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Reproducción de virus en una célula. Reproducción de virus Esquema de reproducción de virus.

“¡Bueno, contraje el virus otra vez!” Así, mirando de cerca la escala del termómetro caliente, los padres nos informan sobre la existencia de estos misteriosos trucos sucios. Además de la molestia, hay notas alarmantes en las voces de los adultos. Probablemente no todos los padres sepan que la palabra "virus" se traduce del latín como "veneno", pero definitivamente todos han oído hablar de las grandes epidemias del pasado y de las amenazas mortales que acechan en las megaciudades modernas: gripe, hepatitis, SIDA... ¿Y qué? ¿Qué tipo de criaturas o sustancias son estos virus? ¿Y dan tanto miedo?

En general, los virus son maravillosos. Se ven geniales y están perfectamente adaptados para utilizar cualquier organismo vivo para sus fines: animales, plantas, hongos, protozoos, bacterias y arqueas. E incluso criaturas no celulares, los virus hermanos.

¿Cómo funcionan los virus?

En el caso más simple, un virus consiste en genoma(molécula de ácido nucleico monocatenario o bicatenario) y cubierta proteica. Si no hay shell, entonces el objeto no alcanza el título de virus y se contenta con el nombre viroide. Ácido nucleico - ADN o ARN- codifica proteínas necesarias para la reproducción de virus. En algunos virus, el genoma contiene instrucciones para construir solo un par de proteínas, en otros, dos mil o más. cubierta proteica, o cápside, protege el ácido nucleico de daños y consta de varias partes repetidas: capsómeros, que, a su vez, se construyen a partir de moléculas de uno o más tipos de proteínas. La cápside puede tener la forma de un icosaedro (veinte edros, pero no siempre regular), de un hilo o de un palo, o puede combinar diferentes formas: por ejemplo, en la mayoría de los virus bacterianos. bacteriófagos- la “cabeza” icosaédrica está montada, como una paleta de helado, sobre un proceso hueco en forma de varilla.

Pero no todos los virus están diseñados de manera tan simple: algunos están cubiertos con virus adicionales, robados del host y ligeramente modificados. membrana lipídica, cargados de proteínas virales y del huésped: son muy útiles para infectar nuevas células. Esto lo hacen, por ejemplo, la gripe y los virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Los virus muy complejos, por ejemplo el virus vaccinia o el mimivirus, pueden presumir de "ropa" de varias capas. Son capaces de transportar en sus partículas muchas moléculas útiles: enzimas y factores necesarios para la construcción de nuevos viriones. La mayoría de los virus se ven obligados a depender únicamente del sistema de síntesis de proteínas del huésped.

¿Cómo se reproducen los virus?

Si una célula viva se reproduce por división, el virus copia repetidamente sus “repuestos” en la célula afectada. Ninguna célula de ningún organismo es adecuada para ello: necesita una especial, que el virus reconoce mediante moléculas especiales en la superficie celular. receptores. Por lo tanto, los humanos no temen a muchos virus de otros mamíferos, y el VIH puede iniciar su actividad subversiva sólo después del contacto con células específicas del sistema inmunológico. Cuando se produce el encuentro tan esperado, el virus ingresa a la célula a través de daño (como les gusta hacer a los virus de las plantas) o fusionando su capa exterior con la membrana celular, o puede inyectar su genoma como una jeringa a través de la pared celular (la mayoría de los bacteriófagos lo hacen). esto) o ser tragado por la propia célula, que no se dio cuenta de la captura.

En la célula, el virus se “desnuda” total o parcialmente. Si el genoma del virus está representado por ADN, entonces el proceso de copiarlo, o replicación, ocurre en el núcleo celular. La mayoría de los virus comienzan a explotar enzimas extrañas del huésped a partir de esta etapa. Para producir otros componentes del virión, es necesario reescribir la información contenida en el ADN en un lenguaje ligeramente diferente. comienza transcripción: Las copias de ADN se utilizan para sintetizar hebras de ARN, intermediarios que transmitirán ( transmisión) instrucciones almacenadas en el ADN para las máquinas celulares de producción de proteínas. Sólo sobre la base de tales intermediarios se pueden construir proteínas. Esto ya sucede en el citoplasma y, por supuesto, en el equipo huésped. ribosomas. Es decir, el virus obliga a la célula a trabajar sólo para él y sacrificar sus necesidades. La célula sufre una deficiencia propia y la producción de sustancias extrañas y puede incluso suicidarse. Pero incluso sin eso, su destino no es envidiable. Los nuevos componentes de la cápside viral se unen a nuevas moléculas de ácido nucleico: se produce un autoensamblaje de viriones que pueden brotar de la célula como una guerrilla, envueltos en su membrana, o pueden saltar con un solo impulso y la célula paralizada. explotará ( lisa).

