Biología

¿Son los virus diferentes de los virus?

Los virus son pequeños agentes infecciosos que no pueden replicarse por sí mismos. Infectan a casi todos los organismos vivos, incluidos animales, plantas y microorganismos. Los virus son simplemente moléculas de ARN que infectan principalmente las células vegetales. Se diferencian de los virus en términos de estructura y cómo se replican.

A principios de la década de 1880, Louis Pasteur sugirió que la causa de la rabia era un patógeno demasiado pequeño para ser visto a través de un microscopio. Más tarde, en 1892, Dmitri Iosifocivh Ivanovsky describió un patógeno que infectaba las plantas de tabaco que no se parecía a ninguna bacteria que se encontrara en la naturaleza. En 1898, Martinus Beijerinck nombró a esta sustancia no bacteriana «Virus» y nació el apasionante y dinámico campo de la virología.

Desde que se identificó el primer virus, se han identificado y estudiado más de 9.000 especies virales.

Los virus son la segunda extensión importante de los agentes infecciosos después de las bacterias. Aunque las infecciones bacterianas son comunes, los virus son más abundantes, ya que superan en número a las bacterias en una proporción de 10 a 1. Las infecciones virales, como el resfriado común y la gripe, son las más discutidas. Las infecciones virales pueden transmitirse por contacto, gotitas o pueden ser transportadas por el aire. Muchas infecciones animales tienen un agente causal viral.

Los virus fueron descubiertos por primera vez por Theodor Otto Diener en la década de 1970. Identificó un agente patógeno que no era de naturaleza viral, ya que era mucho más pequeño que un virus y estaba hecho solo de ARN corto de cadena sencilla, sin la cápside proteica de los virus normales. Los llamó viriones, y este descubrimiento provocó la tercera gran expansión de agentes infecciosos después de las bacterias y los virus.

El virus responsable de la enfermedad del tubérculo ahusado de la papa se denominó PSTVd ​​y su secuencia completa se determinó en 1978. Desde entonces, se han identificado 30-40 virus que causan infecciones en las plantas.

¿Qué son los virus y virus?

Los virus y viriones son pequeños agentes infecciosos que pueden replicarse exclusivamente en células huésped vivas. Son diferentes, aunque comparten ciertas características.

Los virus consisten en una cápsula de proteína (y, a veces, una cubierta externa de lípidos) que encierra su material genético. Los genomas virales contienen ADN o ARN, que pueden ser monocatenarios o bicatenarios. Los virus pueden infectar bacterias, Archaea, plantas y animales, y causar enfermedades como la rabia, la viruela, el VIH y el SIDA en los seres humanos, así como la mancha anular del tabaco en las plantas de tabaco.

Los virus, por otro lado, tienen un genoma de ARN monocatenario y se ha demostrado que infectan solo plantas. Los virus causan infecciones del tubérculo ahusado de la papa y exocortis de los cítricos en esas plantas, respectivamente.

Debido a que los viriones son más pequeños que los virus, también se les llama «agentes subvirales» y han reemplazado a los virus como el agente infeccioso menos conocido.

Estructura de virus y virus.

Los virus vienen en muchas formas y tamaños diferentes. Pueden ser de forma esférica, helicoidal, poliédrica o compleja y de tamaño entre 20nm y 300nm.

Aparte de las plantas y los animales, los virus también pueden infectar bacterias. El tipo más común de virus que infecta a las bacterias se llama bacteriófagos. Una estructura de bacteriófago tiene una cubierta de proteína externa compuesta por pequeñas subunidades de proteína llamadas protámeros y cubre el material genético viral (ADN o ARN). También tiene un tubo de cola unido a la tapa por un collar, placa base, fibras de cola y púas. Una partícula de virus que contiene material genético y la cápside se llama virión.

Para la mayoría de los virus, la cápside es la capa más externa, pero para algunos virus, la cápside viral está encerrada dentro de una envoltura lipídica. Estos virus son «virus encubiertos». El virus de la influenza, el virus de la hepatitis y el coronavirus altamente transmisible son virus envueltos. Los rotavirus y poliovirus no tienen envoltura lipídica y se denominan virus sin envoltura.

Los virus son patógenos vegetales inusualmente pequeños sin envoltura lipídica ni cápside proteica. Son moléculas de ARN monocatenario de unos 360 residuos.

hipótesis de coevolución e hipótesis global de ARN

Desde su descubrimiento, los investigadores se han preguntado cómo evolucionaron los virus y viroides.

Tres hipótesis diferentes pueden explicar el origen del virus. Estas son la hipótesis progresiva, la hipótesis regresiva y la hipótesis coevolutiva o hipótesis del virus primero.

La «hipótesis progresiva» establece que el origen del virus se basa en la capacidad de los elementos genéticos móviles (como segmentos de ADN o ARN) para pasar de una célula a otra. Tal elemento genético puede replicarse utilizando la maquinaria de la célula huésped para formar nuevos elementos genéticos que pueden ingresar a una nueva célula y comenzar a replicarse nuevamente.

La «hipótesis regresiva» establece que los virus pueden haber evolucionado a partir de un ancestro más complejo que perdió su información genética con el tiempo. Esta información genética perdida provocó la adopción de un enfoque parasitario de la replicación, lo que condujo al origen del virus.

La «hipótesis del primer virus», también conocida como «hipótesis de la coevolución», propone que los virus y las células surgieron al mismo tiempo, porque ambos están compuestos de proteínas y ácido nucleico.

El origen de los virus se puede explicar utilizando la «hipótesis del mundo del ARN». Esto sugiere que los virus con genomas de ARN y su incapacidad para producir proteínas indican un mundo de ARN libre de ribosomas. También podría significar que el ARN precedió al ADN y las proteínas durante la evolución.

Transmisión de virus y virus.

Los virus tienen una capacidad excepcional para propagarse de un huésped a otro; el huésped puede pertenecer a cualquiera de los tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya.

La transmisión viral es el mecanismo por el cual un virus se transfiere de un huésped a otro (de la misma o diferente especie). Para que un virus se transmita, primero debe ingresar a un huésped, sobrevivir y replicarse. Luego, los nuevos virus se liberan en el medio ambiente para infectar otras células huésped.

Esta transmisión viral puede ser horizontal o vertical. La transmisión vertical es la transferencia vertical de virus de madre a hijo, mientras que la transmisión horizontal es la transmisión de persona a persona. Los brotes virales siguen el modo horizontal de transmisión viral.

La transmisión del viroide ocurre por contacto directo de hoja a hoja con plantas infectadas. También pueden transmitirse a través de la propagación vegetativa o mediante el uso de herramientas e instrumentos contaminados mientras se siguen prácticas agrícolas u hortícolas. Algunos virus se transmiten a través del polen y las semillas, y los áfidos transmiten un viroide conocido.

No todos los virus y virus pueden causar síntomas al interactuar con la célula huésped. Estos virus latentes o asintomáticos representan el 7% y el 4% de los virus y virus clasificados, respectivamente.

Después de un período de latencia, las células huésped afectadas comienzan a mostrar signos de virus o infección por virus.

Replicación del genoma en virus y virus.

Dado que los virus y viroides son solo partículas y no células, necesitan las máquinas moleculares de su huésped para poder replicarse. El mecanismo de replicación es análogo al proceso de fotocopiado, donde se pueden crear varias copias del mismo documento. La célula huésped proporciona todos los materiales y la maquinaria, mientras que los virus/viroides solo proporcionan el modelo (el material genético). El proceso de replicación crea copias exactas del virus y virus en cantidades variables.

El sitio de replicación del genoma viral y viroide difiere según el material genético presente. Los virus pueden tener un genoma de ARN o ADN, aunque los viroides solo tienen un genoma de ARN. Los genomas de los virus de ADN se replican en el núcleo, mientras que los genomas de los virus de ARN se replican en el citoplasma de la célula huésped. Los virus (exclusivamente ARN) pueden replicarse en el núcleo de la célula vegetal (viroides de replicación nuclear) o en el cloroplasto (viroides de replicación de cloroplasto).

Cuando se trata del mecanismo de replicación seguido, los virus de ADN utilizan la maquinaria del huésped para la replicación, mientras que los virus de ARN tienen su propia enzima de replicación. Esta es una enzima que puede sintetizar una cadena de ARN que es complementaria a una plantilla de ARN. Por lo tanto, la enzima también se denomina ARN polimerasa dependiente de ARN.

Los virus inversos replican sus genomas utilizando la transcriptasa inversa viral. La transcripción es el proceso de sintetizar ARN a partir de una plantilla de ADN. El proceso de transcripción es la síntesis de ADN a partir de una plantilla de ARN. Las enzimas que pueden catalizar esta conversión son la transcriptasa inversa o la ADN polimerasa dirigida por ARN.

Una vez que el virus se transmite a la planta, ingresará a la célula vegetal a través de los plasmodesmos y utilizará la ARN polimerasa II del huésped para replicarse.

El modo de replicación más común en virus y viroides es la «replicación en círculo rodante», aunque existen diferencias significativas entre ciertas estrategias. El mecanismo detallado se puede entender mejor a partir de trabajos de investigación sobre virus de ADN, virus de ARN y virus.

Los genes virales codifican proteínas a expensas de la maquinaria del huésped, pero los virus no sintetizan proteínas.

Quizás te preguntes, si los virus no producen proteínas, ¿cómo pueden afectar a las plantas? La respuesta es ARN silencioso. Los siRNA de virus son similares a los ARN de plantas, lo que les permite degradar el ARN de la planta o bloquear su traducción, lo que da como resultado síntomas de enfermedades.

Conclusión

De hecho, los virus difieren de los virus en varios aspectos. Desde su tamaño y forma hasta su modo de transmisión e infección, existen diferencias características entre los dos. Los virus afectan tanto a los animales como a las plantas, y los virus están estrechamente relacionados con las plantas. La incapacidad de los viroides para codificar proteínas e influir en el huésped a través del mecanismo de silenciamiento del ARN es crucial, lo que sugiere que surgieron incluso antes que las proteínas y el ADN, y podrían desempeñar un papel central en la evolución.

Cristy

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