Biología 2º de bachillerato

Genética molecular
Virus

Naturaleza de los virus Los virirus son partículas microscópicas compuestas por ácido nucléico protegido por una cápside de proteínas. En ocasiones pueden llevar una envuelta formada por una membrana Son siempre de tamaño pequeño ; entre 20 y 300 nm . (Células procariotas 1000 - 3000 nm eucariontes mayores) En fase extracelular son partículas inertes llamadas virones Aprovechan mecanismos celulares para introducir el genoma en la célula Aprovechan mecanismos celulares para producir sus proteínas y su propio genoma Pueden salir de célula a infectar otras. Algunos pueden permanecer indefinidamente en el interior celular en el cromosoma de la célula. Sólo tienen función de reproducción. Por este motivo se discute si son o no seres vivos. Depende de la definición de vida Lo que está claro es que tienen información genética y que son capaces de evolucionar a lo largo de las generaciones. Los virus son parásitos celulares obligados: Siempre necesitan una célula para reproducirse. Se diferencian tipos de virus por su material genético, el tipo de cápside y la presencia o no de envuelta membranosa

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Estructura Pueden llevar varios elementos: Material genético : Genoma vírico. Siempre presente en los ciclos de los virus Cápside o cápsida : Cubierta de proteinas que protege al virón y permite su propagación Cubierta : Membrana celular procedente de la célula parasitada con proteínas víricas de reconocimineto Genoma  Material genético del virus. Puede ser ADN o ARN. Porta pocos genes ADN de doble cadena lineal : Frecuente en virus. : Fagos . Herpes ADN de doble cadena circular : Papiloma . Hepatitis B ADN de cadena sencilla lineal: Varios Bacteriófagos. Mosaico del tabaco ADN de cadena sencilla circular: Bacteriófagos. FX174 ARN de cadena doble:Rotavirus ARN de cadena sencilla: Frecuente : Gripe. Sida. Polio. Hepatitis A. Sarampión, Rabia   Generalmente una sola cadena de ácido nucléico A veces pueden llevar varias (poliadenovirus . Gripe) Cápside o Capsida  Envoltura protéica que protege en material genético Proteínas globulares de uno o varios tipos Icosaédrica Mayoría de los virus Helicoidal. Virus del mosaico del tabaco. Rabia. Filovirus Compleja Bacteriófagos . Algunos pueden presentar varias cápsides (Sida)   Virus con cápside helicoidal Ver cápside icosaedrica de un virus Ver cáposide helicoidal de un virus Envuelta  La presentan muchos virus animales Procede de la membrana de la célula con glucoproteínas propias del virus Gripe, rabia, hepatitis, viruela, sida Cápside y cubierta de un virus Algunos virus llevan enzimas internas o externas ARN pol . Lisozimas ....

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Clasificación  Tabla de clasificación Suelen clasificarse inicialmente por su genoma Grupo I - ADN bicatenario Grupo II - ADN monocatenario Grupo III- ARN bicatenario Grupo IV - ARN monocatenario + (misma secuencia que el ARNm+) Grupo V - ARN monocatenario - (secuencia complementaria del ARNm+) Grupo VI - Retrovirus Posteriormente por la el tipo de cápside, presencia de cubierta o grupos de seres vivos a los que infectan Se definen varias familias de virus.

Algunas enfermedades causadas por virus Humanas Virus del papiloma humano Verrugas Varios tipos de infecciones respiratorias : resfriados, catarros, faringitis , neumonía Varios tipos de infecciones gastrointestinales : gastroenteritis, diarreas .... Varios tipos de infecciones del sistema nervioso: Encefalitis, meningitis Varicela Viruela Herpes - Infecta neuronas y permenece latente toda la vida Poliomielitis Hepatitis A, C Rubeola Fiebre amarilla Paperas Mononucleosis infecciosa Rabia Sida Fiebres hemorragicas . Ébola Animales Fiebres hemorrágicas Vacuna Fiebre Aftosa Artiodáctilos Gripe Rabia Plantas Virus del mosaico Bacterias Fagos La transmisión en organismos pluricelulares pueden ser por: Contacto. Sobre todo zonas poco protegidas o dañadas (mucosas animales, raíces en plantas) Aire (animales en respiratorio) Agua y alimentos (animales en tubo digestivo) Vectores . Ectoparásitos Progenitores (Huevos, semillas)

