El ciclo de vida de un virus: cómo viven, atacan y se replican los virus

Ciclo de vida viral

Hagamos un pequeño viaje al futuro. Nuestra misión será descubrir los secretos del laboratorio de un científico loco y cómo es capaz de crear pequeños clones de sí mismo con solo presionar un botón. Los pequeños clones se están volviendo locos y causando estragos en toda nuestra ciudad futura, por lo que es de suma importancia que averigüemos cómo produce clones tan rápido. Afortunadamente, dado que somos fervientes estudiantes de virología, podemos descubrir cómo el científico loco hace lo que hace comparando su trabajo con el ciclo de vida de los virus.

Apego y penetración

Para descubrir los secretos del loco, tenemos que subir a su laboratorio. Afortunadamente, tenemos algunas máscaras para ayudar a proteger nuestra identidad y un gancho de agarre diseñado específicamente para este edificio. De manera similar, cuando los virus quieren atacar a una célula o huésped vivo, utilizan una proteína muy específica en la superficie exterior de su cápside o envoltura que permitirá su unión a la superficie de la célula huésped.

Esta especificidad es realmente importante ya que el virus no quiere adherirse a cualquier cosa que se le presente porque puede que no tenga ningún uso. Por lo tanto, tener un gancho específico que solo se adhiera a los receptores de superficie de su objetivo específico mejorará sus posibilidades de supervivencia. Este proceso, el proceso de la cápside viral o las proteínas de la envoltura que se adhieren a los receptores de una célula diana, se denomina, como es lógico, unión . El conjunto específico de células o entidades a las que un virus puede adherirse con éxito se conoce como rango de hospedadores.

A continuación, podemos usar el gancho de agarre que arrojamos al techo del edificio para trepar y usar una llave robada de una puerta en el techo para penetrar dentro del laboratorio. De manera similar, los virus experimentan la penetración , el proceso de ingresar a un anfitrión, a través de varios mecanismos. Algunos virus inyectan sus genomas en la célula mediante un mecanismo tipo aguja y jeringa. Otros virus realmente engañarán a la célula para que se trague el virus dentro de la célula, algo que se llama endocitosis. Además, los virus envueltos se someterán a un proceso llamado fusión de membranas mediante el cual su envoltura se fusionará con la envoltura de la célula. Esto permitirá que el virus ingrese a la célula sin ningún impedimento.

Desenmascaramiento, replicación y ciclos de vida

Bien, ahora que estamos dentro del laboratorio, no tiene sentido mantener esas máscaras o esos abrigos puestos. Podemos eliminarlos para revelar quiénes somos, ya que nadie del exterior puede vernos. Los virus, al penetrar en la célula, también se desenmascararán al eliminar su cápside viral y, por lo tanto, desenmascararán el ácido nucleico del interior. Todo este proceso se denomina desencubrimiento y de nuevo es un proceso en el que se extrae la cápside viral para liberar el ácido nucleico viral en el huésped.

Ahora que estamos desenmascarados y el ácido nucleico viral se libera en el anfitrión, podemos comenzar a replicar los clones del pequeño loco para ver cómo ha estado creando todos estos estragos desde el principio. Resulta que el ácido nucleico viral, ya sea ADN o ARN, básicamente se apoderará del anfitrión una vez dentro. Hay muchos procesos mediante los cuales esto ocurre, y esto se cubrirá en lecciones posteriores.

En general, lo que debe comprender ahora es que el genoma viral se apoderará de la célula huésped para copiar su propio ácido nucleico muchas veces y usar los orgánulos y los procesos metabólicos de la célula para crear y ensamblar las proteínas para su cápside. . Todo este proceso se llama replicación , que es, nuevamente, un proceso mediante el cual un virus usa a su huésped para copiar su genoma, generar y ensamblar una cápside de proteína y, por lo tanto, reproducirse.

Entonces, lo que nuestro científico loco hizo básicamente fue copiar su propio genoma muchas veces y usar un montón de equipo en el laboratorio para crear y ensamblar pequeños clones de sí mismo. A veces, el genoma viral se integrará en los cromosomas del huésped. Cuando el genoma viral se integra y se replica junto con el genoma del huésped, llamamos a este genoma viral un provirus . Un provirus es un término específico para virus que infectan células animales. Del mismo modo, cuando el genoma de un bacteriófago se integra y se replica junto con el genoma del huésped, llamamos a este genoma viral un profago . Recuerde que un bacteriófago es un término específico para los virus que infectan a las bacterias.

En cualquier caso, puede compararlo con nuestro científico loco adjuntando parte de su ADN a un archivo en el disco duro de su computadora. Siempre que cualquier otro usuario copie ese mismo archivo, también copiará inadvertidamente el genoma viral, lo que permitirá que sea más numeroso cada vez que alguien más copie ese archivo. Muy inteligente, muy inteligente de hecho.

