Propiedades Generales de los
Virus
MICROBIOLOGÍA II

Características
• El término virus proviene del latín que significa
“fluido venenoso”.
• Son pequeños y conservan su infectividad
después de atravesar filtros tan cerrados que
retienen a las bacterias.
• La unidad empleada para medir bacterias es la
micra o micrómetro (µm). Para los virus la unidad
utilizada es el nanómetro (nm), que es la
milésima parte de una micra. El rango de tamaño
de los virus es de 20 a 150 nm de diámetro.

Características
• Los virus dependen por completo de células
vivas, sean eucariotas o procariotas, para
replicarse y existir.
• Algunos poseen enzimas propias, como
polimerasa de ARN dependiente de ARN o
transcriptasa inversa (TR), pero son incapaces
de reproducir o amplificar y traducir en
proteínas la información de su genoma sin
ayuda de estructuras y mecanismos celulares.

Características
• Solo tienen una clase de acido nucleico, sea
ADN o ARN.
• Poseen un componente –una proteína de
unión a receptores- para adherirse o
“anclarse” a las células, a fin de forzarlas a
fabricar productos virales.

¿Cómo se descubrieron los virus?
• Los virus fueron descubiertos hasta que se
invento el microscopio electrónico (ME) , en
1939.
• En el laboratorio de Pasteur, Charles
Chamberland diseño y creo un filtro que
retendría hasta las bacterias mas pequeñas.

¿Cómo se descubrieron los virus?
• Iwanowski (Rusia) y Beijerinck (Holanda)
demostraron que se podía transmitir una
enfermedad de plantas (el mosaico del
tabaco) mediante extractos de liquido que
habían pasado a través de un filtro de
Chamberland y que, por tanto, no podía
contener bacterias.

¿Cómo se descubrieron los virus?
• Poco tiempo después también se transmitió
glosopeda a reses mediante filtrados libres de
bacterias.
• Entonces fue obvio que había otros agentes
vivos, mas pequeños que cualquier bacteria
conocida, pero capaces de multiplicarse que
podían causar un amplia gama de
enfermedades en vegetales y animales

Estructura viral
• Es importante conocer la estructura de los
virus para identificarlos; además, ayuda a
deducir muchas propiedades esenciales de
cada virus, las cuales podrían ser importantes.
Por ejemplo, los procesos por los que se fijan y
penetran a las células, para luego madurar y
liberarse difieren mucho entre virus que
poseen envoltura o capsula externa de lípidos
y aquellos que no la tienen.

Componentes principales de los virus
• Proteínas estructurales: Las proteínas que
componen la partícula viral.
• Proteínas NE o no estructurales: Proteínas
codificadas por el genoma viral, que son
enzimas muy importantes, necesarias para la
replicación pero que no se incorporan al
virión.

Componentes principales de los virus
• Cápside: Es la cubierta proteínica de los virus.
• Capsómero: Unidades proteínicas estructurales
que componen a la cápside.
• Nucleocápside: Es la cubierta proteínica compleja
y el acido nucleico viral.
• Algunos virus poseen una envoltura externa de
lípidos que deriva de la membrana plasmática de
la célula hospedera y se forma por gemación al
desprenderse de la superficie celular.

Componentes principales de los virus
• Peplomeros: Proteínas estructurales en forma
de espigas encontradas en la superficie de
virus con envoltura lipídica.
• Virión: Se llama virión a la partícula viral
completa, es decir, la nucleocápside junto con
su cubierta externa (si la tiene).

Estructura viral
Peplómero
Glucoproteína
Cápside
Envoltura
Lípidica
Material
genético
}
Cápside + Material genético = Nucleocápside
Capsómero

Estructura viral
Subunidad.- Cadena de polipéptido viral con un solo plegamiento
Capsómero.- Unidades morfológicas observadas al microscopio electrónico .

