Estructura y Replicación Viral Flashcards
(77 cards)
1
Q
Los virus poseen múltiples definiciones, entre ellas:
A
- Principios de Virología Molecular: “Parásitos intracelulares obligados/estrictos submicroscópicos” -> VISIBLES AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO.
- RAE: “Microorganismos de estructura muy sencilla, compuestos de proteínas y ácidos nucleicos, que son capaces de REPRODUCIRSE únicamente en el seno de células vivas específicas, UTILIZANDO su METABOLISMO”.
- Wikipedia: “Pequeños agentes infecciosos, que solamente replican al interior de células vivas de otro organismo; los cuales pueden INFECTAR A TODO TIPO DE SERES VIVOS, desde animales y plantas, hasta MICROORGANISMOS, incluyendo bacterias y arqueas”.
2
Q
Existen otros parásitos intracelulares obligados, como:
A
Bacterias Chlamydiae y Rickettsiae.
3
Q
Ya que existen otros parásitos intracelulares obligados, la definición correcta de virus incluye:
A
- Las partículas virales se producen a partir del ensamblaje de componentes preformados.
- NO CRECEN (incremento del total de sus componentes para reproducirse) NI SE DIVIDEN.
- Los virus carecen de la información genética necesaria para la generación de energía metabólica o la síntesis de proteínas (ribosomas).
4
Q
Los virus, si es que no están dentro de una célula replicandose, corresponden a:
A
Seres inertes, en caso contrario, (infectan una célula) serán seres vivos.
5
Q
Los virus, en su mayoría, son submicroscópicos, con tamaños entre los 20-200 nanómetros 10^-9 (similar a un ribosoma), sin embargo, se han reportado:
A
Virus gigantes del tamaño de una bacteria (2,5 micrómetros 10^-6).
6
Q
Los virus poseen relevancia clínica, ya que:
A
Generan un impacto en la salud de los seres humanos, puesto que son capaces de infectar diferentes órganos de nuestro cuerpo, y así, causar enfermedades.
7
Q
Los virus a lo largo de la historia del desarrollo de la humanidad, nos han acompañado:
A
Generando pandemias, como la gripe española, o la actual de VIH/SIDA.
8
Q
Los virus erradicados o en vías de erradicación, corresponden a:
A
- Viruela.
- Poliomielitis (en vías de erradicación -> 2 infectados en el año 2020).
9
Q
La erradicación del virus de la viruela, fue posible gracias a:
A
Edward Jenner, quien logró la primera vacuna exitosa contra la viruela, denominada VARIOLIZACIÓN. Ante esta, se dió inicio a un programa de erradicación global.
10
Q
El virus polio se caracteriza por:
A
Generar parálisis muscular, ya que, infecta a las motoneuronas del cerebro y de la médula espinal. Por ello, fue una gran causa de mortalidad en niños, producto de parálisis respiratorias.
11
Q
Las primeras vacunas contra la poliomielitis fueron de:
A
1) Virus inactivado -> Jonas Salk.
2) Virus atenuado -> Albert Sabin.
12
Q
Los únicos virus erradicados o en vías de erradicación corresponden a la viruela y el polio, producto de que:
A
No poseen reservorio en animales. En otras palabras, sólo son capaces de infectar a los seres humanos.
13
Q
La zoonosis corresponde a:
A
La transmisión de un patógeno (incluyendo a los virus) desde animales a seres humanos, y viceversa.
14
Q
Existen virus animales con una alta plasticidad de hospederos, por lo que pueden realizar zoonosis, y así:
A
Amplificarse a través de la transmisión entre humanos producto de la globalización, y en consecuencia, pandemias.
15
Q
Entre los virus responsables de zoonosis destacan:
A
- Influenza (gripe aviar y porcina).
- Ébola (transmitido desde el murciélago, posee una gran letalidad entre el 20-90%).
- Hanta -> virus emergente en Chile (síndrome cardiopulmonar, transmitido desde ratones, con una letalidad del 44%).
