Virus
De Viquipèdia
- Un significat alternatiu de virus, és un virus informàtic.
Un virus (de verí en llatí) és una xicoteta partícula que pot infectar altres organismes. Els virus són paràsits intracel·lulars. Sols poden reproduir-se invadint i formant part d'altres cèl·lules, ja que no disposen de les eines necessàries per la seua auto-reproducció. El terme virus, normalment, es refereix a aquelles partícules que infecten eucariotes (organismes pluricel·lulars i molts organismes unicel·lulars), mentre que el terme bacteriòfag o fag, s'utilitza per descriure aquelles partícules capaces d'infectar procariotes (bacteris i altres organismes semblants). Típicament, els virus duen una xicoteta quantitat d'àcids nucleics (ADN o ARN) envoltats per alguna forma de protecció, que pot ser protèica o de proteïnes i lípids.
Taula de continguts |
[edita] Estructura i anatomia d'un virus
Els virus estan compostos per una càpsida vírica de proteínes que envolta l'àcid nucleic, que pot ser ADN o ARN. Aquesta estructura, al mateix temps, pot estar redejada per l'envoltura vírica, una capa lipídica amb diferents proteínes, depenent del virus.
Alguns virus poden arribar a ser molt grans, concretament alguns que existeixen com a paràsits metabòlics dins la cèl·lula hoste. Per exemple, el virus Mimivirus sobreviu dins les amebes que poden ser trobades a l'aigua de les torres de refrigeració. Mimivirus té un ADN de unes 800 parelles de kilobases, més gran que el genoma de diversos bacteris.
[edita] Replicació viral
Els virus no són èssers vius, són elements genètics, per tant deuen utilitzar els mecanismes i metabolisme de la cèl·lula hoste per tal de replicar-se. Aquesta és la raó per la qual els virus són anomenats paràsits intracel·lulars. Abans de que un virus entre en la cèl·lula hoste, s'anomenà virió. Els virions poden transmetir-se d'un hoste a una altre per contacte directe o mitjançant un vector, o transportador. Dins de l'organisme, els virus poden entrar a les cèl·lules de diverses maneres. Per exemple, els bacteriòfags, virus de bacteris, poden adherir-se en llocs concrets de la membrana cel·lular i, un cop situades, els enzims fan un xicotet forat en la membrana. És aleshores quan el virus injecta el seu material genètic en la cèl·lula. Altres virus com el VIH, entren en l'hoste per endocitosi, i aleshores forcen a la cèl·lula a reproduir nous virus fins arribar a la mort d'aquesta.
Hi ha tres maneres diferents de que la informació continguda en el genoma d'un virus es puga reproduir.
- Els virus que contenen ADN dins de la càpsida, un cop han introduït l'ADN dins la cèl·lula hosta, l'ADN del virus comença a replicar-se junt amb el de la cèl·lula hosta.
- Alguns virus que contenen ARN en la càpsida utilitzen l'enzim ARN replicasa per fer centenars de còpies del seu ARN dins de la cèl·lula hoste.
- Finalment, els retrovirus, que també conenen ARN en la càpsida, usen l'enzim transcriptasa inversa per sintetitzar una cadena d'ADN a partir del ARN que contenen. Després la cadena d'ADN sintetitzada serà replicada usant els mecanismes de la cèl·lula hoste.
Així doncs, els pasos que típicament un virus segueix per reproduir-se són:
- Adhesió, o de vegades absorció: El virus s'adhereix a receptors de la membrana cel·lular.
- Penetració: L'àcid nucleic del virus es desplaça cap al citoplasma de la cèl·lula hoste. La càpsida dels bacteriòfags es manté a l'exterior, mentres que, molts virus que infecten a animals, la càpside entra cap a la cèl·lula infectada.
- Replicació: El genoma víric conté tota la informació necessària per produir nous virus. Un cop dins de la cèl·lula hoste, el virus indueix que aquesta sintetitze els components necessaris per la seua replicació.
- Ensamblació: Els nous components virals sintetitzats són ensamblats per formar nous virus.
- Alliberament: Els nous virus creats són alliberats a l'exterior de la cèl·lula, per poder infectar altres cèl·lules.
Quan el virus ha entrat en la cèl·lula, immediatament indueix a l'hoste a que comence a sintetitzar les proteínes necessàries per la reproducció del virus. L'hosta produeix tres classes de proteínes: els enzims usats en la replicació d'àcids nucleics, les proteínes usades per construir el recobriment del virus; i proteínes lítiques, usades per trencar la membrana cel·lular per fer l'alliberament dels nous virus creats. El producte víric final és ensamblat espontàniament. Totes les parts són sintetitzades de manera independent pel host i són unides juntes per sort. Aquest auto-ensamblament, alguns cops, és ajudat per carabines moleculars, o altres proteínes sintetitzades per l'hosta que ajuden a unir les parts de la càpsida.
Els nous virus sintetitzats abandonen la cèl·lula, per exocitosi o lisolisi. Alguns virus animals indueixen que la el reticle endoplasmàtic de l'hoste sintetitze unes proteínes anomenades glicoproteïnes, que són recolectades al llarg de la membrana cel·lular. El virus aleshores eix de la cèl·lula per aquests llocs, aquest procés es coneix com exocitosi. D'altra banda, els bacteriòfags deuen obrir o trencar la membrana cel·lular per ser alliberats. Al final d'aquest procés la cèl·lula mor.