Estructura viral
Bacteriófago

Simetría viral
• La mayoría de los virus se clasifica en dos grupos :
virus con nucleocápside de simetría helicoidal y
virus con nucleocápside de simetría icosaedrica
(cubica).
• En los virus con simetría helicoidal las moléculas
proteicas de la nucleocápside están ordenadas
como los escalones de una escalera de caracol y
el acido nucleico constituye el núcleo central de
la partícula. La nucleocápside helicoidal siempre
esta contenida en una envoltura de lipoproteína.

Simetría viral
• Simetría cubica: Este termino indica que es
posible girar estos cuerpos sobre diversos ejes
y su apariencia se mantendrá igual. Con pocas
excepciones, los virus no helicoidales serán
icosaedricos; es decir, tendrán 20 caras
triangulares iguales.

Simetría viral
• Simetría compleja: A los virus con genoma
grande les corresponde tener una estructura
compleja. Aquella que no corresponde a
ninguna de las anteriores.

Simetría viral

Simetría viral
• Simetría cúbica.- Esta simetría es de
patrón icosaédrico, con 20 caras, 12
vértices y ejes quíntuple, triple y
doble. Hay exactamente 60
subunidades idénticas sobre su
superficie.
• Simetría Helicoidal.- Las
subunidades se unen
periódicamente al ácido nucleíco
viral, formando una hélice.
• Estructuras complejas.- No
muestran simetría simple cúbica o
helicoidal, sino una estructura más
complicada.

Determinación del tamaño viral
A. Observación directa con el microscopio
electrónico (EM).
B. Filtración a través de membranas con poros
graduados.
C. Sedimentación en la ultracentrífuga.
D. Mediciones comparativas.

Origen evolutivo de los virus
1. Los virus pudieron derivarse de ácidos
nucleíco componentes de las células
Huésped, DNA, RNA o de ambos, que
adquirieron la capacidad de replicarse de
manera autónoma y evolucionar
independientemente.

Origen evolutivo de los virus
2. Los virus pueden ser formas degeneradas de
parásitos intracelulares. Quizás de
organismos como Rickettsias y Clamidias.

Clasificación viral
Bases de la clasificación
1)Morfología del virión.
2)Propiedades fisicoquímicas del virión.
3)Propiedades del genoma del virus.
4)Propiedades de las proteínas del virus.
5)Organización y replicación del genoma.
6)Propiedades antigénicas.
7)Propiedades biológicas.

DNA virus
Familia Virus representativos Simetría de la
nucleocápside*
Parvoviridae Parvovirus humano (B19) I
Papovaviridae Papilomavirus I
Adenoviridae Adenovirus I
Herpesviridae Virus del herpes simple I
Poxviridae Virus de la vacuna
(vaccinia)
C
Hepadnaviridae Virus de la hepatitis B I
*H, helicoidal; I, icosaédrica; C, compleja.

RNA virus
Familia Virus representativos Simetría de la
nucleocápside*
Astroviridae Astrovirus I
Picornaviridae Poliovirus I
Flaviviridae Virus de la fiebre amarilla I
Togaviridae Virus de la rubéola I
Coronaviridae Virus de la bronquitis
infecciosa
H
Bunyaviridae Virus de la encefalitis
californiana
H
Orthomyxoviridae Virus de la influenza H
Paramyxoviridae Virus del sarampión H
*H, helicoidal; I, icosaédrica; C, compleja.

RNA virus
Familia Virus representativos Simetría de la
nucleocápside*
Rhabdoviridae Virus de la rabia H
Arenaviridae Virus de la fiebre de Lassa H
Retroviridae VIH-1 , VIH-2 I
Reoviridae Rotavirus I
Filoviridae Virus Marburg H
Calciviridae Calcivirus I
*H, helicoidal; I, icosaédrica; C, compleja.

Viroides
• Se trata de diminutas moléculas de ARN de
cadena sencilla circular a las que resultaría
muy difícil considerar virus verdaderos. Solo
afectan a las plantas y causan algunas
enfermedades importantes desde el punto de
vista comercial.

