECUENTO SOBRE ANIMALES EN EXPERIMENTACIÓN

Algunos virus no causan efectos reconocibles en las células, pero producen la muerte de los organismos susceptibles. En este caso, el cultivo y el recuento se realizan mediante la inyección de diluciones sucesivas en animales, y se establece como referencia la dilución a la cual muere la mitad de los mismos (dosis letal 50).

Ciclo biológico: multiplicación vírica

En estado extracelular, los virus son inertes e incapaces de reproducirse, por lo que tiene lugar cuando el virión penetra en el interior de la célula (ciclo lítico). Algunos virus penetran en las células hospedadoras y permanecen en ellas sin producir nuevas partículas (ciclo lisogénico).

1. CICLO LÍTICO.

          1. ENTRADA DE LOS VIRUS EN LA CÉLULA HOSPEDADORA.

La penetración debe ir precedida por una adsorción específica, que implica el reconocimiento y la unión de las proteínas de la cápsida o la envoltura a receptores específicos de la célula hospedadora. Sin embargo, ciertos virus penetran directamente a través de heridas mecánicas, o por acción de artrópodos transmisores (vectores de transmisión).

En los bacteriófagos y ciertos virus animales, la penetración se produce por inyección.

En el resto de los virus, la penetración la hace por medio de procesos de endocitosis, los virus envueltos pueden penetrar por fusión de su envoltura con la membrana plasmática. Posteriormente, el ácido nucleico se libra en el citoplasma mediante la rotura de la cápsida (descapsidación).

          2. REPLICACIÓN Y SÍNTESIS DE LOS COMPUESTOS VIRALES.

El virus utiliza la maquinaria biosintética del hospedador y los enzimas codificados en su propio genoma. Las funciones principales de la etapa:

•  Síntesis de proteínas del virus. (Proteínas de replicación, proteínas estructurales de la cápsida, de maduración y liberación). Puede desarrollarse en una o dos fases (temprana y tardía) y se produce n el citoplasma.
• Replicación del ácido nucleico viral. En el citoplasma bacteriano o en el núcleo de la célula (virus animales).

        3. MADURACIÓN

Una vez sintetizados los componentes de los nuevos viriones, las cápsidas se ensamblan con el ácido nucleico.

          4.LIBERACIÓN.

Los nuevos viriones salen de la célula, bien provocando la lisis de ésta o lentamente por gemación.

Los virus envueltos adquieren su membrana a partir de la membrana de la célula hospedadora, tras insertar en ella proteínas específicas.

Durante los períodos de penetración y replicación no se detectan partículas infectivas, se generan de forma “explosiva” cuando se produce la lisis de la célula hospedadora.

2. CICLO LISOGÉNICO

La mayoría de los virus o bacteriófagos son virulentos, siguen un ciclo lítico. Los virus denominados atemperados pueden incorporar su ácido nucleico al genoma del hospedador, replicándose con él (estado de profago), sin que produzca la síntesis de componentes virales y la liberación de la progenie viral. Sólo ciertos agentes inductores provocan la liberación del ácido nucleico del virus, que seguirá entonces un ciclo lítico.

Concepto y estructura de un virus

CONCEPTO DE VIRUS

Los virus son organismos acelulares, es decir, no presentan estructuras ni organizaciones celulares. A pesar de que tengan una organización sencilla, los virus contienen información genética propia, dirigen su proceso de replicación y su ácido nucleico codifica para la síntesis de proteínas virales (tanto proteínas estructurales como proteínas necesarias para su replicación).

Los virus son parásitos intracelulares obligados, y en su ciclo alternan una fase extracelular inerte y una fase intracelular activa. En función del hospedador que parasitan, se clasifican en tres grandes grupos: virus bacterianos, virus vegetales y virus animales.

De forma general, los virus se caracterizan por presentar un tamaño pequeño (entre 0,02 μm y 0,3 μm) y por su simplicidad estructural

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS VIRUS

La partícula vírica, también llamada virión, está constituida por un fragmento de ácido nucleico (ADN o ARN, monocatenario o bicatenario, lineal o fragmentado) encerrado en una cubierta proteica o cápsida. Algunos virus, presentan una envoltura membranosa compuesta por una bicapa lipídica procedente de la célula hospedadora asociadas a proteínas víricas. A estos virus se les denominan virus con envoltura, al contrario a los virus desnudos, que carecen de dicha envoltura.

El ácido nucleico de los virus contiene la información genética necesaria para la síntesis de enzimas implicadas en su proceso de replicación (ARN o ADN polimerasas) o transcripción, proteínas estructurales que constituyen la cápsida o proteínas implicadas en la maduración de las partículas víricas.

La cápsida está formad por capsómeros, unidades estructurales constituidas por una o varias subunidades proteicas denominadas protómeros. Las proteínas que forman esta cápsida se organizan alrededor del ácido nucleico, de manera que la nucleocápsida (cápsida + ácido nucleico) presenta una simetría determinada que caracteriza la morfología del virión. Se distinguen, así, virus con simetría helicoidal, virus con simetría icosaédrica y virus complejos.

