Els virus són partícules microscòpiques molt senzilles constituïdes per un àcid nucleic, el que anomenem genoma víric, que està envoltat per una càpsula proteica i, de vegades, una coberta membranosa. Quan es troben fora de les cèl·lules, fase extracel·lular, són totalment inerts, ja que no posseeixen enzims per desenvolupar un metabolisme propi.

Els virus són capaços d’adherir-se a la superfície d’altres cèl·lules, i d’introduir-hi els seu genoma víric, ADN o ARN. D’aquesta manera poden reproduir-se, ja que el genoma víric és capaç de sintetitzar les cobertes de nous virus utilitzant la matèria, l’energia i els sistemes enzimàtics de la cèl·lula on es troba, fase intracel·lular. Els virus són, per tant, paràsits obligats. També és possible definir els virus com a petites estructures encarregades de transportar un àcid nucleic entre una cèl·lula hoste i una altra cèl·lula hoste.

Els virus són molt més petits que les cèl·lules, ja que la seva mida no sol excedir dels 2500Å. El virus de la poliomielitis, que és un dels més petits, només fa 280Å, mentre que el virus del xarampió assoleix els 2000Å.

Segons l’hoste que parasiten, els virus es classifiquen en virus bacterians o bacteriòfags, virus vegetals i virus animals. Altres criteris de classificació poden ser la possessió d’ADN o ARN, la forma de la càpsula proteica, la presència o no de coberta membranosa o, fins i tot, la possessió o no d’alguns enzims específics com la transcriptasa inversa.

L’origen dels virus

La hipòtesi més acceptada actualment defensa que els virus són formes simplificades i no formes simples i primitives. Així doncs, es seu origen és molt posterior a l’inici de la vida.

Els virus depenen de les cèl·lules per multiplicar-se, conseqüentment no van poder existir abans que elles. Pot ser que siguin elements que es van desprendre del genoma cel·lular i que tornen a les cèl·lules per replicar-se.Actualment no existeix un criteri unànime per afirmar si els virus són o no éssers vius. Des del punt de vista genètic són éssers vius ja que són capaços de replicar o duplicar els seus àcids nucleics i controlar la síntesi de proteïnes. No obstant això, des del punt de vista fisiològic, no semblen ser-ho atès que no tenen metabolisme propi, no transformen energia i no requereixen nutrients.

L’estructura dels virus

En qualsevol virus es poden distingir les tres parts següents:

Genoma víric. Es compon d’una o diverses molècules d’ADN o d’ARN, però mai dels dos simultàniament.

L’àcid nucleic dels virus consta d’una sola cadena, oberta o circular. Al seu torn, aquesta única cadena pot ser bicatenària o monocatenària. En els virus amb coberta, el genoma constitueix tan sols l’1 o el 2% de la partícula vírica.

Càpsida. És la coberta proteica que envolta el genoma víric. La funció de la càpsida és protegir l’àcid nucleic i, en els virus sense membrana, reconèixer els receptors de membrana de les cèl·lules que el virus parasita. El conjunt del genoma víric i la càpsida s’anomena nucleocàpsida. La càpsida està formada per proteïnes globulars o capsòmers que es disposen d’una manera regular i simètrica, fet que determina l’existència de diversos tipus de càpsides:

La càpsida icosaèdrica és una estructura polièdrica amb 20 cares triangulars, 12 vèrtex i 30 arestes.

La càpsida helicoïdal està formada per capsòmers col·locats helicoïdalment formant una estructura tubular, a l’interior de la qual se situa l’àcid nucleic.

La càpsida complexa es troba en alguns bacteriòfags i tenen dues parts: el cap, de tipus icosaèdric, i la cua, adaptada per a la injecció de l’àcid nucleic a l’interior del bacteri.

Coberta membranosa.

Un grup de virus, com els que provoquen la ràbia, l’hepatitis, la grip i la sida, tenen una coberta de tipus membranós que envolta la nucleocàpsida. Aquesta coberta es compon d’una doble capa lipídica procedent de les cèl·lules hostes parasitades (membrana plasmàtica, RE o embolcall nuclear) i de glicoproteïnes que hi estan incloses, la síntesi de les quals està controlada pel genoma víric. Les glicoproteïnes sobresurten lleugerament de la coberta i tenen com a funció el reconeixement de la cèl·lula hoste i la inducció de la penetració del virió en aquesta mitjançant la fagocitosi.

Estructures Víriques

El cicle del virus

Els virus, com que no requereixen energia per desenvolupar cap activitat ni matèria per créixer, estan mancats de funcions de nutrició. Tampoc tenen cap funció de relació, ja que el contacte amb les cèl·lules hoste és totalment fortuït. En canvi, presenten mecanismes interessants que els permeten reproduir-se dins de les cèl·lules hoste.

El cicle vital víric requereix una cèl·lula hoste d’on puguin obtenir matèria i energia per sintetitzar nous àcids nucleics i capsòmers. En aquest cicle de multiplicació es poden distingir sis fases. Estudiarem el cicle d’un virus complex, el del bacteriòfag T4:

Fase de fixació o adsorció. Hi ha una gran especificitat en el reconeixement dels virus per part de les cèl·lules hostes. Hi ha components moleculars en la superfície de les cèl·lules que actuen com a receptors que permeten l’adhesió dels virions. Els bacteriòfags es fixen damunt les cèl·lules gràcies a les estructures que porten en la seva cua.

Fase de penetració. El bacteriòfag perfora la paret cel·lular del bacteri gràcies a uns enzims especials que té a la cua. Després es contrau la cua i hi introdueix l’ADN a través d’aquest orifici, amb la qual cosa el genoma víric passa directament al citoplasma.

En les cèl·lules animals normalment entra tot el virió mitjançant la fusió de membranes cel·lulars i víriques. Surten de la cèl·lula per aquest mateix procés sense necessitat de trencar-la. En els cèl·lules vegetals sembla ser que els virus entren per mitjà de vectors, que solen ser insectes.

Fase de replicació del genoma víric. L’àcid nucleic víric utilitza els nucleòtids i enzims de la cèl·lula hoste, tot dirigint la síntesi d’una gran quantitat d’ARNm víric. L’ADN víric sofreix múltiples processos de replicació.

Fase de síntesi de capsòmers. A partir de l’ARNm víric format es construeixen moltes proteïnes del virus.

Fase d’acoblament. Els capsòmers es reuneixen i formen la càpsida, mentre que l’àcid nucleic víric es plega i penetra en aquesta.

Fase de lisi o alliberació. En aquesta fase, els nous virions surten a l’exterior a causa del trencament del bacteri. Els virions fills ja són capaços d’infectar altres bacteris.

La fase 3 i 4 juntes s’anomenen també fase d’eclipsi, ja que no veiem el virus que es troba en la seva forma intracel·lular.

Cicle lisogènic

Alguns virus, quan infecten una cèl·lula hoste, no la destrueixen, però el seu genoma passa a incorporar-se a l’ADN de la cèl·lula hoste, on queda en estat de vida latent. Aquests virus s’anomenen virus atenuats o pròfags, i la cèl·lula receptora, cèl·lula lisogènica.

L’ADN del pròfag pot viure en forma latent durant unes quantes generacions de la cèl·lula hoste, fins que un estímul indueixi la separació del pròfag, i s’iniciï, en conseqüència, un cicle lític típic. Mentre la cèl·lula tingui l’ADN pròfag, serà immune a les infeccions d’aquest mateix virus. Aquesta immunitat s’hereta de generació en generació a la cèl·lula hoste, ja que el pròfag s’hereta juntament amb l’ADN cel·lular.

Replicació del virus de

la SIDA