- Coronavirus (transmitidos en 7 eventos zoonóticos a los seres humanos: gripes estacionales vs enfermedades letales).
TODOS corresponden a VIRUS RE-EMERGENTES, es decir, que realizaron zoonosis en varias etapas de nuestra historia.
16
Q
Los mosquitos son los animales más letales de la tierra, puesto que, son:
A
Capaces de transmitir virus.
17
Q
Entre los mosquitos más importantes para el ser humano, están:
A
- Aedes Aegypti.
- Aedes Albopictus.
Ambos son capaces de transmitir los virus: Dengue, Zika, Fiebre Amarilla, Nilo Occidental, Encefalitis Japonesa, Chikungunya.
18
Q
Producto del cambio climático (y aumento de la t° global) se predice que:
A
La presencia de los mosquitos Aedes aumentará en los próximos años, además de ampliarse respecto a la zonas que ocupan (se extenderán desde zonas tropicales un poco más hacia los polos).
19
Q
La tríada de la salud, indica que:
A
La salud de las personas debe estar en equilibrio con la salud de los animales y del ambiente.
20
Q
Si bien los virus pueden causar daños perjudiciales en la salud de los seres humanos, también pueden otorgar beneficios a las personas en cuanto a su uso biotecnológico, tal como:
A
- Terapias génicas: Los virus actúan como agentes de entrega de genes para su uso terapéutico. Aplicable sólo en virus que insertan su genoma viral al núcleo celular de seres humanos, como: adenovirus, retrovirus, lentivirus y virus adenoasociados. Así, tras reemplazar segmentos génicos del virus por algún gen de interés, se pueden generar efectos beneficiosos.
- Vacunas -> atenuadas, inactivadas, de vector viral (se reemplazan genes de un adenovirus por un antígeno para el cual deseamos generar inmunidad), ARNm auto-amplificantes (gen de interes acompañado de genes que codifican RNA polimerasas).
21
Q
Todos los virus están conformados por:
A
1) Ácido nucleico: ADN o ARN.
2) Proteínas estructurales: Cápside y proteínas de superficie. Algunas veces poseen proteínas no estructurales.
Algunos virus, además poseen:
3) Envoltura o manto viral compuesto de lípidos (membrana lipídica que rodea a la nucleocápside) e hidratos de carbono. –> Excepción: VIRUS DESNUDOS.
22
Q
La clasificación de Baltimore permite:
A
Clasificar a los virus a partir de la estructura de su genoma, y específicamente, del tipo de ácido nucleico que compone su genoma.
23
Q
Los siete grupos de virus según la Clasificación de Baltimore corresponden a:
A
- Grupo I: Virus de ADN de doble hebra (+/-). Ej: Herpes simple.
- Grupo II: Virus de ADN de simple hebra de polaridad positiva (+). Ej: Parvovirus.
- Grupo III: Virus de ARN de doble hebra (+/-). Ej: Retrovirus.
- Grupo IV: Virus de ARN de simple hebra de polaridad positiva (+). Ej: SARS-CoV-2.
- Grupo V: Virus de ARN de simple hebra de polaridad negativa (-). Ej: Influenza.
- Grupo VI: Virus de ARN de simple hebra de polaridad positiva (+) que trae consigo su ADN polimerasa dependiente de ARN o transcriptasa reversa –> se replica convirtiendo el ARN (+) en ADN de doble hebra. Ej: VIH (retrovirus).
- Grupo VII: Virus de ADN de doble hebra (+/) que utiliza un proceso de transcripción reversa –> ADN (+/-) —(ADN polimerasa dependiente de ARN o transcriptasa reversa)—> ARN (+) -> retrotranscrito que aumenta el número de copias del genoma viral. Ej: Hepatitis B.
24
Q
El genoma viral puede estar compuesto de:
A
Uno o más segmentos codificantes de proteínas virales.
25
La cápside o estructura proteíca que protege el genoma viral, está compuesta de:
Capsómeros que consisten en una o varias proteínas, los cuales definirán la simetría y morfología del virus según su forma de ordenamiento.