1. Virus de simetría helicoidal. Los virus con simetría helicoidal presenta una nucleocapside cilíndrica que puede estar extendida como en el virus del mosaico del tabaco (virus desnudo). En otros casos la nucleocapside esta arrollada sobre sí misma y recubierta por una envoltura, como en el virus de la Influenza.

2. Virus con simetría icosaédrica. Los virus con simetría icosaedrica son poliedros regulares con 20 caras triangulares, 30 aristas y 12 vértices. Son ejemplos de virus con este tipo de simetría y desnudos el virus de la poliomielitis o los adenovirus. Los herpesvirus y togavirus son virus con esta simetría y recubiertos por una envoltura.

3. Virus complejos. Los virus complejos son aquellos virus que presentan una nucleocapside helicoidal o icosaédrica recubiertos por una envoltura laxa. Ejemplos de estos virus son los poxvirus (forma de ladrillo), los rhabdovirus (forma de bala) y algunos bacteriófagos que poseen una cabeza con simetría icosaédrica y una cola con simetría helicoidal.

Microorganismos y medio ambiente

Las características particulares de los microorganismos les convierten en habitantes habituales de todo tipo de ambientes: el aire, el suelo, el agua, nuestra propia piel o incluso el interior de otros seres vivos. Los microorganismos intervienen en los ciclos de la materia y la energía, en algunos casos llevando a cabo actividades metabólicas que no pueden realizar ningún otro tipo de ser vivo, como la fotosíntesis anoxigénica, la fijación del nitrógeno atmosférico o la utilización de elementos inorgánicos como fuente de energía. Los microorganismos son los principales agentes que transforman la materia en los ecosistemas. Son capaces además, de reciclar materiales que obtienen de diferentes niveles tróficos dando lugar a los denominados ciclos ecológicos o ciclos biogeoquímicos. La materia circula en la naturaleza entre los seres vivos y el medio abiótico en un sistema cerrado, donde casi no se producen pérdidas. 

Los microorganismos están implicados en todos los niveles tróficos y mineralizan toda la materia orgánica. Los distintos niveles tróficos entre los que se transfieren materia y energía constituyen una cadena trófica. 

Los organismos productores elaboran los compuestos orgánicos a partir de un compuesto inorgánico, el CO2, utilizando como fuente se energía la luz o compuestos inorgánicos simples. Esta materia orgánica es esencial para el resto de los organismos, que la usan de fuente de energía y carbono. 

• Los consumidores aprovechan esta materia orgánica sintetizada por los productores alimentándose directamente de ellos o de otros consumidores. 
• Los descomponedores son microorganismos que degradan la materia orgánica en descomposición, de forma que pueda ser utilizada de nuevo por los productores. 

Los microorganismos participan activamente en los ciclos biogeoquímicos debido a su amplia distribución en todo tipo de ambientes, su fácil dispersión, amplia diversidad metabólica y su pequeño tamaño, todo esto favorece un rápido intercambio de nutrientes y productos con el medio.

Algunos ejemplos de ciclos biogeoquímicos son los siguientes:

Generalidades de las bacterias

Las bacterias (del griego bakterion, pequeño bastón) son un grupo abundante y heterogéneo de microorganismos unicelulares procariotas, con un tamaño que oscila entre 0,1 y 50 µm. 

Presentan formas variables: cocos (esféricos), bacilos (alargados con forma de bastoncillo), vibrios (forma curvada, a veces con forma de coma) y espirilos (alargados y retorcidos). A veces se presentan agrupados: se utiliza el prefijo estrepto… cuando aparecen alineadas, estafilo… cuando se encuentran en un plano o sarcinas cuando se encuentran en racimo. 

Dentro de la estructura bacteriana se deben tener en cuenta los siguientes componentes: 

• Cápsula bacteriana (no siempre presente)
• Pared bacteriana: formada por peptidoglucanos. Según su composición se diferencian las bacterias Gram + y Gram -. 
• Membrana plasmática. Presenta unas invaginaciones relacionadas con la división celular y la respiración celular denominadas mesosomas.
• Citoplasma celular. No presenta la gran diversidad de orgánulos de la célula eucariota, únicamente presenta ribosomas de tipo 70 S responsables de la síntesis de proteínas. 
• Nucleoide. Es el cromosoma bacteriano. Su composición es ADN bicatenario circular, no asociado a histonas.
• Plásmidos o episomas. Son fragmentos de ADN circular que se replican independientemente del cromosoma bacteriano. Aportan información extra a la célula bacteriana que los contiene.
• Flagelo. Prolongación de longitud variable que sirve para el movimiento de la bacteria. Su número y disposición es variable. La proteína que los constituye es la flagelina (a diferencia del flagelo eucariota, formado por la unión de proteínas de tubulina). 
• Fimbrias o pili (pelos bacterianos). Son filamentos abundantes y delgados que recubren la superficie de la bacteria. Su misión es la de fijación a otras bacterias para intercambiar información (plásmidos) por conjugación.