Cuando un profago se replica pasivamente junto con el genoma de su huésped, lo llamamos ciclo lisogénico . En este ciclo pasivo, no se producen virus y el genoma viral simplemente se copia si el huésped se replica. Este ciclo se conoce más coloquialmente como una infección latente y su virus se llama virus templado. Esto es cuando el virus permanece inactivo hasta que se activa. Un virus animal no puede experimentar un verdadero ciclo lisogénico como el bacteriófago, pero sí ocurren infecciones latentes ligeramente similares.

Independientemente, eventualmente algo puede realmente desencadenar que el profago latente comience a producir progenie viral. Esto significa que el profago realmente separará su genoma del genoma del huésped y comenzará a replicarse como se describió anteriormente. Esto se denomina ciclo lítico y es un proceso de replicación viral que conduce a la formación de la progenie viral y la posible lisis o destrucción de la célula huésped. Los virus que están en el ciclo lítico se denominan virulentos en oposición a templados. Los virus animales también se someten al ciclo lítico.

Maduración y liberación

Algunos de estos pequeños clones (los virus) producidos por el ciclo lítico madurarán antes de su liberación y otros pueden madurar después de su liberación. Independientemente, la liberación de la progenie viral fuera de su célula huésped es un proceso por el cual los virus son expulsados ​​de su célula huésped a través de exocitosis, apoptosis, explosión celular o gemación.

Como acabo de señalar, este desprendimiento o liberación viral puede ocurrir a través de algo llamado brotación. Esto es cuando el virus esencialmente abandona la célula y se lleva consigo una parte de la membrana de la célula huésped. Esto es especialmente útil, lógicamente, para virus envueltos. Sin embargo, no es tan útil para la célula huésped porque muchos virus abandonan la célula y toman parte de la membrana celular con ella, provocando la muerte de la célula. Imagina pequeñas cosas que salen de tu cuerpo y toman un pedazo de tu piel cuando se van. ¡Eventualmente no te quedará piel y simplemente no podrás sobrevivir!

Otra forma en que se liberan los virus es a través de la apoptosis. Al igual que la gemación viral, la apoptosis acaba matando a la célula porque, por definición, la apoptosis es la muerte celular programada. Por lo tanto, cuando la célula muere, el virus será liberado o absorbido por equipos de limpieza compuestos por células llamadas macrófagos. Estos macrófagos luego se diseminarán por todo el cuerpo, llevándose virus consigo, ¡propagando así el virus a otras partes del cuerpo!

Finalmente, otros tipos de virus pueden salir a través de un proceso llamado exocitosis. Este tipo de diseminación o liberación viral ocurre sin la necesidad de la muerte de la célula huésped. Básicamente, la célula huésped transportará los virus hasta la superficie de la membrana en pequeñas estructuras en forma de burbujas llamadas vacuolas, que luego se abrirán al mundo exterior, liberando así los virus.

Los tres métodos de liberación que acabo de describir son todos parte del ciclo lítico que mencioné anteriormente. Básicamente, el ciclo lisogénico es una forma pasiva de replicar el genoma de un virus sin la producción de ningún virus, mientras que el ciclo lítico ocurre cuando el virus usa la célula huésped para producir una progenie viral, lo que muchas veces resulta en la muerte de la célula huésped. Algo a tener en cuenta es que algunos virus entrarán en la fase lisogénica antes del ciclo lítico, mientras que otros pasarán al ciclo lítico de inmediato.

Resumen de la lección

Y de inmediato, también es hora de revisar nuestra lección. Había mucho que aprender en esta lección sobre el ciclo de vida viral.

Recuerde que el proceso de la cápside viral o las proteínas de la envoltura que se adhieren a los receptores de una célula diana se denomina unión . Luego, los virus se someten a la penetración , el proceso de ingresar a un anfitrión a través de uno de varios mecanismos. Tras la penetración en la célula, se producirá un proceso en el que se extrae la cápside viral para liberar el ácido nucleico viral en el huésped. A esta acción la llamamos desenredar . Después de quitar la capa, debe ocurrir la replicación . Esto es cuando un virus usa a su anfitrión para copiar su genoma, generar y ensamblar una cápside de proteína y, por lo tanto, se reproduce.

Cuando un profago se replica pasivamente junto con el genoma de su huésped, lo denominamos ciclo lisogénico . Por el contrario, el ciclo lítico es un proceso de replicación viral que conduce a la formación de la progenie viral y a la posible lisis o destrucción de la célula huésped. Independientemente, la liberación de la progenie viral fuera de su célula huésped es un proceso mediante el cual los virus son expulsados ​​de su célula huésped a través de exocitosis, apoptosis o gemación.

Los resultados del aprendizaje

Al completar esta lección, podrá:

• Describir los procesos de adhesión y penetración de virus.
• Explicar qué sucede una vez que un virus ha penetrado en una célula.
• Identificar los tres métodos de liberación en el ciclo de vida del virus.
• Diferenciar entre los ciclos lisogénico y lítico.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador