El documento resume las características fundamentales de los virus. Los virus son parásitos intracelulares que contienen material genético y se replican dentro de las células hospedadoras. Existen en forma de partículas extracelulares llamadas viriones y en forma intracelular durante la infección. Se clasifican según su material genético, estructura y método de replicación. Incluyen virus de bacterias, plantas, animales y otros organismos.

1. Virus
Bibliografía:
• Brock. Biología de los Microorganismos (10ma. Edición) Cap. 9
• Donoghue M. 2004. Assembling the Tree of Life. Cap. 8.

2. Estructura de la clase
• Clasificación y taxonomía de los virus.
• Clasificación de Baltimore: forma de replicación y transcripción
• Ciclo de vida de virus
• Virus animales
• Origen y evolución de los virus: 3 hipótesis
• Priones
• Viroides
• Ejercicio 6

3. Virus
 Definición: (del latín veneno) Elemento genético que contiene RNA o DNA
y se replica dentro de las células hospedadoras (pero independientemente
de los cromosomas de la célula) y también posee un estado extracelular.
 No está formado por células.
 Agente patógeno que mide entre 30-300 nm (0.03-0.3 um).
 Son parásitos intracelulares: necesitan una célula hospedadora para
replicarse, ya que se aprovechan de la maquinaria metabólica.
 Infectan a todo tipo de organismos celulares.
Los virus son los organismos más numerosos de la Tierra

4. Estado extracelular del virus
 La partícula vírica en el estado extracelular se llama virión.
 Es la estructura mediante la cual el genoma del virus se transporta
de una a otra célula.
 El virión (partícula del virus completa) está compuesta de:
• Una cápside de proteínas.
• Material genético (DNA o RNA).
 Es metabólicamente inerte, sin funciones catabólicas y biosintéticas.
 Algunos viriones contienen enzimas que colaboran en el proceso infeccioso.
- Ejemplo 1: algunos fagos contienen lisozima que perfora la pared
celular de la bacteria y permite la entrada.
- Ejemplo 2: retrovirus contienen la enzima transcriptasa reversa.

5. • Estado intracelular del virus
 Infección: introducción de un genoma vírico en una célula hospedadora y
su reproducción en la misma.
 Replicación del virus: producción de nuevas copias del genoma vírico y
síntesis de los componentes de la cubierta o cápside.
 Los genomas de los virus son pequeños (5.000-500.000 bp) y codifican
funciones que no pueden utilizar en sus hospedadores.
 Genoma circular o linear (pueden tener menos de 5 genes!)
 El material genético puede ser DNA o RNA, de cadena sencilla o doble.
 Algunos virus tienen DNA y RNA como material genético en distintos
estadios de su ciclo reproductivo.

6. Cómo diferenciaría un virus de un plásmido?
Considera que los virus son seres vivos? Por qué?
Preguntas
Cómo se diferencia un virus de una célula?

7. Estructura de los viriones
 Estructuras diversas en forma, tamaño y composición química.
 Cubierta proteica formada por proteínas individuales: subunidades
estructurales, que siguen un modelo preciso y repetitivo.
 Puede estar compuesta por uno o varios tipos de proteínas.
 Distintas proteínas se asocian en estructuras específicas: capsómero, que
se autoensamblan.
 Tiene estructura simétrica: cilíndrica o esférica.
 Dentro del virión existen enzimas específicas.
Nucleocápside
capsómero
Material genético

8. TMV bacteriófago (o fagos)IBDV
Cilíndrica o helicoidal Icosaédrica Compleja
Estructuras de los virus
Cabeza icosaédrica
Cola helicoidal

9. • Virus del mosaico del tabaco
Virus cilíndrico,
simetria helicoidal.

10. Virus desnudos Virus envueltos
Virus envueltos
 Algunos virus poseen una membrana rodeando la nucleocápsida.
 La mayoría son virus animales; e. g Influenza virus.
 Consiste en una bicapa lipídica con glicoproteínas embebidas, derivada de
la membrana de la célula hospedadora.
 Función: Da especificidad y colabora en la penetración.

11.  Sólo se replican en células.
 Se requiere la célula hospedadora para su cultivo.
 Los virus más fáciles de crecer en el laboratorio son los fagos. Se los cultiva
en medios líquidos o semisólidos.
 Para algunos virus de plantas o animales, se usan cultivos celulares para su
investigación.
Cultivo de virus
- Diluciones seriales de virus
en un cultivo de células.
-Tinción: Células muertas se
ven blancas.
- Cada “placa” blanca es el rdo
de la infección por 1 virus.
Cuantificación de fagos:

12. Tipos de virus según el hospedador
• Virus de bacterias = bacteriofagos = fagos
• Virus de plantas
• Virus de animales
• Virus de algas
• Virus de arqueas
• Virus de protistas