Los virus más prudentes se esconden “firmemente” hasta que sienten que ha llegado el momento adecuado para una reproducción activa. Se trata, por ejemplo, de los virus del herpes y de algunos bacteriófagos. Algunos de ellos nunca tienen tiempo de despertar.

Y los virus de los virus generalmente rara vez dañan a sus "huéspedes". Y es difícil llamar huéspedes a los virus. Lo que pasa es que sus fábricas para la producción de viriones están siendo utilizadas por virus huéspedes sin preguntar. Es cierto que ciertos tipos... virófagos- puede promover la supervivencia de las células que padecen estos mismos "huéspedes".

¿Todos los virus son malos?

No sólo los humanos, sino también los animales y las plantas sufren de virus. Sin embargo, organismos vivos tan complejos se han encontrado con virus desde sus inicios y, por lo tanto, se han adaptado para coexistir con la mayoría de ellos. Y, como regla general, el virus no necesita matar a sus huéspedes; entonces tendrá que buscar otros nuevos todo el tiempo, y si en comunidades bacterianas pobladas esto no es tan difícil, entonces en humanos...

Los sistemas de defensa de nuestro cuerpo se enfrentan bien a la mayoría de los virus, por lo que ni siquiera se inventó nada especial para el tratamiento de trastornos intestinales leves y "resfriados" causados ​​por diversos agentes. Mientras se busca al verdadero culpable, la persona ya se está recuperando. Además, los virus también pueden ser nuestros aliados: tomando como ejemplo los virus, los biólogos estudian diversos procesos moleculares y también se utilizan para la ingeniería genética; al mismo tiempo, los bacteriófagos pueden combatir las bacterias patógenas, y algunos virus del herpes “latentes” pueden proteger contra la infección… de la peste.

Pero si ignoramos el bien y el mal, desde el punto de vista humano, de los virus, debemos admitir que nuestro mundo se basa en gran medida en estas criaturas invisibles: transfieren sus propios genes y los de otras personas de un organismo a otro, aumentando la diversidad genética, y Regulan el número de comunidades de seres vivos y son simplemente necesarios para la circulación de nutrientes, porque los virus son los objetos biológicos más numerosos de nuestro planeta.

trabajo creativo

Método de propagación de virus

Un virus (del latín virus - veneno) es una partícula microscópica que puede infectar las células de los organismos vivos.

Virología (de virus y logos - palabra, doctrina), la ciencia de los virus. La virología general estudia la naturaleza de los virus, su estructura, reproducción, bioquímica y genética.

El método de reproducción de los virus también se diferencia de la división, gemación, esporulación o proceso sexual que se produce en los organismos unicelulares, en las células de los organismos pluricelulares y en estos últimos en general. Reproducción o replicación es el término común para la reproducción de virus. La formación de viriones se produce mediante autoensamblaje (empaquetado del ácido nucleico viral en cápsides de proteínas y formación de una nucleocápside), con la participación de la célula, o ambos (virus envueltos). Por supuesto, la oposición entre división y replicación de células mitóticas no es absoluta, ya que los métodos de replicación del material genético en virus que contienen ADN no son fundamentalmente diferentes, y si tenemos en cuenta que la síntesis de material genético en virus que contienen ARN También se lleva a cabo según el tipo de plantilla, luego la oposición es la mitosis relativa y la replicación de todos los virus. Y, sin embargo, las diferencias en los métodos de reproducción de células y virus son tan significativas que todo el mundo vivo se puede dividir en virus y no virus.

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El descubridor de los virus, D.I. Ivanovsky, identificó dos de sus propiedades principales: son tan pequeños que pasan a través de filtros que retienen las bacterias y, a diferencia de las células, no pueden cultivarse en medios nutritivos artificiales. Sólo con la ayuda de un microscopio electrónico fue posible ver estos seres vivientes más pequeños y apreciar la diversidad de sus formas.