Viroides

Priones
• Stanley Prusiner recibió el premio Nobel por el
descubrimiento de unas proteínas carentes de
material genético a las que llamo priones
(partículas infecciosas proteináceas), las
cuales producen enfermedades
neurodegenerativas.

Priones

Nomenclatura viral
• Familia viral: Se usa el sufijo viridae: Ejemplo;
Herpesviridae para los herpesvirus,
y Picornaviridae para los poliovirus.
• Subfamilia: Se usa el sufijo virinae: Ejemplo;
Lentivirinae, Spumavirinae y Oncovirinae.
• Genero: Se usa el sufijo virus: Ejemplo;
simplexvirus - herpes simplex I and II.

Nomenclatura viral
• Algunos nombres son asignados según el tipo de
enfermedad que causan (ej; virus de la viruela,
virus del herpes).
• Otros nombres se apoyan en abreviaturas y
siglas, como papovavirus ( papiloma-polioma-
vacuolizante ) y picornavirus ( pico, pequeño; rna;
acido ribonucleico ).
• Otros se apoyan en características morfológicas
del virión ( coronavirus, que poseen un halo o
corona de glucoproteínas ).

Nomenclatura viral
• Otros virus se les ha dado nombre según el
lugar en que fueron aislados por primera vez (
virus de Coxsackie y de Marburg ).
• Las descripciones, clasificación y
nomenclatura de los virus son especificadas
por el International Committee on
Classification of Virus (ICCV).

Replicación viral

Replicación viral
• Periodo de eclipse.- Poco después de la
interacción con una célula huésped. El virión
infectante se fragmenta y pierde su
infectividad cuantificable.
• Las infecciones productivas tienen lugar en
células permisivas, y como resultado se
generan virus infectantes.

Replicación viral
• Las infecciones abortivas no producen
progenie infectante, sea porque la célula no es
permisiva o el virus infectante puede ser
defectuoso. Esto puede dar como resultado
una infección latente.

Etapas de la replicación viral
1. Adhesión: por medio de un receptor. Este es un proceso específico.
Los ejemplos de las moléculas receptoras de virus incluyen:
• CD4 sobre las células T para el virus HIV. (más el cofactor de
entrada: receptores de las quimoquinas)
• ICAM sobre las células epiteliales del tracto respiratorio
superior: rhinovirus (resfríado común)
• Receptores como los de las inmunoglobulinas,: virus del polio
2. Penetración: Son posibles varios mecanismos, incluyendo:
• endocitosis ( Endocitosis: transporte de partículas hacia el interior
de la célula por una invaginación de la membrana celular.) mediada
por receptores, Ej: Virus de la gripe y los adenovirus
• fusión de membranas : Ej: los herpesvirus y los paramixovirus.
• traslocación a través de la membrana, Ej: los virus del polio.

Etapas de la replicación viral
3. Pérdida de la cubierta: (Decapar: destrucción de una capa
por medios físico-químicos) desencadenado por cambios
del pH en los endosomas, Ej: virus de la influenza A.
4. Expresión del genoma viral y síntesis de componentes
virales. La replicación viral se suele dividir en dos fases:
precoz y tardía
• Las primeras proteínas que se producen, controlan la
siguiente fase del ciclo de replicación., Ej: la replicación del
genoma y la producción de proteínas en la fase final.
• Las proteínas que se producen al final suelen ser proteínas
estructurales.

Etapas de la replicación viral
5. Morfogénesis y liberación del virus. Las
partículas virales son liberadas de las células
por: lisis celular ó por protrusión (gemación)
de yemas de la membrana celular. usualmente
membrana citoplasmática. Ambos procesos
causan la muerte celular - Se puede ver in
vitro en los cultivos celulares - Es el efecto
citopático (CPE)

Liberación por gemación

Ciclo del bacteriófago

Genética de los virus animales
• Genotipo.- se refiere a la constitución genética
de un organismo
• Fenotipo.- se refiere a las propiedades
observables de un organismo producidas por
el genotipo en colaboración con el ambiente
• Mutación.- es un cambio hereditario del
genotipo
• Genoma.- es la suma de los genes de un
organismo