13. Virus de Bacterias o Bacteriofagos (fagos)
 La mayoría con dsDNA (también hay fagos con ssRNA, dsRNA)
 Con estructuras complejas (cabeza y cola), pocos con envoltura.
 Virus virulentos o atemperados.
 Hay fagos específicos de Bacteria y de Archaea.
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14. Replicación vírica: ciclo lítico
Etapas de proceso de replicación de un bacteriófago:
1 Fijación/adsorción
3 Síntesis de ác.
Nucleicos y prot.
2 Penetración
4 Ensamblaje y
empaqueta-
miento
5 Liberación de
viriones
eclipse
Duración: 20-60’ fagos vs. 1-2 d virus animales
Rendimiento
vírico
Maduración
Especificidad:
interacción con
receptores
Prot. Tempranas
Prot Tardias
- Lisozima
Lisozima
codificada por
virus

15. Ciclo lítico vs. ciclo lisogénico
Fago atemperado
• Ciclo de vida virulento: ciclo replicativo resulta en
la destrucción celular o lisis
Ciclo de vida temperado: ciclo replicativo conjunto
con el del hospedador, sin destruirlo.
Fago virulento
Inducción por luz
uV o qcos

16. Resistencia
• No todas las células son susceptibles al ataque del virus.
Formas de resistencia en bacterias:
 no existe un receptor de membrana indicado.
 destrucción del dsDNA viral por enzimas de restricción (protección
de su propio DNA mediante modificaciones: metilación).
Algunos virus desarrollan nuevas estrategias:
 Inhibición de sistemas de restricción del hospedador.
 Modificación de su DNA (metilación, glucosilación).

17. • Cabeza icosaédrica + cola de 110nm
• dsDNA lineal, 168.000 bp, 250 proteínas
• Citosinas modificadas por glucosilación
• Infección:
- síntesis de enzima para que la RNA polimerasa del hospedador
reconozca los promotores
- síntesis de enzimas virales para glucosilar las citosinas
- ciclo lítico en 25’, 100 partículas víricas.
Fago T4

18. Fago Lambda
 Infecta a E. coli
 dsDNA lineal, 48.000bp.
 Virus virulentos o atemperados.
 Ciclo lisogénico: se expresan genes para la integración del DNA del fago.
 En estado de lisogenia: no expresan sus genes, excepto un represor viral.
 Si se inactiva el represor, el profago es inducido y se desencadena el ciclo
lítico.
 Causas: condiciones ambientales, luz uV, rayos X, compuestos químicos.
 Se usa en ingeniería genética para transportar DNA recombinante.
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SEM (Microscopía electrónica de barrido) TEM (Microscopía electrónica
de transmisión)

19. Clasificación de los virus
 Taxonomía formal: clasifica a los virus en órdenes, familias, géneros y
especies.
 El nivel taxonómico más útil es el de familia. Miembros de una familia
poseen una determinada morfología, genoma y estrategias de replicación.
 Las familias de virus terminan en -viridae. Ej. Poxviridae.
 Se han clasificado basándose en características diversas:
 en función de los hospedadores que pueden infectar: animales,
plantas, bacterias.
 presencia de transcriptasa reversa
 en función del tipo de ácido nucleico de los viriones: Sistema de
clasificación de Baltimore.

20. Taxonomía
 En el año 2000, se estimaron:
• 6 grupos de virus
• 62 familias
• 233 géneros
• 3600 especies
• 30.000 cepas y subtipos.
 Se examinaron animales y plantas principalmente.
 Pocos estudios de virus de archaea, hongos, protistas, algas, etc.
 Muchos de las familias parecen ser monofiléticas.
 Pero los virus son polifiléticos.
Problemas:
- difícil encontrar caracteres homólogos; pocos genes en virus.
- rápida tasa de evolución en virus.
- gran extinción de virus.
- transferencia horizontal de genes con los hospedadores.

21. Clasificación de Baltimore
Ejemplos:
I: herpes
II: parvovirus
III: IBDV (pollos)
IV: SARS, TMV, hepatitis C
V: sarampión, gripe, dengue
VI: Retrovirus
VII: Hepatitis B
Basada en la relación entre su genoma viral y su mRNA

22. RNA polimerasa
(hospedador)
RNA polimerasa
(hospedador)
 RNA polimerasas del hospedador sólo usan dsDNA para formar mRNA (ni ssDNA ni RNA)
RNA polimerasa
dependiente de RNA (virus)
RNA polimerasa dependiente
de RNA (virus)
(Actúa como mRNA)
RNA polimerasa dependiente
de RNA (viral) - dentro del virus
RNA polimerasa
dependiente de RNA
(viral) - dentro del
virus
Retrovirus
Transcriptasa
reversa (viral)
Proteasa,
Integrasa -
dentro del
virus
RNA polimerasa
(hospedador)
RNA polimerasa
(hospedador)
Transcriptasa reversa (viral) para
Replicación, mediante RNA
DNA polimerasa
(hospedador)

23. Virus del Group IV: ssRNA (+)
Ciclo de infección y replicación de un Fago ssRNA (+): video
Virus del Group I dsDNA: Adenoviridae
Movie: http://www.mcb.uct.ac.za/tutorial/calgary_files/
Virus del Group II ssDNA: Parvoviridae
Virus del Group III dsRNA: Reoviridae
Virus del Group V: ssRNA (-): Rhabdoviridae
Virus del Group VI: ssRNA (+): Retrovirus
Movie: http://www.mcb.uct.ac.za/tutorial/calgary_files/
Movie: http://www.mcb.uct.ac.za/tutorial/calgary_files/
Movie: http://www.mcb.uct.ac.za/tutorial/calgary_files/