Ninguno de los virus conocidos es capaz de existir de forma independiente. Los virus pueden existir en dos formas: extracelular e intracelular. Fuera de las células, los viriones (partículas virales) no muestran signos de vida. Una vez en el cuerpo, penetran en las células sensibles a ellos y pasan de una forma en reposo a una en multiplicación.

Comienza una interacción compleja y diversa entre virus y células, que finaliza con la formación y liberación de viriones hijos al medio ambiente.

Dependiendo del tiempo que el virus permanezca en la célula y de la naturaleza de los cambios en su funcionamiento, se distinguen tres tipos de infección viral. Si los virus resultantes abandonan la célula al mismo tiempo, ésta se rompe y muere. Los virus que emergen de él infectan nuevas células. Así es como se desarrolla una infección lítica (destrucción, disolución). En otro tipo de infección viral, llamada persistente, los nuevos virus abandonan la célula huésped gradualmente. La célula continúa viviendo y dividiéndose, produciendo nuevos virus, aunque su funcionamiento puede cambiar.

El tercer tipo de infección se llama latente (oculta). El material genético del virus se integra en los cromosomas de la célula y, cuando se divide, se reproduce y se transmite a las células hijas. En determinadas condiciones, en algunas de las células infectadas el virus latente se activa, se multiplica y sus descendientes abandonan las células. La infección se desarrolla según el tipo lítico o persistente. Las enfermedades causadas por virus se transmiten fácilmente de personas enfermas a personas sanas y se propagan rápidamente. Durante mucho tiempo se creyó que los virus causaban enfermedades masivas agudas. Hasta la fecha, se ha acumulado mucha evidencia de que los virus son la causa de diversas enfermedades crónicas que duran años e incluso décadas. El desarrollo de métodos para estudiar virus, el descubrimiento de virus (ahora se conocen alrededor de mil quinientos), la determinación del alcance de sus manifestaciones patógenas y los intentos de combatirlos fueron el contenido principal de la virología en la primera mitad de nuestro siglo. Fueron las propiedades negativas de los virus, o más precisamente la capacidad de causar enfermedades, las que inicialmente sirvieron como principal incentivo para estudiarlos. Pero en el proceso de este trabajo se descubrieron muchas propiedades positivas de los virus, gracias a las cuales en la segunda mitad del siglo XX. se han convertido en un excelente modelo para estudiar problemas fundamentales en biología. Con su ayuda, se hicieron descubrimientos tan destacados como descifrar el código genético y la estructura de los ácidos nucleicos genéticos y se establecieron los principios de la síntesis de proteínas. Los virus han demostrado ser la principal herramienta de la ingeniería genética. Ahora sabemos que en cuanto a su estructura y propiedades, los virus ocupan un lugar intermedio entre las sustancias químicas más complejas (polímeros, macromoléculas) y los organismos más simples (bacterias).

1.1Estructura y composición química de los viriones.

Los virus más grandes (virus de la viruela) tienen un tamaño cercano al pequeño tamaño de las bacterias, los más pequeños (patógenos de encefalitis, polio, fiebre aftosa) están cerca de grandes moléculas de proteínas dirigidas hacia las moléculas de hemoglobina en la sangre. En otras palabras, los virus tienen sus gigantes y sus enanos. Para medir los virus se utiliza un valor convencional llamado nanómetro (n1nm). Un nm es una millonésima de milímetro. Los tamaños de los diferentes virus varían de 20 a varios cientos de nm.

Los virus simples están formados por proteínas y ácidos nucleicos. La parte más importante de la partícula viral, el ácido nucleico, es el portador de información genética. Si las células de humanos, animales, plantas y bacterias siempre contienen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN del ácido desoxirribonucleico y el ARN ribonucleico, entonces en los diferentes virus sólo se encuentra un tipo, ya sea ADN o ARN, lo que constituye la base para su clasificación. El segundo componente esencial del virión, las proteínas, se diferencian entre virus, lo que permite reconocerlos mediante reacciones inmunológicas.

Los virus que tienen una estructura más compleja, además de proteínas y ácidos nucleicos, contienen carbohidratos y lípidos. Cada grupo de virus se caracteriza por su propio conjunto de proteínas, grasas, carbohidratos y ácidos nucleicos. Algunos virus contienen enzimas. Cada componente de los viriones tiene funciones específicas: la cubierta proteica los protege de efectos adversos, el ácido nucleico es responsable de las propiedades hereditarias e infecciosas y desempeña un papel principal en la variabilidad de los virus, y las enzimas participan en su reproducción. Por lo general, el ácido nucleico se encuentra en el centro del virión y está rodeado por una cubierta proteica (cápside), como si estuviera vestido con ella.