26
Los virus según la morfología de sus cápside, se clasifican en:
- Helicoidales.
- Icosahédricos.
- Esféricos.
- Complejos.
27
Los virus según la presencia o no del manto viral se clasifican en:
- Desnudos.
- Envueltos (presencia de membrana lipídica).
28
La importancia de que un virus sea desnudo o envuelto radica en que:
Los virus desnudos son más resistentes a condiciones ambientes de temperatura y pH, por lo que afectan principalmente al tracto digestivo.
29
Los virus envueltos al poseer membranas lipídicas en las que se insertan las proteínas virales de superficie (antígenos, que permiten la unión receptor-ligando), permiten que existan medidas de autocuidado como:
El lavado de manos con detergentes (jabón), ya que estos destruyen la envoltura viral, convirtiendo a los virus envueltos "lábiles", debido a la mayor inestabilidad de la bicapa lipídica ante una cubierta proteica.
30
Existe una alta diversidad de virus, los cuales pueden clasificarse de acuerdo a:
- Tipo de genoma o ácido nucleico.
- Presencia de manto viral.
- Morfología de la cápside.
También, varían según su tamaño.
31
Conocer las características estructurales y de replicación de los virus nos permite:
- Diagnóstico viral: Detectar material genético viral (PCR) o proteínas virales (test de antígenos).
- Diseño de vacunas: de subunidades, de ARNm, vectores virales dirigidos a proteínas de superficie.
Así, el conocer los mecanismos de replicación viral nos permite ABORDAR LA PATOGENIA Y CONTROL DE LAS INFECCIONES VIRALES.
32
El ciclo replicativo de un virus, consiste, en términos simples:
1) Infección de un hóspedero con el virus.
2) Multiplicación de sus componentes utilizando la maquinaria celular para replicarse.
3) Salida de múltiples copias del mismo virus que entró para repetir el ciclo.
33
Cabe considerar, que dependiendo del tipo de virus, el ciclo replicativo se llevará a cabo:
1) Citoplasma.
2) Núcleo celular + Citoplasma (la síntesis de proteínas siempre ocurre en el citoplasma, ya que ahí se encuentran los ribososmas).
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La clasificación de Baltimore nos permite predecir:
La localización subcelular o vía en que los virus concretarán su ciclo infectivo hasta culminar en la síntesis del ARNm (+) que servirá para la traducción de las proteínas virales.
35
Aquellos virus de ADN (grupos I, II, VII) o que utilizan un intermediario de replicación de ADN (VI), realizan la mayor parte de su ciclo viral en el:
Núcleo.
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Los virus de ARN (grupo III, IV, V) realizan su ciclo replicativo en el:
Citoplasma.
37
El virus de la influenza (grupo V) excepcionalmente ejecuta su ciclo viral en el:
Núcleo.
38
El virus de la viruela (grupo I) excepcionalmente ejecuta su ciclo viral en el:
Citoplasma.
39
La primera etapa del ciclo replicativo corresponde a:
1) Adsorción o fijación:
Depende de la unión entre el ligando (antígeno= proteína viral de superficie) y el receptor celular (molécula de superficie celular o localizada en la membrana citoplasmática).
La unión ligando/receptor es altamente específica y determinará el rango de huésped en conjunto con el tropismo viral. Cuando ocurre la unión ligando-receptor, la infección será exitosa. Algunos virus como el VIH requieren de correceptores.
40
El rango de huésped de un virus corresponde a:
El tipo de organismo que un virus es capaz de infectar.
41
Los receptores celulares de un virus son:
Proteínas o glicoproteínas que poseen importantes funciones biológicas, y por ende, su existencia no se relaciona con permitir que un virus infecte al organismo.
42
La adsorción viral puede ser inhibida por:
Anticuerpos neutralizantes, que se unen al ligando viral, impidiendo su unión con el receptor celular e inhibiendo (bloquea) la infección.
