1. Virus

Un virus está formado por un ácido nucleico (RNA o DNA). Hay una fase de su vida llamada virión en la que está rodeado de una estructura de proteínas, llamada cápside. Normalmente es la fase extracelular, cuando está fuera de la célula. Son parásitos intracelulares obligados, ya que fuera de la célula no tienen actividad, son tan sencillos algunos que pueden cristalizarse como si fueran sustancias. Cuando están en el interior de la célula, es cuando tienen actividad biológica y realizan una función: la reproducción. Tienen una morfología muy distinta, producto de las cápsides y también su genética. Solo son visibles con microscopios electrónicos, y algunos pueden tener formas geométricas como los adenovirus, que tienen forma icosaédrica y el bacteriófago T4 que es la estructura más compleja. Los virus se clasifican según su material genético y por su ciclo biológico.

1.1 Virus con DNA

Hay virus que tienen ADN de doble hebra, ADN de una hebra simple o bien hay muchos en el que el material genético es ARN.

Ciclo de virus con doble hebra:

El virión se encuentra fuera de la célula, para reproducirse como no tiene los medios necesarios para hacerlo tiene que penetrar dentro de la célula. Una vez dentro las proteínas ya no sirven y desaparecen. El DNA se transfiere para formar RNAm que se traduce en las proteínas de la cubierta y el también el DNA se replica para crear más copias de sí mismo. Después se produce el embalaje de las partículas únicas hijas y salen de la célula de esta forma se forma el virión. Cada virus tiene mecanismos propios de entrada y salida.

Ciclo virus bacteriófago:

Los bacteriófagos se unen específicamente a sustancias de la superficie de la bacteria, donde las patas se encogen y actúa como una especie de jeringuilla inyectando el DNA a la bacteria, una vez se hace esto las estructuras del virus ya no son útiles. Al cabo de un tiempo el DNA de la bacteria se hidroliza y va reproduciéndose el DNA y las propias estructuras del virus, se produce el ensamble de los virus y cuando se produce esto, se rompe la bacteria (lisis) y se produce la salida de los viriones. Este tipo de virus mata a la bacteria, pero estas bacterias tienen unas enzimas de restricción para protegerse de estos virus. Los más complejos son los de la serie T.

Ciclo lisogénico:

En este tipo de ciclo se descubre que con cierta frecuencia, se producen virus sin que hayan virus en el medio mediante la activación de bacteria sin virus (EcoRI). Estas cepas son las cepas lisogénicas que llevan el virus dentro, y el proceso se produce mediante la integración del virus en el cromosoma bacteriano por lo que se reproduce cuando lo hace la bacteria, y a veces el virus se separa y realiza el ciclo lítico que ocurre con cierta frecuencia, influidos por factores ambientales como radiaciones.

1.2 Virus con RNA

Tipos de virus:

1. En la mayoría se replica el ARN, para eso será necesaria una enzima, la RNA replicasa.
2. Hacen retrotranscripciones o transcripciones inversas, esto lo hacen muchos virus, como por ejemplo el VIH y se les llama retrovirus. Hacen DNA a partir de RNA mediante la DNA polimerasa RNA dependiente.

Ciclo de virus cuyo RNA se replica:

Estos virus tienen una cubierta membranosa en la que se encuentran los antígenos del virus que permiten unirse a los receptores de la membrana de la célula, y entran mediante endocitosis. Una vez en el interior se destapan y sale el RNA unido a su enzima la RNA replicasa, este RNA es de hebra negativa y las hebras replicadas serán por lo tanto positivas y servirán para actuar como mensajero o se traducirán para formar las proteínas del virus. El RNAm se ensambla junto a las proteínas, las proteínas de membrana llegan a la membrana mediante el sistema de Golgi. Y el nuevo virus sale por gemación de la célula, en la zona que se encuentran estas proteínas de membrana que servirán de nuevo para que se unan nuevas células. Un ejemplo de este virus es el de la Gripe.