La cápside consiste en una determinada forma de depositar un mismo tipo de moléculas proteicas (capsómeros), que forman formas geométricas simétricas en su lugar con el ácido nucleico de los virus (nucleocápside). En el caso de la simetría cúbica de la nucleocápside, la cadena de ácido nucleico está enrollada formando una bola y los capsómeros están apretados a su alrededor. Así actúan los virus de la polio, la fiebre aftosa, etc.

Con la simetría helicoidal (en forma de varilla) de la nucleocápside, el hilo del virus se retuerce en forma de espiral, cada vuelta está cubierta con capsómeros, oscuramente adyacentes entre sí. La estructura de los capsómeros y la apariencia de los viriones se pueden observar mediante microscopía electrónica.

La mayoría de los virus que causan infecciones en humanos y animales tienen una simetría de tipo cúbico. La cápside casi siempre tiene la forma de un icosaedro de veinte edros regulares con doce vértices y caras de triángulos equiláteros.

Muchos virus, además de la cápside proteica, tienen una capa exterior. Además de proteínas virales y glicoproteínas, también contiene lípidos tomados de la membrana plasmática de la célula huésped. El virus de la influenza es un ejemplo de un virión helicoidal en una envoltura con simetría de tipo cúbico.

La clasificación moderna de los virus se basa en el tipo y la forma de su ácido nucleico, el tipo de simetría y la presencia o ausencia de una envoltura exterior.

1.2 Reproducción de virus.

Los virus se reproducen de una manera especial e incomparable. Primero, los viriones penetran en la célula y se liberan ácidos nucleicos virales. Luego se “preparan” los detalles de los futuros viriones. La reproducción finaliza con el ensamblaje de nuevos viriones y su liberación al medio ambiente.

Veamos la forma más sencilla de reproducir virus. Imaginemos una determinada versión generalizada de una partícula viral, que consta de dos componentes principales de ácido nucleico (ARN o ADN), encerrados en una cubierta proteica (envoltura). El encuentro de los virus con las células comienza con su adsorción, es decir, su unión a la pared celular, la membrana plasmática de la célula. Además, cada virión es capaz de unirse únicamente a determinadas células que tienen receptores especiales. Se pueden adsorber decenas e incluso cientos de viriones en una célula. Luego comienza la introducción o penetración del virión en la célula, que es realizada por la propia célula. Este proceso se llama viropexia.

La célula parece "tirar" de los viriones adheridos al interior. Las bacterias tienen una estructura más simple y no son capaces de capturar viriones del medio ambiente por sí mismas. Esto, aparentemente, puede explicar la presencia en los virus de un aparato complejo y perfecto que los infecta, como una jeringa, que inyecta ácidos nucleicos.

En una célula infectada, las enzimas de replicación bacteriana sintetizan una cadena complementaria a ella, que sirve como plantilla para la formación de ADN de fagos. Se combinan con proteínas de fagos, también sintetizadas por enzimas bacterianas, y nuevos fagos abandonan la célula huésped.

La diversidad de tipos y formas de virus de ácido nucleico también determina la diversidad de sus métodos de replicación. El bacteriófago (un virus que se asienta en las células bacterianas) T4 tiene una molécula lineal bicatenaria que consta de 160x10 pares de nucleótidos. Codifica más de 150 proteínas diferentes, incluidas más de 30 proteínas implicadas en la replicación del ADN de los fagos. El virus simio SV40 tiene ADN circular bicatenario. La replicación en virus de ADN bicatenario no es fundamentalmente diferente de la replicación del ADN bacteriano o eucariótico.

Muchos virus vegetales contienen una sola molécula de ARN lineal, como el primer virus del mosaico del tabaco (TMV) descrito. La molécula de ARN de TMV está encerrada en una cápside de proteína que consta de 2130 subunidades polipeptídicas idénticas.

La replicación del ARN del virus del mosaico del tabaco se lleva a cabo mediante una enzima llamada ARN polimerasa dependiente de ARN, codificada en el genoma del virus. Primero, esta enzima construye ARN complementario y luego, usándolo como plantilla, sintetiza muchos ARN virales.

