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Profesora: E. Meneses C
GUÍA DE ESTUDIO Nº 4: BACTERIAS Y VIRUS
NOMBRE……………………………………………………….CUARTO MEDIO: ………………………….
OPERACIÓN(ES) COGNITIVA(S): Describir, relacionar, comparar, establecer diferencias
I.- BACTERIAS
Las bacterias forman uno de los tres dominios en los que se dividen los seres vivos. En los antiguos sistemas
taxonómicos, las bacterias formaban un subreino del reino Monera.
El término bacteria, también se emplea para denominar a todos los organismos unicelulares sin núcleo
diferenciado que constituyen el nivel de organización procarionte. Estos organismos se subdividen en
Eubacterias (dominio Bacteria) y Arqueobacterias (dominio Archaea). Son los organismos más abundantes del
planeta y su tamaño oscila entre las 0.5 y 5 μ (micras). Pueden ser de carácter patógeno o no y su estructura es
relativamente sencilla. Juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora
bacteriana normal es indispensable, aunque los gérmenes son patógenos En la industria permiten desarrollar
grandes progresos en la investigación, concretamente en fisiología celular y en genética.
1.- ESTRUCTURA
Las bacterias carecen de núcleo y de los organelos de los eucariotas; sin embargo, al igual que las células de
las plantas y hongos, la mayoría posee pared celular. Algunas presentan cápsula y otras son capaces de
evolucionar a endosporas, que son órganos de resistencia que les permite sobrevivir en condiciones
desfavorables, transformarse de nuevo, en una forma vegetativa, cuando las condiciones del medio vuelven a
ser favorables. Esta endospora, contiene la información genética de la bacteria, la cual está protegida mediante
dos cubiertas impermeables, se caracteriza por su estado de deshidratación y por la reducción de actividades
metabólicas, lo que contrasta con su riqueza enzimática. La germinación de las esporas es siempre espontánea,
da lugar al nacimiento de una bacteria idéntica al germen que había esporulado.
Aún careciendo de núcleo, presentan estructuras elementales, un cromosoma único, que realiza las funciones
propias de éste, está situado en la zona media o nucleoide, y está formado por una única gran molécula de
ADN, sin embargo puede presentar pequeñas moléculas de ADN
circulares de doble hélice o plásmidos. .Tienen solamente entre 1 y 2%
del total del material genético de la bacteria, lo cual los hace excelentes
objetos de estudio y manipulación. A pesar de su pequeño tamaño se
sabe que la información que contienen codifica para características
importantes como la conjugación bacteriana, resistencia a sustancias
tóxicas como los antibióticos, etc.
La pared celular está compuesta generalmente por hidratos de carbono,
entre los que destaca los peptidoglucanos o mureína un polisacárido
complejo, lípidos y aminoácidos, esta pared se puede teñir de forma
selectiva con la tinción de Gram, lo cual da lugar a la división de dos
grupos de bacterias: Gram positivas y Gram negativas.
En su citoplasma no se observan organelos ni formaciones
protoplasmáticas. La forma de las bacterias no es constante y, a menudo,
una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, es lo que se
conoce como pleomorfismo. Existen tres tipos fundamentales de
bacterias:
1.- Los cocos o formas esféricas: pueden estas aislados,
-en grupo de dos: Diplococos
-en grupo de a cuatro: Tetracocos o tétradas
- en paquetes cúbicos: Sarcinas
-en cadena: Estreptococos
-agrupaciones como racimos: Estafilococos
2.- Los bacilos o formas de bastones alargados
3.- Formas helicoidales: espiroquetas, espirilos: formas de espiral (más
de una vuelta) y vibrios: formas de coma (menos de una vuelta)
Responde de acuerdo a lo leído:
1.- ¿Que diferencia existe entre Arqueobacteria y Eubacteria?
2.- ¿Qué diferencia existe entre procariota y eucariota?
3.- ¿Qué significa nucleoide y plásmido?
4.- Describa una espora y su función
5.- ¿Qué significa pleomorfismo?
Actividad acumulativa:
Investiga la clasificación de las Arqueobacterias y de las Eubacterias con pared celular gram positiva y gram
negativa. Incluya ejemplos
2.- FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS.
· La cápsula no es constante, se encuentra
por fuera de la pared celular, es una capa
gelatinomucosa de tamaño y composición
variable que juega un papel importante en las
bacterias patógenas. Se relaciona con la
resistencia a la fagocitosis por parte de células
de defensa del organismo infectado.
Los cilios, o flagelos, no existen más que en
ciertas especies. Filamentosos y de longitud
variable, constituyen los órganos de
locomoción. Según las especies, pueden estar
implantados en uno o en los dos polos de la bacteria o en todo su entorno. Constituyen el soporte de los
antígenos "H". En algunos bacilos gramnegativos se encuentran pili o fimbrias, que son apéndices más
pequeños que los cilios y que tienen un papel fundamental en genética bacteriana.
· La pared celular bacteriana, al igual que la pared celular de la célula vegetal, queda por fuera de la membrana
citoplasmática y explica la constancia de su forma. En efecto, es rígida, dúctil y elástica. Su originalidad reside
en la naturaleza química del compuesto macromolecular que le confiere su rigidez, una molécula compleja
llamada peptidoglicano (mucopéptido formado por cadenas de acetilglucosamina y de ácido murámico
sobre las que se fijan tetrapéptidos. Las cadenas están unidas por puentes peptídicos. También es responsable
de su designación de carácter taxonómico: Gram positivo / Gram negativo. En las bacterias Gram + el
peptidoglucano representa hasta el 90 % de la pared y forma una red que origina varias capas superpuestas,
que por la parte externa enlaza con proteínas, polisacáridos y moléculas derivadas de los ácidos teicoicos;
mientras que las Gram – el peptidoglucano constituye tan sólo el 10 % de la pared y forma una red que se
dispone en una sola capa delgada, comprendida entre dos membranas, una interna y otra externa. Esta
diferencia de composición bioquímica permite distinto comportamiento frente a un colorante formado por violeta
de genciana y una solución yodurada (coloración Gram). Las bacterias grampositivas (que tienen el Gram
después de lavarlas con alcohol) y las gramnegativas (que pierden su coloración).
Se conocen actualmente los mecanismos de la síntesis de la pared. Ciertos antibióticos pueden bloquearla. La
destrucción de la pared provoca una fragilidad en la bacteria que toma una forma esférica (protoplasto) y estalla
en medio hipertónico (solución salina con una concentración de 7 g. de NaCl por litro).
Como las bacterias desprovistas de pared celular no pueden vivir, algunos antibióticos, tales como la penicilina y
sus derivados, tienen como blanco inhibir enzimas necesarias para fabricar la pared celular. También, la enzima
lisozima presente en las lágrimas, es capaz de digerir el peptidoglicán de la pared celular bacteriana y así ayuda
a prevenir la entrada de las bacterias al organismo. Esta enzima es parte de la primera línea de defensa del
organismo contra las infecciones bacterianas del ojo.
· La membrana citoplasmática, situada debajo de la pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias
que entran y salen de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, en particular las respiratorias. Por último,
tiene un papel fundamental en la división del núcleo bacteriano. Los mesosomas, repliegues de la membrana,
tienen una gran importancia en esta etapa de la vida bacteriana.
· Los ribosomas son elementos granulosos que se hallan contenidos en el citoplasma bacteriano;
esencialmente compuestos por ácido ribonucleico, desempeñan un papel principal en la síntesis proteica.
· El citoplasma, por último, contiene inclusiones de reserva.
3.- DIVISIÓN CELULAR BACTERIANA
Las bacterias se reproducen en forma asexual, mediante
fisión binaria, mecanismo también conocido como
bipartición.