[edita] Origen
L'origen dels virus no està del tot clar, però actualment hi ha una hipòtesi molt suportada que afirma que els virus són uns derivats dels hostes als que infecten, originant-se a partir d'elements transferibles com els plàsmidis o els transposons. També s'ha hipotitzat que poden ser microbis extremadament reduïts, que van aparèixer de manera separada en el mateix brou de cultiu on va sorgir la vida i les primeres cèl·lules. I inclús, que les diferents classes de virus van aparèixer a través de diferents mecanismes.
Altres partícules infeccioses, amb una estructura encara més simple que la dels virus, són: els viroids, els virusoids i els prions.
[edita] Malalties víriques humanes
Hi han molts exemples de malalties viriques humanes, entre d'altres podem citar: constipat comú, causat per una varietat de virus relacionats; la SIDA, causat pel virus VIH; o el herpes simplex. Està ben establert que el càncer cervical també està causat per la infecció per papillomavirus, representant la primera evidència en humans entre el càncer i un agent infecciós.
L'habilitat dels virus de causar efectes epidèmics devastadors en les societats humanes, ha conduït a la fabricació d'armes biològiques amb virus. Per exemple la verola, que hui en dia és una malaltia infecciosa sense importància, es va usar de manera indirecta com a arma biològica contra els Nadius Americans en les colonitzacions britàniques i espanyoles. No està clar quants Nadius Americans van morir per la verola després de l'arribada de Cristòfor Colom a les Amèriques, però ha quedat constància que el nombre va ser molt gran. El dany causat per aquesta malaltia va ajudar significativament als intents europeus de desplaçar i conquerir la població nadiva. Es calcula per exemple que entre el 80 i 95% de la població Hawaiiana va morir principalment per verola i també per altres malalties.
Els virus són molt difícils de matar, ja que usen els mecanismes cel·lulars de l'hosta per dur a terme les seues funcions. Les aproximacions mèdiques més eficients per la lluita contra els virus, són les vacunes, i fàrmacs per atenuar els símptomes derivats de l'infecció vírica. Cal recordar que els antibiòtics no presenten cap efecte en contra dels virus i el seu ús en contra de les infeccions víriques sols beneficia a les resistències de certs bacteris cap a determinats antibiòtics. Normalment la manera més prudent d'actuar és començar un tractament amb antibiòtics mentre s'esperen els resultats dels anàlisis que determinen si l'infecció és virica o deguda a bacteris.
[edita] Estudi i aplicacions dels virus
[edita] Els virus com a eina per explorar els mecanismes cel·lulars bàsics
Els virus són importants per l'estudi de la biologia cel·lular i molecular, per que aporten sistemes simples que poden ser usats per manipular i investigar les funcions de molts tipus de cèl·lules. Aquest tipus d'estudis han aportat importants models per a la recerca en biologia, com replicació d'ADN, transcripció, processament d'ARN, i transport de proteínes.
Els retrovirus, contenen ARN en les partícules víriques, però sintetitzen còpies d'ADN en les cèl·lules infectades. Els retrovirus són un bon exemple de com els virus poden jugar un important paper com models en la recerca en biologia. Els estudis d'aquests virus van ser els primers estudis que van mostrar el procés de síntesi de ADN a partir de RNA, un mètode fonamental per a la transferència de material genètic, present tant en eucariotes com en procariotes.
[edita] Els virus com a eina en enginyeria genètica
Els geneticistes usualment utilitzen virus i derivats de virus per introduir ADN en les cèl·lules que estan estudiant. També poden ser usats en enginyeria genètica per introduir el material genètic necessari per crear transgènics. És una eina habitual per reproduir material genètic que en permeti el seu estudi, formant les anomenades genoteques.
Alguns dels virus més utilitzats amb aquestes finalitats són l'M13 i el fag λ, i alguns dels derivats més coneguts serien els fagèmids i còsmids.
[edita] Éssers vius?
Els virus segresten els mecanismes de reproducció de les cèl·lules hostes per replicar-se i així completar el seu cicle de vida. Sovint són considerats com quelcom a mig camí entre la vida i el món inorgànic. Poden reproduir-se, i inclús, mostrar herència, però necessiten usar els mecanismes de l'hostes, per si sols no són capaços de fer res. El que si que està clar és que són paràsits (vius o no), i com a tots els paràsits, tenen un limitat subconjunt de possibles hostes, de vegades, fins i tot, un determinat tipus de cèl·lula d'una espècie.
La majoria dels científics es neguen a considerar-los com a éssers vius purs per les seves capacitats reproductives amb l'argument que llavors caldria també considerar vius altres entitats autoreplicatives més simples com ara els viroids, els prions, els transposons o fins i tot els cristalls i el foc.
En una de les moltes definicions que proven de descriure els éssers vius es diu que són maquines termodinàmiques amb capacitat de mantenir l'entropia interna a base de crear-ne encara més al seu exterior. És una definició de la que els virus en quedarien del tot excloses.