Es sorprendente cómo los virus, que son decenas e incluso cientos de veces más pequeños que las células, gestionan con habilidad y confianza la economía celular. Para construir los de su propia especie, utilizan materiales y energía celulares. A medida que se multiplican, agotan los recursos celulares y alteran profundamente, a menudo de forma irreversible, el metabolismo, lo que en última instancia provoca la muerte celular.

Pero los virus no pueden ser demasiado peligrosos para su huésped. De lo contrario, esto puede provocar la desaparición completa del organismo donante, lo que significa que el patógeno también será destruido. Pero los virus no pueden ser demasiado débiles. Si la inmunidad se desarrolla demasiado rápido en el cuerpo del huésped, desaparecerá como especie. A menudo sucede que estos microorganismos tienen un huésped en el que viven, sin causar problemas a este último, y al mismo tiempo tienen un efecto patógeno en otros seres vivos.

Se reproducen por reproducción. Esto significa que sus ácidos nucleicos y proteínas se reproducen primero. Y luego se ensamblan virus a partir de los componentes creados.

Tipos de viriones y vías de infección.

Antes de comprender cómo se multiplican los virus en una célula, debemos comprender cómo llegan allí estas partículas. Por ejemplo, existen infecciones que se transmiten exclusivamente por humanos. Entre ellos se encuentran el sarampión, el herpes y, en parte, la gripe. Se transmiten por contacto o por gotitas en el aire.

Los enterovirus, reovirus y adenovirus pueden ingresar al cuerpo a través de los alimentos. Puede infectarse, por ejemplo, con el virus del papiloma mediante el contacto directo con una persona (tanto doméstica como sexual). Pero existen otras formas de infección. Por ejemplo, algunos tipos de rabdovirus se pueden contraer mediante la picadura de insectos chupadores de sangre.

También existe una vía de infección parenteral. Por ejemplo, el virus de la hepatitis B puede ingresar al cuerpo humano durante procedimientos quirúrgicos, procedimientos dentales, transfusiones de sangre, pedicuras o manicuras.

No debemos olvidarnos de la transmisión vertical de infecciones. En este caso, cuando la madre enferma durante el embarazo, el feto se ve afectado.

Descripción de virus

Durante bastante tiempo, los agentes causantes de la mayoría de las enfermedades se juzgaron únicamente en función del efecto patógeno en el cuerpo. Los científicos no pudieron ver estos organismos patógenos hasta que se inventó el microscopio electrónico. Entonces fue posible descubrir cómo se reproducen los virus.

Estos microorganismos varían notablemente en tamaño. Algunos de ellos son similares en tamaño a pequeñas bacterias. Los más pequeños tienen un tamaño similar al de las moléculas de proteínas. Para medirlos se utiliza un valor convencional: un nanómetro, que equivale a una millonésima de milímetro. Pueden tener desde 20 hasta varios cientos de nanómetros. En apariencia parecen palos, bolas, cubos, hilos, poliedros.

Composición de microorganismos

Para comprender cómo se reproducen los virus en las células, es necesario comprender su composición. Los simples consisten en ácido nucleico y proteínas. Además, el primer componente es portador de datos genéticos. Consisten en un solo tipo de ácido nucleico: puede ser ADN o ARN. Su clasificación se basa en esta diferencia.

Si dentro de la célula los virus son componentes de un sistema vivo, afuera se encuentran proteínas nucleicas inertes llamadas viriones. Las proteínas son sus componentes esenciales. Pero difieren según los diferentes tipos de virus. Gracias a esto, pueden reconocerse mediante reacciones inmunológicas específicas.

Los científicos han descubierto no sólo virus simples, sino también organismos más complejos. También pueden incluir lípidos y carbohidratos. Cada grupo de virus tiene una composición única de grasas, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos. Algunos de ellos incluso contienen enzimas.

Inicio del proceso de cría.

Puede comprender cómo ocurre este proceso si considera en detalle cómo el microorganismo ingresa a la célula y qué sucede después de eso. Se puede considerar a los viriones como una partícula que consta de ADN (o ARN) encerrada en una vaina proteica. La reproducción de los virus comienza solo después de que el microorganismo se adhiere a la pared celular, a su membrana plasmática. Debe entenderse que cada virión sólo puede unirse a ciertos tipos de células que tienen receptores especiales. En una célula se pueden ubicar cientos de partículas virales.