La síntesis de la pared, el crecimiento bacteriano y la
duplicación del ADN regulan la división celular. La
bacteria da lugar a dos células hijas. Empieza en el
centro de la bacteria por una invaginación de la
membrana citoplasmática que da origen a la formación de
un septo o tabique transversal. La separación de las dos
células va acompañada de la segregación en cada una de
ellas de uno de los dos genomas que proviene de la
duplicación del ADN materno. Las bacterias no tienen un
ciclo con un período específico de síntesis de ADN como
ocurre con la fase S del ciclo celular eucarionte. Por el
contrario, en células en continua división, la síntesis del
ADN también es continua.
La división celular en bacterias en cultivo,
presenta, cuatro fases en las curvas de
crecimiento. Las más importantes son: la
fase de latencia (que depende del estado
fisiológico de los gérmenes estudiados) y
la fase logarítmica o exponencial, en la
que la tasa de crecimiento es máxima. El
crecimiento
se
detiene
como
consecuencia del agotamiento de uno o
varios alimentos, de la acumulación de
sustancias nocivas, o de la evolución
hacia un pH desfavorable, fase
estacionaria. Después de que una
población ha llegado a la fase
estacionaria, las células pueden seguir
vivas, pero a menudo dejan de
metabolizar y mueren. Cuando esto
sucede, se dice que la población está en fase de muerte o declinativa..
Se puede obtener una sincronización en la división de todas las células de la población, lo que permite estudiar
ciertas propiedades fisiológicas de los gérmenes durante la fase logarítmica de crecimiento bacteriano, en que
los organismos se están dividiendo a su máxima velocidad, en intervalos regulares (tiempo de generación).
El tiempo de generación para la mayoría de las bacterias es generalmente menor que una hora. Algunas
bacterias tales como las que causa tuberculosis o lepra tienen tiempos de generación mucho más largos. La
población de organismos se duplica en cada tiempo de generación. Por ejemplo, un cultivo que contiene 1.000
bacterias/ ml. (como el de la figura) y con un tiempo de generación de alrededor de 20 minutos, alcanza 4.000
bacterias/ml en los primeros 40 minutos, 8.000 después de 1 hora, 64.000 a las dos horas y 512.000 a las tres
horas. Esta forma de crecimiento se denomina exponencial o logarítmico. En un tubo de ensayo, los
organismos en crecimiento exponencial pueden mantener este ritmo de crecimiento sólo por un limitado número
de horas debido a que se acaban los nutrientes.
4.- CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LAS BACTERIAS.
Son un grupo muy heterogéneo presentando todos los tipos de metabolismo conocidos. Las hay aerobias y
anaerobias, como las que producen el tétano, tras son oportunistas, participando en la fermentación cuando falta
oxígeno y cambian a la respiración celular (proceso más eficiente) cuando hay oxígeno disponible. Básandose en la
nutrición, se clasifican en:
a) Autótrofas, unas fotosintéticas y otras quimiosintéticas.
b) Heterótrofas, pudiendo ser saprófitas, simbióticas, parásitas o patógenas.
Son autótrofas fotosintéticas las sulfobacterias verdes y púrpura. La fotosíntesis es anoxigénica pues no
liberan oxígeno. Las quimiosintéticas obtienen la energía mediante oxidaciones de compuestos nitrogenados,
sulfurados, hierro, metano, etc. Son muy importantes las bacterias del suelo pues intervienen en los ciclos de la
materia contribuyendo a su reciclaje.
Las saprófitas se nutren descomponiendo la materia orgánica mediante fermentaciones. Son muy importantes
desde el punto de vista ecológico e industrial. Son muy importantes las bacterias del género Rhizobium que viven
en simbiosis con las raíces de leguminosasy que intervienen en los ciclos geobioquímicos Otras viven en
simbiosis con los animales, como Escherichia coli que forma parte de la flora intestinal y que produce insulina e
interferón. Las parásitas causan enfermedades como la lepra, sífilis, neumonía, tétanos, tuberculosis, etc.