24. Retrovirus
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 Genoma ssRNA pero se replican mediante DNA intermediario.
 usan enzima transcriptasa reversa.
 Semejantes a elementos transponibles escapados de células.
 Son virus envueltos.
Movie: retrovirus replication McGrawHill

25. Virus animales
- El virión entero entra (por endocitosis o
por fusión con la membrana) o solo
se inyecta el material genetico
- Los ácidos nucleicos se dirigen al
núcleo para replicación y
transcripción.
- Liberación de virus por lisis o exocitosis
- Hay de todas las clases de virus: DNA,
RNA.
- Virus de RNA + con modificaciones
como cola poli-A.
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Video Brock
Los virus de eucariotas, en gral, se encuentran con una célula muy distinta
Características generales de virus
animales:

26. Origen de los virus
 Se originaron en forma independiente, múltiples veces.
 Grupo polifilético.
 Tres hipótesis de mecanismos del origen de los virus:
1. Hipótesis Primordial
2. Hipótesis de la fuga de transcriptos
3. Hipótesis Regresiva

27. 1. Hipótesis Primordial: algunos RNA virus existen desde los principios de la
vida en la Tierra hace 3800 millones de años. Pequeñas moléculas de RNA
surgieron independientemente.
• Evidencia: hay virus en todas las formas de vida.

28. 2. Hipótesis de la fuga de transcriptos: los virus se originan de mRNA (u otras
moléculas de RNA o DNA) de las células hospedadoras que adquirieron la
capacidad de replicarse y ser empaquetadas en una cubierta proteica,
permitiendo el escape de la célula.
• Esta hipótesis es sugestiva pero no hay ejemplos claros.

29. 3. Hipótesis Regresiva: los virus han descendido de bacterias libres (no
parásitas) que perdieron sus funciones, DNA y las estructuras asociadas.
• Esta hipótesis no explica los virus con características no bacterianas.
 Es probable que las tres hipótesis expliquen el origen de algún virus.
Bacteria
Virus

30. Origen de algunos virus y análisis filogenéticos
Virus de RNA:
- origen primordial?
- grupo monofilético?
- analisis con RNA polimerasa
Virus de DNA:
- grupo heterogéneo
- dsDNA o ssDNA
- múltiples orígenes
- hipótesis del escape de transcriptos?

31. RT virus:
- único origen?
- escape de elementos genómicos con RT de una célula?
- analisis con transcriptasa reversa de virus + telomerasas +
transposones: único origen.
Origen de algunos virus y análisis filogenéticos

32. Viroides
 Descubiertos en 1960, en papas infectadas.
 Pequeñas moléculas de ssRNA circular.
 Genoma: 246-375 nt. No codifica para proteínas.
 Secuencias muy similares: ancestro común.
 Estado extracelular: RNA desnudo, estable.
 Penetra la planta por heridas o mediante insectos.
 Se replica en el núcleo o cloroplasto de la célula utilizando su maquinaria, ya que
forma estructura ~dsDNA.
 La célula forma estructuras multiméricas y el mismo RNA actuando como ribozima,
corta el RNA liberando múltiples viroides.
 Responsables de enfermedades en plantas únicamente.
 Pueden interferir en la regulación por RNA pequeños de la planta.
TEM de un viroide de papa.
Viroides afectando a papas (alargadas)
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33. Priones
 Constituido únicamente por proteína, sin ácidos nucleicos.
 Forma extracelular: proteínas.
 Responsable de la enfermedad de la vaca loca.
 Se propaga transmitiendo una alteración en el plegamiento de la proteína.
 El contacto prion-proteína, induce alteración del plegamiento y cambio en la
función.
(proteinaceous-infective particle)
• Las proteínas alteradas son
altamente estables.
• No se desnaturalizan - dificil
eliminarlas.
Enfermedad de Kuru o de la risa:
- transmitida en una tribu de Nueva Guinea.
- Consumian los cerebros de personas fallecidas.
• Priones son resistentes a radiación,
temperatura y proteasas.
• Se pueden destruir con lavandina (hidrolisis)

34.  Quién las codifica? Proteínas similares están codificadas en el
cromosoma del hospedador pero con distinto plegamiento.
 Se conocen enfermedades por priones en animales únicamente.
 Las enfermedades por priones se las llaman encefalopatías
espongiformes transmisibles.
Priones
Microbiologyplace: movies
Las enfermedades por priones ocurren de 3 formas:
- enfermedad infecciosa por priones: por infección, ya que los
priones se transmiten entre animales, ej. Ingestión
- enfermedad por priones esporádicos: plegamiento anormal al azar
en moleculas de un individuo sano y normal.
- enfermedad hereditaria por priones: una mutación en un gen de
una proteína induce a la proteína a plegamietos anormales de forma
frecuente.