Luego de esto comienza el proceso de viropexis. La propia célula atrae los viriones adheridos. Sólo después de esto comienza el "desnudo" de los virus. Con la ayuda de un complejo de enzimas que ingresan a la célula, la capa proteica del virus se disuelve y se libera ácido nucleico. Es ella quien pasa a través de los canales de la célula hasta su núcleo o permanece en el citoplasma. El ácido es responsable no sólo de la reproducción de los virus, sino también de sus características hereditarias. Se suprime el propio metabolismo de las células y todos los esfuerzos se dirigen a la creación de nuevos componentes de los virus.

Proceso de composición

Incorporado al ADN de la célula. En el interior comienzan a crearse activamente múltiples copias de ADN viral (ARN), esto se hace mediante polimerasas. Algunas de las partículas recién creadas se conectan a los ribosomas y allí también tiene lugar el proceso de síntesis de nuevas proteínas virales.

Una vez que se ha acumulado una cantidad suficiente de componentes virales, comienza el proceso de composición. Pasa cerca. La esencia de esto es que se ensamblan nuevos viriones a partir de componentes. Así se reproducen los virus.

En los viriones recién formados se pueden detectar partículas de las células en las que se encontraban. A menudo, el proceso de su formación termina cuando quedan envueltos en una capa de membrana celular.

Finalización de la reproducción.

Una vez que se completa el proceso de composición, los virus abandonan su primer huésped. La descendencia formada se va y comienza a infectar nuevas células. Los virus se reproducen directamente en las células. Pero al final quedan completamente destruidos o parcialmente dañados.

Al infectar nuevas células, los virus comienzan a multiplicarse activamente en ellas. El ciclo de reproducción se repite. La forma en que se desarrollará el proceso de liberación de los viriones creados depende del grupo de virus al que pertenecen. Por ejemplo, los enterovirus se caracterizan por su rápida liberación al medio ambiente. Pero los agentes herpéticos, reovirus y ortomixovirus salen a medida que maduran. Antes de morir, pueden pasar por varios ciclos de dicha reproducción. Al mismo tiempo, se agotan los recursos celulares.

Diagnóstico de enfermedades.

En algunos casos, la reproducción va acompañada del hecho de que partículas de microorganismos patógenos pueden acumularse dentro de las células, formando grupos similares a cristales. Los expertos los llaman organismos de inclusión.

Por ejemplo, en la gripe, la viruela o la rabia, estas acumulaciones se encuentran en el núcleo, en la encefalitis primavera-verano se encuentran en el núcleo y en otras infecciones pueden estar aquí o allá. Este signo se utiliza para diagnosticar enfermedades. En este caso, también es importante dónde se produce exactamente el proceso de reproducción del virus.

Por ejemplo, cuando se detectan formaciones ovaladas o redondas en las células epiteliales, se habla de viruela. Las acumulaciones citoplasmáticas en las células cerebrales indican rabia.

La forma en que se reproducen los virus es muy específica. Primero, los viriones ingresan a las células que les convienen. Después de esto, comienza el proceso de liberación de ácidos nucleicos y creación de "espacios en blanco" de piezas para futuros microorganismos patógenos. El proceso de reproducción finaliza con la formación de nuevos viriones que se liberan al medio ambiente. Basta con interrumpir una de las etapas del ciclo para que se detenga la reproducción de los virus o comiencen a producir descendencia inferior.

1. Introducción

2) Historia del descubrimiento y métodos de estudio de los virus.

3) Características de la estructura y reproducción de los virus.

4) Lista de referencias.

Introducción.

El hombre encuentra a los virus, en primer lugar, como agentes causantes de las enfermedades más comunes que afectan a toda la vida en la Tierra: personas, animales, plantas e incluso organismos unicelulares: bacterias, hongos, protozoos. La proporción de infecciones virales en la patología infecciosa humana ha aumentado considerablemente: ha alcanzado casi el 80%. Esto se debe al menos a tres razones:

- En primer lugar, existen medidas exitosas para combatir infecciones de otros orígenes (por ejemplo, antibióticos altamente eficaces para las infecciones bacterianas) y, en este contexto, la proporción entre infecciones virales y bacterianas ha cambiado significativamente;

- En segundo lugar, ha aumentado el número absoluto de enfermedades con algunas infecciones virales (por ejemplo, hepatitis viral);

- En tercer lugar, se están desarrollando nuevos métodos para diagnosticar infecciones virales, se están mejorando los existentes y se está aumentando su umbral de sensibilidad.