Además de los elementos indispensables para la síntesis de sus constituyentes y de una fuente de energía,
ciertas bacterias precisan de unas sustancias específicas: los factores de crecimiento. Estos, elementos son
indispensables para el crecimiento de un organismo incapaz de llevar a cabo su síntesis. Las bacterias que
precisan de factores de crecimiento se llaman "autótrofas". Las que pueden sintetizar todos sus metabolitos se
llaman "protótrofas". Ciertos factores son específicos, tal como la nicotinamida (vitamina B6) en Proteus.
Se puede medir el crecimiento de las bacterias siguiendo la evolución a lo largo del tiempo, del número de
bacterias por unidad de volumen. Se utilizan métodos directos como pueden ser el contaje de gérmenes
mediante el microscopio o el contaje de colonias presentes después de un cultivo de una dilución de una
muestra dada en un intervalo de tiempo determinado. Igualmente se utilizan métodos indirectos (densidad óptica
más que técnicas bioquímicas).
ACTIVIDAD.
1.- Explique el proceso de fisión binaria o bipartición en bacterias, e indique qué tipo de reproducción es.
2.- Describa las etapas que se producen en el crecimiento bacteriano en cultivos.
3.- Clasifique a las bacterias según su nutrición.
4.- Investigue ¿cómo se clasifican a su vez las bacterias aerobias y anaerobias?
5.- GENÉTICA BACTERIANA.
Por la rapidez en su multiplicación, se eligen
como material para los estudios genéticos.
En un pequeño volumen forman enormes
poblaciones, cuyo estudio evidencia la
aparición de individuos que tienen
propiedades nuevas. Se explica este
fenómeno gracias a dos procesos comunes
a todos los seres vivos, traducidas por la
aparición brusca de nuevos seres vivos: las
variaciones del genotipo de un carácter
transmisible a la descendencia, y las
variaciones fenotípicas, debidas al medio,
no transmisibles y de las que no es
apropiado hablar en genética. Las
variaciones del genotipo pueden provenir de
mutaciones, de transferencias genéticas
y de modificaciones extracromosómicas.
A) LAS MUTACIONES.
Todos los caracteres de las bacterias
pueden ser objeto de mutaciones y ser
modificados de varias maneras.
Las mutaciones son raras: la tasa de
mutación oscila entre 10 y 100, aparecen
una sola vez, de golpe. Las mutaciones
son estables: un carácter adquirido no
puede ser perdido salvo en caso de
mutación reversible cuya frecuencia no es
siempre idéntica a las de las mutaciones
primitivas.
Las
mutaciones
son
espontáneas: no son inducidas, sino
simplemente reveladas por el agente
selectivo que evidencia los mutantes. Los
mutantes, por último, son específicos: la
mutación de un carácter no afecta a la de
otro.
El estudio de las mutaciones tiene un
interés fundamental, en la aplicación a los
problemas de resistencia bacteriana a los
antibióticos. Análogamente, tiene una
gran importancia en los estudios de
fisiología bacteriana.
B) TRANSFERENCIAS GENÉTICAS.
La transferencia génica se refiere al
movimiento de la información genética
entre los organismos. En eucariontes,
esto ocurre por reproducción sexual. En
bacterias existen tres mecanismos de
transferencia de genes: transformación,
transducción y conjugación, ninguno de
los cuales involucra la reproducción
sexual. La importancia de la transferencia
génica se debe a que aumenta
enormemente la diversidad genética entre
organismos.
Estos procesos son realizados mediante
la transmisión de caracteres hereditarios
de una bacteria dadora a una receptora.
1.- La transformación bacteriana es un proceso en el cual, se produce un cambio en las características de los
organismos debido a transferencia génica. Fue descubierta en 1928 por Frederick Griffith, mientras estudiaba
los efectos en ratones, de la infección por una bacteria que produce neumonía en humanos.