43
Si el virus es desnudo, el ligando viral se encontrará en:
En cambio, si es envuelto, en:
Desnudo -> Superficie de la cápside. La proteína viral puede otorgar alguna función de estabilidad estructural.
Envuelto -> Inserto en el manto viral o membrana lipídica.
44
En la etapa inicial de la infección, respecto a la etapa de adsorción, ocurren:
Interacciones débiles e inespecíficas que permiten acercar el virus a la célula, para luego ocurrir uniones fuertes y específicas entre ligando y receptor.
45
Los virus pueden utilizar diversas moléculas de superficie como receptores, tal como:
- Glicoproteínas (integrinas, CD4, etc).
- Hidratos de Carbono (ácido siálico y heparán sulfato).
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Algunos virus son capaces de reconocer a más de un receptor producto que:
Poseen más de un ligando en su superficie viral.
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Un virión es:
Una particula viral completa que es capaz de infectar a una célula.
48
Existen una serie de agentes que cumplen parcialmente las características estructurales de los virus, tal como:
- Viroides: único componente una molécula de ARN, son capaces de infectar vegetales.
- Priones: único componente una molécula de proteína.
- Virus satélites o asociados: no son autosuficientes para replicarse en el interior de una célula, requiriendo de un virus ayudador.
49
Según el tipo de organismo que infectan, los virus se clasifican en:
- Bacteriófagos.
- Otros.
50
Los virus pueden infectar un número límitado de especies biológicas, y dentro de ellas, sólo algunos tipos celulares, lo que se denomina:
Rango de huésped.
Este se produce debido a que para la infección de un virus se requiere de la unión específica ligando/receptor.
51
Los anticuerpos neutralizantes se generan tras:
- Infección con el virus.
- Vacunación contra el virus.
52
El tropismo viral corresponde a:
La predilección del virus para infectar un tejido específico. Este se compone de:
1) Susceptibilidad de la célula: Capacidad de adsorción relativa a la unión ligando/receptor. En otras palabras, la CÉLULA POSEE RECEPTORES ESPECÍFICOS PARA EL VIRUS.
2) Permisividad de la célula: Posibilidad de que el virus pueda replicarse en el interior celular, es decir, la CÉLULA POSEE LA MAQUINARIA ENZIMÁTICA Y METABÓLICA NECESARIA PARA QUE EL VIRUS REPLIQUE.
53
La adsorción del virus, implica que este debe:
Modificar su estructura para exponer los dominios de las proteínas virales que deben unirse a los receptores celulares.
54
La variación genética de un virus está determinada por:
Esto, les permite:
- Capacidad del virus para sobrevivir en el ambiente e infectar eficientemente.
- Capacidad de evadir la respuesta inmune (innata y adquirida).
Seleccionar las variantes más eficientes durante su replicación en el hospedero.
55
La organización espacial de los virus animales confiere diferencias en cuanto:
- Estabilidad estructural.
- Habilidad de infectar distintos tejidos. Por ejemplo, los virus pequeños icosaédricos son resistentes y pueden transmitirse vía fecal-oral. En cambio, los virus de transmisión sexual son lábiles y requieren de un contacto cercano.
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La clasificación de Baltimore agrupa a los tipos de virus según su:
Características bioquímicas, físicas, estructura del genoma y propiedades del ciclo infectivo (localización para sintetizar ARNm).
57
Una cepa viral corresponde a:
Una variante fenotípica que comparte al menos una característica con otra cepa y que ha sido aislado clonalmente.
58
La replicación de un virus no sólo le permite aumentar el número de su especie, sino también:
Posibilita la adaptación y evolución de la especie viral.
59
La replicación viral es el proceso de:
Proliferación que ocurre a nivel celular.
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La utilización de la maquinaria celular para la replicación del virus, implica:
Daño en la homeostasis celular, que puede proyectarse a nivel tisular u orgánico. Esto se relaciona con la patogenicidad del virus.