Genética de los virus animales
• Virus de tipo nativo.- denota al virus original
del que se derivaron los mutantes y contra el
cual se comparan dichos mutantes
• Los virus recientes aislados del huésped
natural se conocen como aislados de campo o
aislados primarios
• Virus defectuoso.- es el que carece de uno o
más de los genes funcionales necesarios para
su replicación

Variación genética de los virus
• Poca fidelidad de transcriptasas inversas y ARN
replicasas. Es común que durante la replicación
viral se produzcan mutaciones, como la
eliminación o la inserción de un nucleótido o un
grupo de nucleótidos (mutantes por deleción o
inserción). Estas mutaciones son mas frecuentes
en los virus de ARN que en los de ADN, debido a
la poca fidelidad en la transcripción por
transcriptasas inversas (RT) y ARN transcriptasa,
además de la falta de capacidad para revisar y
corregir, en comparación con el ADN polimerasa.

Variación genética de los virus
• La recombinación es una manera importante como los
virus pueden modificar su estructura genómica. La
utilizan los virus de ADN mediante la segmentación de
la cadena de su ácido nucleico y estableciendo enlaces
covalentes entre fragmentos del genoma de ADN, sea
del mismo gen o entre dos virus infectantes de la
misma clase. Se cree que esto ocurre en virus de ARN
cuando la polimerasa viral intercambia las cadenas de
la plantilla durante la síntesis del genoma. Por fortuna
no se producen estas interacciones genéticas entre
virus no relacionados.

Variación genética de los virus
• Reestructuración genética: En algunos virus de
ARN (como el de la influenza y los rotavirus,
cuyo genoma se compone de fragmentos
separados) puede haber intercambio simple
de genes.

Interacciones entre virus
• Cuando dos o más partículas virales infecta a la
misma célula huésped pueden interactuar de
diferentes maneras
A. Recombinación.- Produce una progenie viral
(recombinante) con rasgos no observados en
ninguno de los progenitores.
• El mecanismo típico es que al romperse las
cadenas del ácido nucleíco, una parte del
genoma de un progenitor se une a la parte
correspondiente del genoma del segundo
progenitor.

Interacciones entre virus
B. Reactivación genética
a. El rescate de marcador.- ocurre entre el
genoma de un virión activo y el genoma de
una partícula viral que de alguna manera se
ha inactivado. Una porción del genoma del
virus inactivado se recombina con la del
progenitor activo de modo que ciertos
marcadores del progenitor inactivado se
rescatan y aparecen en la progenie viable.

Interacciones entre virus

Interacciones entre virus
b. Reactivación múltiple.- ocurre cuando
muchas partículas virales inactivas
interactúan en la misma célula para generar
un virus viable.
C. Complementación.- Se refiere a la interacción
de los productos génicos virales en las células
infectadas con dos virus, uno de los cuales, o
ambos, pueden ser defectuosos.

Interacciones entre virus
• El resultado es la replicación de uno o ambos
virus bajo condiciones en las cuales
ordinariamente no hay replicación.
D. Mezcla de fenotipos.- Es la reunión de un
genotipo con un fenotipo heterólogo. Esto
ocurre cuando el genoma de un virus se
incorpora al azar a las proteínas de la cápside
especificadas por un virus diferente.

Interacciones entre virus
E. Interferencia.- La infección de células en
cultivo o de animales íntegros con dos virus
casi siempre inhibe la multiplicación de uno
de los virus.
• Mecanismos causantes de interferencia:
1) Un virus puede inhibir la capacidad del
segundo para adsorberse a la célula, sea por
bloqueo de sus receptores o por destrucción
de sus receptores.

Interacciones entre virus
2) Un virus puede competir con el segundo por
elementos del aparato de replicación (p. ej.,
polimerasa, factor de inicio de la traducción).
3) El primer virus puede obligar a la célula
infectada a producir un inhibidor (interferón),
el cual evita la replicación del segundo virus.