Las bacterias tienen mecanismos para incorporar ADN desde el medio ambiente, que en la naturaleza proviene
de bacterias destruidas. Esta propiedad se utiliza, en el laboratorio, para clonar genes que, previamente son
introducidos en plasmidios. A lo largo de la transformación, la bacteria receptora adquiere una serie de
caracteres genéticos en forma de fragmento de ADN. Esta adquisición es hereditaria.
2.- En la conjugación, el intercambio de material genético necesita de un contacto entre la bacteria dadora y la
bacteria receptora. La cualidad de dador está unida a un factor de fertilidad (F) que puede ser perdido. La
transferencia cromosómica se realiza generalmente con baja frecuencia. No obstante, en las poblaciones F+,
existen mutantes capaces de transferir los genes cromosómicos a muy alta frecuencia.
La duración del contacto entre bacteria dadora y receptora, condiciona la importancia del fragmento
cromosómico transmitido. El estudio de la conjugación ha permitido establecer los mapas cromosómicos de
ciertas bacterias. Ciertamente, juega un papel en la aparición en las bacterias de resistencia a los antibióticos.
3.- La transducción es una transferencia genética obtenida mediante
introducción en una bacteria receptora, de genes bacterianos inyectados por
un bacteriófago. Se trata de un virus que infecta ciertas bacterias sin
destruirlas y cuyo ADN se integra en el cromosoma bacteriano. La partícula
fágica transducida, a menudo ha perdido una parte de su genoma, que es
sustituida por un fragmento del gen de la bacteria huésped, parte que es así
inyectada a la bacteria receptora. Según el tipo de transducción, todo gen
podrá ser transferido o, por el contrario, lo serán un grupo de genes
determinados.
C) VARIACIONES EXTRACROMOSÓMICAS.
Además, de por mutaciones y transferencias genéticas, la herencia bacteriana pude ser modificada por las
variaciones que afectan ciertos elementos extracromosómicos que se dividen con la célula y son responsables
de caracteres transmisibles: son los plasmidios, los más conocidos se denominan episomas o factores F, que
juegan un gran rol en la resistencia a los antibióticos.
6.- RELACIONES ENTRE LA BACTERIA Y SU HUÉSPED.
La virulencia es la aptitud de un microorganismo para multiplicarse en los tejidos de su huésped (creando en
ellos, alteraciones). Esta virulencia puede estar atenuada (base del principio de la vacunación) o exaltada (paso
de un sujeto a otro). La virulencia puede ser fijada por liofilización. Parece ser función del huésped (terreno) y del
entorno (condiciones climáticas). La puerta de entrada de la infección tiene igualmente un papel considerable en
la virulencia de las bacterias.
El poder patógeno es la capacidad de un germen de implantarse en un huésped y de crear en él trastornos.
Está ligada a dos causas:
a) La producción de lesiones en los tejidos mediante constituyentes de la bacteria, como pueden ser enzimas
que ella excreta y que atacan tejidos vecinos o productos tóxicos provenientes del metabolismo bacteriano.
b) La producción de toxinas. Se puede tratar de toxinas proteicas (exotoxinas excretadas por la bacteria,
transportadas a través de la sangre y que actúan a distancia sobre órganos sensibles) o de toxinas
glucoproteicas (endotoxinas), estas últimas actuando únicamente en el momento de la destrucción de la
bacteria y pudiendo ser responsables de choques infecciosos en el curso de septicemias provocadas por
gérmenes gramnegativos, en el momento en que la toxina es brutalmente liberada.
II.- VIRUS
Un virus (de la palabra
latina virus, toxina o
veneno) es una entidad
biológica
capaz
de
autorreplicarse utilizando
la maquinaria celular. Es
un agente potencialmente
patógeno compuesto por
una cápside (o cápsida) o
envoltura de proteínas que
envuelve
al
ácido
nucleico, que puede ser
ADN o ARN.
Esta estructura puede, a su vez, estar rodeada por una envoltura vírica, que es una capa lipídica con diferentes
proteínas, dependiendo del virus. El ciclo vital de un virus siempre necesita de la maquinaria metabólica de la
célula invadida para poder replicar su material genético, produciendo luego muchas copias del virus original.