61
La segunda etapa del ciclo replicativo corresponde a:
2) Penetración:
Corresponde al ingreso del virus al interior celular, puede darse por:
a) Fusión en virus envueltos que presentan proteínas de fusión: Se fusiona el manto del virus con la membrana citoplasmática de la célula hospedera, por lo que el virus ingresa al citoplasma sin su manto, el cual queda incorporado en la membrana celular. En este proceso, las proteínas de fusión insertas en la membrana viral permiten acercar ambas membranas pese a que poseen la misma polaridad (son membranas lipídicas). Ej: VIH, Hanta, SARS-CoV-2.
b) Endocitosis o viropexia en virus desnudos o envueltos sin proteínas de fusión; mediada por clatrinas, caveolinas o procesos independientes: Invaginación de la membrana plasmática que rodea al virus, formando un endosoma. Ej: Influenza, Polio, Herpes.
En virus desnudos el endosoma estará conformado por una capa lipídica; en virus envueltos por una bicapa lipídica (manto+vesícula).
Tras la formación del endosoma, pueden ocurrir dos situaciones:
- Virus envuelto: se fusiona el endosoma o vesícula endocítica con el manto viral, liberando la nucleocápside al citoplasma.
- Virus desnudo: se produce la lisis o permeabilización del endosoma, liberando la nucleocápside.
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El citoesqueleto celular permite a la nucleocápside:
Movilizarse hasta el sitio donde ocurrirán las próximas etapas del ciclo replicativo.
63
Los sitios de destino para la replicación del virus pueden ser:
- Núcleo.
- Retículo endoplásmico.
- Órganelos membranosos.
- Viroplasmas o fábricas virales.
64
La entrada de la partícula viral al núcleo puede ocurrir a través de:
- Cápside ingresa por el poro nuclear.
- Genoma viral ingresa por el poro nuclear.
- Cápside interacciona con poro nuclear pero ingresa sólo el genoma viral.
- Difusión de la partícula viral por el poro nuclear.
- Inyección del genoma a través del poro.
- Genoma viral ingresa únicamente cuando la célula se encuentra en división, con la membrana nuclear fragmentada.
65
La tercera etapa del ciclo replicativo corresponde a:
3) Denudamiento o liberación del genoma viral:
Ocurre una vez la nucleocápside llega al sitio de destino de replicación (ADN= núcleo/ ARN= citoplasma). El material genético se libera tras la acción de enzimas celulares o virales que causan la ruptura de la cápside protectora.
66
La cuarta etapa del ciclo replicativo corresponde a:
4) Biosíntesis de macromoléculas virales:
Incluye la transcripción del virus para la formación de un ARN mensajero (ADN y ARN -> ARN); la traducción del ARNm para la síntesis de proteínas virales (exclusiva en el citoplasma); y por último, replicación para la generación de múltiples copias de genoma viral (ADN-> +ADN; ARN-> +ARN).
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Durante la transcripción del genoma viral, encontraremos que:
Virus del grupo IV (ARNss +): El genoma viral actúa como ARNm. Este será decoficado por los ribosomas, sintetizando una poliproteína, donde uno de sus péptidos corresponderá a la polimerasa de ARN dependiente de ARN, que utilizará la ARNss + para sintetizar la hebra complementaria (ARNss -) que servirá como hebra molde para la replicación y transcripción.
Virus del grupo V (ARNss -) y III (RNAds): Deben traer con el genoma viral su propia polimerasa de ARN dependiente de ARN, la cual transcribirá el ARNss - en ARNss +; permitiendo la traducción y replicación.
Virus del grupo I (DNAds) y II (DNAss +): Requieren de la ARN polimerasa II celular o ARN polimerasa dependiente de ADN para transcribirse y generar la hebra de ARNm (ssRNA+) la cual se traducirá.
Virus del grupo VI (ARN ss + con transcriptasa reversa): Fabrican un intermediario de dsDNA que se integra al genoma celular y este intermediario sirve como molde para la síntesis de ARNm.
68
Para la replicación del virus, la maquinaria celular debe:
- Sintetizar las proteínas virales.
- Sintetizar el genoma viral.
La membrana lipídica de los virus envueltos se obtiene de la misma membrana citoplasmática.