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Ciclos Ciclos líticos Fijación o adsorción Proteínas de la cápside o de la envuelta conectan con componentes de la membrana de determinadas células. Especificidad en especies e incluso de tipos celulares Penetración Mecanismos celulares de introducción de sustancias externas introducen el virus en la célula Algunos Fagos bacterianos son una excepción pues tienen mecanismos de inyección Replicación del genoma Depende del genoma vírico Virus de ADN Lectura por la ARN pol celular da lugar a mensajeros virales Mensajeros se traducen en ribosomas a proteínas virales Algunas proteínas son ADNpolimeras del virus Virus de ARN Lectura del ARN como un mensajero da lugar a proteínas virales Síntesis de ARN pol ARN dependiente En ocasiones síntesis de ADN pol ARN dependiente Síntesis del capsómero Mensajeros de los virus forman las proteínas virales del capsómero y de la cubierta Ensamblaje de nuevos virus Se autoensamblan por afinidades de las proteínas Lisis o liberación Proteínas de lisis celulares o liberación por migración Ciclos lisogénicos Algunos virus pueden incorporarse al ADN huésped en lugares específicos o no (Cico lisogénico) No producen proteínas. No pueden ser identificados Pueden volver al ciclo lítico al azar o en determinadas circunstancias. Se replican con los cromosomas y se transmiten en las reproducciones celulares

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Ejemplos de ciclos de algunos virus Fagos Adsorción por proteínas de las fibras basales Penetración por enzimas que perforan la pared y membrana. Introducción del ADN ARNpol de la bacteria y producción de ARNm viral Las proteínas víricas son capsómeros, endonucleasa que destruyen ADN bacteriano, Enzimas endolítitas La ADNpol bacteriana replica el ADN viral ADNv se ensambla con los capsómeros Se lisa la célula y salen los virones Virus del sida VIH . Retrovirus .Esférico de 100nm de diámetro. Envuelta y dos cápsidas Envoltura con glicoproteínas para la entrada en la célula Dos moléculas de ARN 9000 nucleótidos unidas a proteínas. Transcriptasas inversas. ARNt cebador de transcriptasa inversa. Integrasas Primera fase de infección en células con receptores CD4 Macrófagos y otras que tienen afinidad por una proteína del virus ARN -> ADN por Transcriptasa inversa ADN se integra en cromosoma celular mediante integrasas En determinadas condiciones se produce ARNm con genes de nuevos virus Altas tasas de mutación para glicoproteína Producción por gemación Al infectar células TCD4 . Desarticulación del sistema inmunitario

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Plásmidos, Viroides, Trasposones Son otros entes con material gençatico capaces de propagarse entre las células

Plásmidos Están formados por ADN circular de doble cadena Se encuentran en el citoplasma de bacterias. Núnca fuera de las células Se puede considerar un ente genático simbionte o parásito según los casos. Llevan unos pocos genes. Hasta algunas decenas Estos genes son de naturalez variable: Secuencias metabólicas especiales como por ejemplo el metabolismo de hidrocarburos Resistencia a condiciones adversas Resistencia a antibióticos - Frecuentes en bacterias hospitalarias Resistencia a enfermedades Resistencia a toxinas Genes para la conjugación bacteriana. Mecanismo parasexual de intercambio genético Propiedades de depredadores. (Síntesis de veneno y antídoto) Una bacteria puede llevar decenas de plásmidos que pueden ser iguales o diferentes. Los plásmidos se trasmiten en la división bacteriana o procesos parasexuales Existe trasmisión horizontal entre diferentes tipos bacterianos

Viroides Formados por ARN monocatenario circular. Estructura secundaria y terciaria por aparemaiento de bases Son muy pequeños; unos cientos de nucleótidos (1/1000 el tamaño de un virus típico) Nunca se encuentran fuera de las células, son más abundantes en el núcleo Sólo localizados en plantas donde causan enfermedades. Semejantes a intrones de genes de plantas. No se sabe si se transcriben. Los replican enzimas de la planta Pueden transmitirse por vectores o por contacto de plantas dañadas

Elementos transponibles: Transposones Fragmentos de ADN (1000 - 5000 pb) que se replican independientemente del ADN normal y puede insertarse en otra parte del cromosoma o en otro cromosoma en lugares aleatorios. Pueden alterar genes al insertarse dentro del gen o en sus lugares de regulación.

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Priones Agentes trasmisores de las encefalopatías espongiformes; enfermedades neurodegenerativas en varias especies de mamíferos En este caso el agente causante es una proteína sin información genética Son proteínas modificables que inducen una nueva configuración Se trasmiten entre individuos de la misma especie: (Humanos caníbales . Vacas alimentadas con piensos de restos vacunos) Algunas especias pueden tener trasmisión cruzada: Oveja -> Vaca . Vaca ->Humano Se sospecha que otras enfermedades mentales pueden ser originadas por procesos semejantes alzeimer parkinson