En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar a la célula hasta
destruirla. Pueden infectar células eucarióticas o procarióticas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos, o
simplemente fagos). Algunos indicios parecen demostrar que existen virus que infectan a otros virus (llamados
viroides). Algunos virus necesitan de enzimas poco usuales por lo que las cargan dentro de su envoltorio como
parte de su equipaje.
1.- Características de los virus
Se puede agrupar en torno a tres características: su tamaño, el hecho de que sean cristalizables y el hecho de
que sean parásitos intracelulares o microcelulares obligados. Estas tres cuestiones colocan a los virus en la
frontera entre lo vivo y lo inerte.
A) Tamaño: Oscila entre los 24 nm del virus de la fiebre aftosa a los 300 nm de los poxvirus. Su pequeño tamaño
explica lo tardío del descubrimiento de estos agentes. La primera referencia sobre la existencia de los virus se
debe al botánico ruso Dimitri Ivanovski en 1892. Este investigador buscaba el agente causante de la enfermedad
denominada mosaico del tabaco, y llegó a la conclusión de que debía tratarse de una toxina o de un organismo
más pequeño que las bacterias, pues el agente atravesaba los filtros que retenían las bacterias. Denominó a
estos agentes patógenos virus filtrables. En la década de los 30, con el uso de filtros de tamaño de poro
inferior, con las técnicas de cultivo celular in vitro que permitían la obtención de gran cantidad de virus, con la
ultracentrifugación y finalmente con el microscopio electrónico y la difracción de rayos X, se logró visualizar a
estos agentes.
B) Cristalización: Son cristalizables, como demostró W. Stanley en 1935. Esto depende del hecho de que las
partículas víricas tienen formas geométricas precisas y que son idénticas entre sí, lo cual las separa de la
irregularidad característica de los organismos, las células o los orgánulos, y las acerca a las características de los
minerales y de agregados de macromoléculas como los ribosomas. Al tener un volumen y forma idénticos, las
partículas víricas tienden a ordenarse en una pauta tridimensional regular, periódica, es decir, tienden a
cristalizar.
C) Parásitos intracelulares obligados: Necesitan un huésped, ya que en vida libre no sobreviven. Los virus
pueden vivir alrededor de unos cuarenta días, sin que tengan algún huésped en que se continúen
reproduciendo. Hasta ahora, todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea
ADN o ARN), el cual puede ser de una cadena o de dos cadenas Para que el ácido nucleico pueda replicarse,
necesita utilizar la maquinaria enzimática y estructural de una célula viva, y por otra parte, solamente dentro de
una célula viva tienen los virus las funciones de autoconservación, que junto con la reproducción, caracterizan a
los seres vivos. Esta condición es la causa de que muchísimos virus sean conocidos como gérmenes patógenos
que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.
2.- Estructura de los virus
Un virus está compuesto de una molécula de ácido
nucleico y una cápside. Ésta es la estructura
básica, aunque algunos de ellos pueden añadir, la
presencia de alguna enzima, bien junto al ácido
nucleico, como la transcriptasa inversa de los
retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la
apertura de una brecha en la membrana de la
célula hospedadora. A la unidad formada por el
ácido nucleico y la envoltura proteínica se le
denomina también virión
La envoltura proteínica o cápsida, está formada
por unas subunidades idénticas denominadas
capsómeros. Son proteínas globulares que en
ocasiones tienen una parte glicídica unida. Se
ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma
geométrica.
Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden
distinguir los siguientes tipos de virus:
1.- Cilíndricos o helicoidales: los capsómeros, que son de un solo tipo, se ajustan entorno a una hélice simple
de ácido nucleico. Un ejemplo lo constituye el virus del mosaico del tabaco.
2.- Icosaédricos: los capsómeros, se ajustan formando un icosaedro regular, (es decir, 20 caras triangulares y
12 vértices), y dejando un hueco centra, l donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos
forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la
cápsida. Un ejemplo son los adenovirus, entre los que se encuentran
los virus de los resfriados y faringitis.
3.- Complejos: con pequeñas variantes, responden a la siguiente
estructura general:
Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.
Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco.
-Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.
- Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que
sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen
también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus sobre
la célula hospedadora. Como ejemplo de este tipo de virus se
encuentran la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan las
bacterias).
3.- Clasificación de los virus
Se han reconocido unos 30
grupos
de
virus
internamente bien definidos
y se considerarán
tres
grupos según el tipo de
células que infecten, y en
cada grupo se citarán los
ejemplos más destacados y
sus otras características
definitorias.
Atendiendo al tipo de ácido
nucleico se distinguen
cuatro clases de virus:
ADN de cadena doble
( bicatenario)
ADN de cadena sencilla
( monocatenario)
ARN de cadena doble
ARN de cadena sencilla
La mayoría de ellos tienen
envoltura lipoproteica
-Entre los virus con ARN monocatenario se pueden citar los de la rabia, el sarampión, la gripe y la rubéola.
-Los retrovirus contienen ARN monocatenario y la enzima transcriptasa inversa. Al infectar la célula, transcriben
el ARN en una molécula de ADN bicatenario que se une al ADN celular. Pertenecen a este grupo el virus del sida
y los productores de algunos tipos de cáncer.
-Entre los virus con ADN bicatenario se puede citar el grupo de los herpesvíridos, como los del herpes y de la
hepatitis.
Hay también virus de células animales icosaédricos sin envoltura lipoproteica
-El virus de la polio humana tiene ARN monocatenario.
-La mayor parte de los retrovirus (con ARN bicatenario) infectan células animales.
-Los virus que contienen ADN bicatenario suelen ser poco virulentos, como los adenovirus (de los resfriados) y
los virus de las verrugas (papovirus).
Actividad con puntaje acumulativo: Investiga los síntomas de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob y el “mal de
las vacas locas
4.- Ciclo de multiplicación de los distintos virus
La única función que cumplen los virus y que comparten con
el resto de los seres vivos es la de reproducirse (generar
copias de sí mismos); para ello, necesitan utilizar la materia, la
energía y la maquinaria de la célula huésped, por ser
parásitos obligados. Como no poseen metabolismo ni
organización celular, se los sitúa en el límite entre lo vivo
y lo inerte. Una vez que infectan una célula, los virus pueden
desarrollar dos tipos de comportamiento:
a) como agentes infecciosos, produciendo la lisis o muerte
de la célula, o
b) como virus atenuados o templados, que añaden material
genético a la célula hospedante y, por lo tanto, resultan agentes de la variabilidad genética.
En los dos casos de infección el proceso empieza de esta forma:
Fase de fijación (a): Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana, por un sitio
receptor específico, que pueden ser proteínas u oligosacáridos. La presencia o ausencia de receptores
desempeña una función determinante en la patología viral
Fase de penetración (b): La partícula viral entra en la célula, en algunos sistemas se realiza por endocitosis
mediada por receptores. Ocurre pérdida de la cubierta del virus durante esta fase o poco después de la misma
Fase de síntesis (c): Poco después de quedar descubierto el genoma viral, se inicia esta fase del ciclo de
replicación del virus El proceso consiste en que deben transcribir los ARNm específicos del ácido nucleico viral
para que se exprese y duplique con éxito la información genética. A partir de este momento el proceso infeccioso
puede seguir dos ciclos diferentes.
1. En el ciclo lítico:
El ADN del virus codifica
todas
las
proteínas
necesarias,
el
ADN
bacteriano fabrica las
proteínas víricas y copias
de
ácidos
nucleicos
víricos, la cabeza de la
cápside, las estructuras
más importantes de la
cola y las fibras de la cola
que se ensamblan por
separado.
Después de que el ADN
vírico ha sido insertado en
la cabeza de la cápside, el
ensamble de la cola
preformada se une a ella.
La adición de las fibras de
la cola completa la
partícula viral. Cuando
hay suficiente cantidad,
los virus se liberan al
medio, produciendo la
muerte de la célula.
2.
En el ciclo
lisogénico: Se produce
cuando el genoma del
virus queda integrado en
el genoma de la bacteria,
no expresa sus genes y
se replica junto al de la
bacteria. El virus queda en
forma de profago.
5.- Ciclo lítico de los Virus de ADN y ARN
En los virus, con genoma de ADN, el ADN del virus se replica y también se transcribe a ARN mensajero. El
ARNm codifica enzimas virales, proteínas de la cubierta viral y, en algunos casos, proteínas reguladoras que
controlan la expresión del genoma de la
célula hospedadora. El virus realiza sus
actividades
biosintéticas
con
el
equipamiento de la célula hospedadora.
Muchos virus usan enzimas del
hospedador al igual que las codificadas
por sus propios ácidos nucleicos; algunos
fragmentan el ADN del hospedador y
reciclan los nucleótidos para la síntesis del
ADN viral. En la mayoría de los virus de
ARN, el ARN viral se replica y actúa
directamente como ARNm. Otros en
cambio, llevan en la partícula viral una
enzima propia que les permite sintetizar
los ARNm, usando como molde el
ARNgenómico, ya que éste no puede
funcionar como mensajero.
En otro tipo de virus de ARN, el ARN viral
se transcribe a ADN a partir de éste
vuelve a transcribirse luego el mARN.
Este fenómeno de transcripción inversa
es característico de los retrovirus, tanto
de los que causan cáncer, como del virus
HIV, responsable del SIDA.
Las partículas virales se ensamblan dentro de
la célula hospedadora. Los virus recién
formados surgen como brotes en porciones de
la membrana de la célula hospedadora que
contienen las proteínas virales y, al hacerlo,
quedan envueltos por fragmentos de ella.
Cuando se ha completado el ensamble de
partículas virales, éstas se desprenden de la
célula hospedadora, a menudo provocando la
lisis de su membrana en el proceso. Cada
nueva partícula viral es capaz de comenzar un
nuevo ciclo de infección en una célula no
infectada.
6.- Viroides y Priones:
Han sido aislados e identificados otros agentes infecciosos aun más simples que los virus: los viroides
(pequeñas moléculas de ARN sin proteínas asociadas) y los priones.
Los viroides son agentes infecciosos que, al igual que los virus, tienen un ciclo extracelular que se caracteriza
por la inactividad metabólica y un ciclo intracelular en el que causan infección al huésped susceptible, pero que a
diferencia de los virus, no poseen proteínas ni lípidos y están constituidos por una cadena corta de ARN, (que no
codifica proteínas). Es importante decir que tanto su forma intracelular como extracelular, son las mismas (ARN
desnudo), los mecanismos por los cuales éstos logran causar infección están relacionados con la autocatálisis de
su material genético. En sí constituyen una etapa primitiva de los virus.
Los priones son partículas acelulares, patógenas y transmisibles. Se caracterizan por producir enfermedades
que afectan al Sistema Nervioso Central (SNC). No son seres vivos, son partículas exclusivamente proteicas sin
ácido nucleico. Su acción patógena consiste en ser una forma modificada de una proteína natural existente en el
organismo, que al entrar en contacto con las proteínas originales, las induce a adoptar la forma del prión, que
suele ser una forma anormal y disfuncional, todo ello en una acción en cadena que acaba por destruir la
operatividad de todas las proteínas sensibles al prión. La enfermedad típica de Creutzfeldt-Jacob sólo afecta a
ancianos, sin embargo, la nueva variante afecta a todo tipo de individuos, y se la ha relacionado con el consumo
de carne de vacuno enfermo de la Encefalopatía Espongiforme Bovina (EEB), que es la verdadera enfermedad
de las "vacas locas". La carne de estas vacas está contaminada con unas proteínas alteradas, los priones, que,
al ser ingeridas, afectan a nuestros propios priones y los alteran también, produciendo la enfermedad