-Como resultado, se “descubrieron nuevas infecciones”, que, por supuesto, existían antes, pero no fueron reconocidas.

I. Historia del descubrimiento y métodos de estudio de los virus.

Figura 1. – Ivanovsky D.I.

En 1852, el botánico ruso D.I. Ivanovsky fue el primero en obtener un extracto infeccioso de plantas de tabaco afectadas por la enfermedad del mosaico. Cuando dicho extracto se pasaba a través de un filtro capaz de retener bacterias, el líquido filtrado aún conservaba propiedades infecciosas. En 1898, el holandés Beijerinck acuñó la nueva palabra virus para describir la naturaleza infecciosa de ciertos líquidos vegetales filtrados. Aunque se habían logrado avances significativos en la obtención de muestras de virus altamente purificadas y se había determinado que la naturaleza química de los virus eran nucleoproteínas, las partículas en sí seguían siendo esquivas y misteriosas porque eran demasiado pequeñas para ser vistas con un microscopio óptico. Es por eso que los virus estuvieron entre las primeras estructuras biológicas que se examinaron con un microscopio electrónico inmediatamente después de su invención en los años 30 de nuestro siglo.

Cinco años más tarde, mientras se estudiaban las enfermedades del ganado, concretamente la fiebre aftosa, se aisló un microorganismo filtrable similar. Y en 1898, al reproducir los experimentos de D. Ivanovsky por el botánico holandés M. Beijerinck, llamó a tales microorganismos "virus filtrables". De forma abreviada, este nombre comenzó a designar a este grupo de microorganismos.

En 1901 se descubrió la primera enfermedad viral humana: la fiebre amarilla. Este descubrimiento fue realizado por el cirujano militar estadounidense W. Reed y sus colegas.

En 1911, Francis Rous demostró la naturaleza viral del cáncer: el sarcoma de Rous (sólo en 1966, 55 años después, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por este descubrimiento).

El experimento de Hershey. El experimento se llevó a cabo con el bacteriófago T2, cuya estructura ya había sido aclarada mediante microscopía electrónica. Resultó que el bacteriófago consta de una capa de proteína, dentro de la cual se encuentra el ADN. El experimento se planeó de tal manera que se pudiera descubrir qué es, la proteína o el ADN, el portador de la información hereditaria.

Hershey y Chase cultivaron dos grupos de bacterias: uno en un medio que contenía fósforo-32 radiactivo en el ion fosfato y el otro en un medio que contenía azufre-35 radiactivo en el ion sulfato. Los bacteriófagos, añadidos al medio ambiente con las bacterias y multiplicándose en ellas, absorbieron estos isótopos radiactivos, que sirvieron como marcadores en la construcción de su ADN y proteínas. El fósforo está contenido en el ADN, pero está ausente en las proteínas, y el azufre, por el contrario, está contenido en las proteínas (más precisamente, en dos aminoácidos: cisteína y metionina), pero no en el ADN. Así, algunos bacteriófagos contenían proteínas marcadas con azufre, mientras que otros contenían ADN marcado con fósforo.

Una vez que se aislaron los bacteriófagos radiomarcados, se agregaron a un cultivo de bacterias frescas (libres de isótopos) y se permitió que los bacteriófagos infectaran estas bacterias. Después de esto, el medio que contenía las bacterias se agitó vigorosamente en un mezclador especial (se ha demostrado que esto separa las membranas de los fagos de la superficie de las células bacterianas) y luego las bacterias infectadas se separaron del medio. Cuando en el primer experimento se añadieron a las bacterias bacteriófagos marcados con fósforo-32, resultó que la marca radiactiva estaba en las células bacterianas. Cuando, en el segundo experimento, se añadieron a las bacterias bacteriófagos marcados con azufre-35, la marca se encontró en la fracción del medio con cubiertas proteicas, pero no en las células bacterianas. Esto confirmó que el material que infectó a la bacteria era ADN. Dado que dentro de las bacterias infectadas se forman partículas virales completas que contienen proteínas virales, este experimento se consideró una de las pruebas decisivas de que la información genética (información sobre la estructura de las proteínas) está contenida en el ADN.

En 1969, Alfred Hershey recibió el Premio Nobel por sus descubrimientos de la estructura genética de los virus.

En 2002 se creó el primer virus sintético en la Universidad de Nueva York.



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