Ciclo de retrovirus:

Tienen una envoltura membranosa con una bicapa de lípidos, y forman una doble cápside, una esférica y la otra troncocónica y tienen dos hebras de ARN, una de ellas asociada a una transcriptasa inversa. El proceso comienza cuando la membrana se fusiona con la cubierta membranosa del virus, y la cápside penetra en la célula. Posteriormente, se produce la retrotranscripcion de la hebra de DNA complementaria al ARN, después se elimina el ADN y se crea otra hebra de DNA copiada. Teniendo el DNA con dos hebras se integra en la célula y funciona como si fueran genes de la célula: se transcribe, luego se traduce para formar las proteínas del virus, estas junto a las proteínas de las cápsides, la transcriptasa inversa y las de la envoltura, van ensamblándose de forma que salen de la célula por gemación rodeándose de membrana. El más conocido es el VIH.

2. Viroides

Son RNA infecciosos que no codifican proteínas y tampoco tienen proteínas asociadas. No hay muchos, solo parásitos de plantas y son moléculas de RNA circulares, aunque tienen un aspecto lineal y la mayor parte es bicatenario aunque sus extremos están unidos.

Agente causal de Hepatitis D (delta):

Le llaman viroide y en algunos lugares virusoides, se parece en su estructura a viroide, aunque él solo no tiene la capacidad de infectar y tiene un gen que codifica a dos proteínas propias, además tiene una zona de RNA catalítico que se llama ribocima. Hay varias formas de contagio:

• a) Vía oral.
• b)
• c) Son víricas que se transmiten por vía sanguínea y sexual, algunos casos desarrollan una hepatitis mucho más grave y rápida y agresiva, esto se produce porque el agente causal de hepatitis D infecta una célula que tenga el virus de la hepatitis B.

Priones

Son totalmente contrarias al dogma → Proteínas infecciosas. La proteína en este caso no se copia ni replica pero sí infecta, una enfermedad conocida es la de las vacas locas. Todos tenemos esta proteína la PrPc, que es una proteína pequeña donde predomina la hélice alfa en una región globular con estructura beta. Hay una conformación alternativa que se forma por un mal plegamiento de la proteína que es infecciosa, cataliza que la normal se pliegue mal por lo que ocurre un proceso en cascada donde va acumulándose en el cerebro, y no producen respuesta inmunitaria por lo que van degenerando el cerebro. La proteína infecciosa se trata de PrPsc, que es la que está mal plegada y realmente no es tan contraria al dogma porque la proteína no se replica, solo modifica su conformación.

3. Bacterias

Son haploides y su reproducción es siempre asexual. Mientras se replican la bacteria crece luego se produce el reparto de material genético y se divide. En las bacterias, aunque tienen reproducción asexual tienen procesos sexuales que no están ligados a la reproducción y que se denomina parasexualidad. Son procesos de recombinación genética de las bacterias. Tipos de parasexualidad:

A) Transformación:

Las bacterias incorporan DNA libre del medio y son capaces de absorberlo y romperlo en fragmentos e incorporar alguno a su genoma, los otros los degrada. Ej: genes de resistencia o antibióticos.

B) Conjugación:

Algunas bacterias tienen en su superficie fimbrias o pili, que hace que cuando las células conjugan, un plásmido que es factor F, se replica al mismo tiempo que va pasando a la otra bacteria y puede incorporar más genes. Ambas acaban teniendo el factor F y la que al principio no lo tenía luego se transforma en una bacteria como la que sí lo tenía. Parece que este proceso este vinculado al plásmido pero luego se descubrió que no era así. Hay bacterias que son HFR, que tienen el plásmido integrado en el cromosoma y hace lo mismo, pero es probable que pasa parte de los genes del cromosoma principal por lo que es hay una alta probabilidad de recombinación. El factor F integrado es el episoma.

C) Transducción:

Se produce cuando es un virus el que actúa de vector para transferir el DNA de una bacteria a otra. Se hace el ciclo lítico, donde algunos viriones se montan con ADN de la bacteria y otros con los del propio virus. Cuando un virus con ADN bacteriano infecta otra bacteria puede no ocurrir nada, o que el ADN se ensamble y se produzca la transducción. Tienen un cierto sentido sexual, aunque los procesos no están asociados a la reproducción, aunque también se produzca recombinación genética.