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Virus

Un virus es una cadena de ácidos nucleicos (ADN o ARN) que vive en una célula huésped, utiliza partes de la maquinaria celular para reproducirse y libera las cadenas de ácidos nucleicos replicadas para infectar más células. Un virus a menudo se aloja en una cubierta de proteína o una envoltura de proteína , una cubierta protectora que permite que el virus sobreviva entre huéspedes.

Estructura del virus

Un virus puede adoptar una variedad de estructuras diferentes. El virus más pequeño mide solo 17 nanómetros, apenas más largo que una proteína de tamaño medio. El virus más grande tiene casi mil veces ese tamaño, con 1.500 nanómetros. Esto es realmente pequeño. Un cabello humano tiene aproximadamente 20.000 nanómetros de diámetro. Esto significa que la mayoría de las partículas de virus están mucho más allá de la capacidad de un microscopio óptico normal. A continuación se muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido (SEM) del virus del Ébola .

Virus del ébola
Virus del ébola

Aquí, solo puede ver la capa de proteína del virus del Ébola. Cada virus parece un pequeño gusano doblado. Sin embargo, estas no son células. Dentro de la cubierta de proteína hay una molécula de ARN cuidadosamente doblada, que contiene la información necesaria para replicar la cubierta de proteína, la molécula de ARN y los componentes necesarios para secuestrar los procesos naturales de una célula para completar estas tareas.

La estructura exacta de un virus depende de qué especie sirva como huésped. Un virus que se replica en células de mamíferos tendrá una cubierta proteica que le permitirá adherirse e infiltrarse en células de mamíferos. La forma, estructura y función de estas proteínas cambia según la especie de virus. Un virus típico se puede ver a continuación.

Tegumento viral
Tegumento viral

El virus anterior muestra la estructura típica que adopta un virus, un genoma viral rodeado por un escudo de proteínas. Las diversas proteínas de la envoltura permitirán que el virus interactúe con la célula huésped que encuentre. Luego, parte de la cubierta de proteína se abrirá, perforará la membrana celular y depositará el genoma viral dentro de la célula. La cubierta de proteína se puede descartar, ya que el genoma viral ahora se replicará dentro de la célula huésped. Las moléculas de virus replicadas se empaquetarán dentro de sus propias capas de proteínas y se liberarán al medio ambiente para encontrar otro huésped. Si bien muchas partículas de virus toman una forma simple como la anterior, algunas son mucho más complicadas.

Fago
Fago

La imagen de arriba muestra un fago, un tipo de virus que se especializa en células bacterianas. La cubierta de proteína de un fago es mucho más compleja y tiene una variedad de partes especializadas. La porción de la cabeza contiene el genoma viral. Las fibras del collar, la vaina, la placa base y la cola son parte de un intrincado sistema para adherirse e inyectar el genoma en una célula bacteriana. Las fibras de la cola agarran la célula bacteriana, tirando de la placa base hacia la pared celular o membrana. La funda y el collar comprimen, perforan la célula y depositan el ADN en la célula bacteriana.

Algunas moléculas de virus no tienen capa de proteína alguna, o nunca se han identificado como productoras. En algunas especies de virus de plantas, el virus se transmite de una célula a otra dentro de la planta. Cuando se crean semillas dentro de la planta, el virus se propaga a las semillas. De esta manera, el virus puede vivir dentro de las células durante toda su existencia, y nunca necesitará una capa de proteína para protegerlo en el medio ambiente. Otras moléculas de virus tienen capas proteicas aún más grandes y complejas, y se especializan en varios huéspedes.

¿Está vivo un virus?

Esta es una pregunta complicada. Se considera que una célula está viva porque contiene todos los componentes necesarios para replicar su ADN, crecer y dividirse en nuevas células. Este es el proceso que toma toda la vida, cuando es un organismo unicelular o un organismo multicelular. Algunas personas no consideran que un virus esté vivo porque un virus no contiene todos los mecanismos necesarios para replicarse. Dirían que un virus, sin una célula huésped, no puede replicarse por sí solo y, por lo tanto, no está vivo.

Sin embargo, según la definición de vida expuesta anteriormente, parece que cuando un virus está dentro de una célula huésped, tiene toda la maquinaria que necesita para sobrevivir. La capa de proteína en la que existe fuera de una célula es el equivalente a una espora bacteriana , una pequeña cápsula que las bacterias se forman a su alrededor para sobrevivir en condiciones adversas. Los científicos que apoyan que un virus es un organismo vivo notan la similitud entre un virus en una capa de proteína y una espora bacteriana. Ninguno de los organismos está activo dentro de su capa protectora, solo se activan cuando alcanzan condiciones favorables.

De hecho, la única razón por la que un virus nos afecta es porque se activa dentro de nuestras células. Además, un virus tiende a evolucionar con su anfitrión. La mayoría de los virus peligrosos han pasado recientemente a una nueva especie. La bioquímica que desarrollaron para vivir dentro de las otras especies no es compatible con la nueva especie, y se produce daño celular y muerte. Esto provoca una serie de reacciones, según las células infectadas. El virus del VIH, por ejemplo, ataca exclusivamente a las células inmunitarias. Esto conduce a una pérdida total de la función inmunológica en los pacientes. Con el virus que causa el resfriado común, el virus ataca las células respiratorias y las daña mientras hace su trabajo.

Sin embargo, no todas las infecciones por virus serán perjudiciales para el huésped. Un virus que mata al anfitrión tendrá menos éxito con el tiempo, en comparación con un virus que no daña al anfitrión. Un hospedador sano aumenta la cantidad de moléculas de virus que se liberan al medio ambiente, que es el objetivo final del virus. De hecho, algunas partículas de virus pueden beneficiar al huésped. Un buen ejemplo es una forma de virus del herpes, que se encuentra en ratones. Este virus, mientras infecta a un ratón, proporciona al ratón una buena defensa contra las bacterias que transmiten la plaga. Si bien el mecanismo no está claro, el virus de alguna manera evita que las bacterias se arraiguen en el sistema del ratón.

Visto desde esta perspectiva, es fácil ver cómo un virus es muy similar a una bacteria. La bacteria crea y mantiene las herramientas necesarias para reproducir el ADN, donde el virus las roba. Ésta es la única diferencia real entre un virus y una bacteria. Debido a esto, muchos científicos consideran un virus como un organismo vivo. Los científicos que estudian los virus, los virólogos , señalan que las partículas de virus (vivas o no) han ido evolucionando con vida probablemente desde que estuvieron presentes las primeras células. Debido a esto, existe un virus que se especializa en casi todas las especies del planeta.

Clasificación de virus

Los científicos clasifican los virus en función de cómo replican su genoma. Algunos genomas de virus están hechos de ARN, otros están hechos de ADN. Algunos virus usan una sola hebra, otros usan una doble hebra. Las complejidades involucradas en la replicación y el empaquetado de estas diferentes moléculas colocan a los virus en siete categorías diferentes.

Los genomas del virus de clase I están hechos de ADN de doble hebra, al igual que el genoma humano. Esto facilita que estas moléculas de virus utilicen la maquinaria natural de la célula para producir proteínas a partir del ADN del virus. Sin embargo, para que la ADN polimerasa (la molécula que copia el ADN) esté activa, la célula debe estar dividiéndose. Algunas moléculas de virus de clase I incluyen secciones de ADN que hacen que la célula comience a dividirse activamente. Estas moléculas de virus pueden provocar cáncer. El virus del papiloma humano es un virus de clase I de transmisión sexual y puede causar cáncer de cuello uterino.

Un virus de clase II contiene solo una hebra de ADN. Antes de que pueda ser leído por las enzimas ADN polimerasa del anfitrión, debe convertirse en ADN de doble hebra. Lo hace secuestrando las histonas de la célula huésped (proteínas de