69
Los ARNm virales deben reclutar a los ribosomas celulares, lo cual realizan mediante:
- Cola de poliA.
- Cap.
- Proteína viral que capta ribosomas.
- IRES o sitios internos de entrada al ribosoma que permiten el ensamblaje al ribosoma completo sin scanning.
Tanto la cola de poliA como el cap asemeja al ARNm viral al celular -> scanning.
70
En la replicación viral, encontraremos distintos mecanismos como:
Virus del grupo I (dsDNA) y II (ssDNA +): Utilizan la DNA polimerasa dependiente de DNA para replicarse, generando la hebra + a partir del molde hebra -; y viceversa.
Virus de ARN: Utilizan la RNA polimerasa dependiente de RNA; la hebra + se genera a partir del molde de hebra -; y viceversa.
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La quinta etapa del ciclo replicativo corresponde a:
5) Ensamblaje y maduración:
Tras la síntesis de las proteínas virales y del genoma viral; se debe ensamblar el virión. Para ello, se debe formar la cápside proteíca y asociarse al genoma viral replicado. Ocurre en el núcleo para virus DNA y citoplasma para virus RNA.
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La quinta etapa del ciclo replicativo corresponde a:
5) Ensamblaje y maduración:
Tras la síntesis de las proteínas virales y del genoma viral completo (señal de reclutamiento); se debe ensamblar la partícula viral. Para ello, se debe formar la cápside proteíca y asociarse al genoma viral replicado. Ocurre en el núcleo para virus DNA y citoplasma para virus RNA.
Con el ensamblaje se forma el virión o particula viral completa en caso de los virus desnudos; pero, los virus envueltos deben adquirir su manto tras salir de la célula. Este proceso no sólo requiere del ensamblaje, sino que de la proteólisis de las proteínas virales (MADURACIÓN) para que sean completamente funcionales.
73
El ensamblaje puede ocurrir en:
1) Núcleo: Los cápsomeros se unen entre sí en el núcleo, formando la procápside, que al ser modificada con proteasas madura; para luego ser liberada la nucleocápside al citoplasma. Ej: Herpes.
2) Retículo endoplásmico: Se ensambla y luego sigue la ruta secretora de transporte para liberarse por exocitosis; en el exterior celular adquiere las proteínas virales. Ej: Zika, Dengue, Fiebre Amarilla.
3) Viroplasma: El viroplasma está compuesto por proteínas virales asociadas al RE, luego ingresaran a este para seguir la ruta secretora (golgi, etc) y salir por exocitosis o lisis celular.
4) Membrana citoplasmática: Genoma y proteínas virales se ensamblan en la membrana citoplasmática. Ej: VIH.
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La sexta etapa del ciclo replicativo corresponde a:
6) Liberación:
Se libera la partícula viral completa, por medio de:
- Lisis en virus desnudos.
- Exocitosis en virus desnudos y envueltos.
- Gemación en virus envueltos -> Se arma el virus en la membrana citoplasmática, utilizándo sus fosfolípidos para rearmarse.
75
Existen tres mecanismos responsables de variabilidad genética en los virus, y por ende, de posibles aumentos de infectividad del virus y fitness (capacidad replicativa), aunque dependen de la selección natural (pueden generarse cepas deletéreas):
1) Mutación simple, por error de la ARN polimerasa dependiente de ARN, que no es capaz de corregir los cambios de ac. nucleico.
2) Recombinación del genoma viral cuando una persona es infectada con dos cepas distintas; también cuando se utiliza transcripción reversa.
3) Reordenamiento genómico cuando una persona se infecta con cepas distintas que poseen más de 2 segmentos génicos que traducen proteínas.
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La vigilancia genómica continua mediante la secuenciación del genoma viral nos permitirá:
Detectar nuevas mutaciones, que pueden causar impactos en la transmisión y patogenicidad del virus.
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Conocer la estructura y ciclo replicativo de los virus nos permitirá:
Adelantarnos a nuevas pandemias.
