Propiedades Químicas de los virus

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS VIRUS

Los virus se caracterizan por tener una composición química muy simple, su material genético se compone ya sea por ADN o ARN.  Las proteínas que conforman el virión y constituyen la cápside son, en algunos casos, proteínas de tegumento, glicoproteínas y proteínas de matriz.  Son proteínas que facilitan el anclaje a las células huésped.  Aparte de estas proteínas estructurales, otras actúan como enzimas que involucran la replicación viral como: replicasas, polimerasas, transcriptasas etc . También pueden contener carbohidratos y lípidos, estos últimos procedentes de las envolturas celulares, en general de la membrana celular. Los virus más simples dirigen la síntesis de unas cuantas  proteínas, pero los los virus mas grandes pueden  sintetizar de cinco a diez proteínas y los mas complejos hasta doscientas proteínas.

3.1.1. Ácidos nucleicos y su configuración química

El ADN y el ARN son los ácidos nucleicos de los virus.  Nunca se presentan los dos juntos.  Se pueden presentar en doble cadena o sencilla, denominados dicaténicos o unicaténicos, respectivamente.  Pueden estar organizados  de forma circular o lineal. Pueden contener todos sus genes en una solo molécula de ácido nucleico o pueden estar divididas en varias moléculas. Por ejemplo los miembros de la familia Reoviridae, tienen doble cadena y sus genes son segmentados. Todos los genomas de los virus son haploides, esto quiere decir que solo existe una copia de su material genético a excepción del Retrovirus que es diploide.

El ácido nucleico del virión puede infectar por si solo a la célula y además puede crear un nuevo virión a través de la transcripción viral.

DNA viral

Consiste en una sola molécula de doble cadena (a excepción de los Parvovirus y los Circovirus). El tamaño del genoma viral varia entre 1.7 kb y 200 kb. Un 1kb o un kbp,  codifica para una sola proteína. Se supone que cada gen codifica para una proteína pero hay veces que tres proteínas pueden ser codificadas por un solo gen, lo que significa que hay información repetida.  También puede darse el caso de que, una secuencia predeterminada de ADN o ARNm, pueda formar tres distintas proteínas con distinta secuencia de aminoácidos.

ARN viral

El ARN puede ser una sola molécula lineal como por ejemplo, Picornavirus. Para otros virus como los Orthomixovirus  el genoma consiste en segmentos de ARN que pueden estar dentro del virión.  El ARN aislado de los Picornavirus y de los Togavirus, llamados virus de sentido positivo, es infectante y toda la molécula funciona como un ARNm dentro de la célula infectada.  El ARN aislado de los virus de sentido negativo, como los Rhabdovirus y Orthomixovirus, no es infectante. Para estas familias de virus, los viriones portan una ARN polimerasa, la cual transcribe en el interior de la célula las moléculas ARN del genoma en diversas moléculas ARN complementarias, cada una de las cuales puede servir de patrón para la síntesis del ARN viral.

3.1.2.Proteínas virales

Las proteínas virales son largas cadenas de polipéptidos . Su finalidad principal es facilitar la transferencia del ácido nucleico viral de una célula huésped a otra al protegerlo en el medio intercelular.  Sirven para proteger al genoma viral contra la inactivación por las nucleasas celulares, participan en la adhesión de la partícula viral a una célula sensible y proporcionan la simetría estructural de la particula viral.

Las proteínas establecen las características antigénicas del virus. Los virus más sencillos contienen una sola proteína y los más complejos contienen hasta cien proteínas. Los virus conocidos consisten de L-isómeros de aminoácidos comunes. Los aminoácidos más frecuentes provienen de ácidos dicarboxílicos.   Algunos virus codifican proteínas estructurales que le sirven para construir la cápside y otros componentes del virión. Otras proteínas no estructurales no son parte del virión maduro pero intervienen en procesos de ensamble y replicación. Los bacteriófagos contienen una proteína que penetra a la bacteria junto con su ADN a través de un choque osmótico. Sus aminoácidos terminales están enmascarados para protegerse contra proteasas de la célula huésped resistiendo a enzimas proteolíticas y a los factores físicoquímicos del medio.

3.1.3.Glicoproteínas  virales

Algunos virus con cubierta, como los Ortho y Paraqmyxovirus, tienen glicoproteínas en forma de proyecciones que están ancladas a la membrana y se extienden hasta envoltura del virus. Debido a que son sintetizados por glucosil transferasas, la composición de carbohidratos es la misma que la de las glicoproteínas de las células huésped. Sus principales componentes son galactosa galactosamina, glucosa y glucosalina, así como manosa .

3.1.4.Enzimas virales

Los Orthomixovirus y los Paramyxovirus contienen además una enzima llamada neuramidasa, capaz de hidrolizar a la galactosa-N-acetilneuraminico.  Esta enzima puede formar las proyecciones de glicoproteínas.  La neuramidasa tambien juega un papel importante para facilitar la liberación de partículas virales fuera de la célula huésped.

Muchas partículas virales poseen ARN polimerasa para que los genomas virales puedan expresarse dentro de la célula. Estas enzimas le sirven al virus para transcribir más ARN del normal, esto ocurre cuando la cápside es degradada después de la infección.

3.1.5.Lípidos virales

Los principales lípidos que contienen los virus son fosfolípidos y glucolípidos de grán similitud con los lípidos que constituyen la membrana celular de la célula huesped. Gran parte de estos lípidos integran el virión, pero otra parte se forma después de la infección, esta parte es la que difiere de los lípidos celulares. Los lípidos constituyen entre un 20 y 35% del peso de los virus en algunos casos llega a ser del 50 al 60% del peso viral, esto pasa cuando el colesterol es el principal constituyente.

3.1.6.Carbohidratos virales

Además de los carbohidratos de los ácidos nucleicos (ribosa, desoxirribosa, glucosa, gentibiosa) los virus también contienen hexósas, pentosas y glucósidos. Los virus vegetales y los bacteriófagos contienen una cantidad despreciable de carbohidratos. 

3.2.Funciones específicas

Resistencia.-Todos los virus varían en su resistencia a la acción de agentes físicos y químicos.  A 56°C la mayoría de los virus pierden su efectividad excepto el del mosaico del tabaco, la hepatitis, el virus de plantas C-1 y los priones.  Hay veces que el aumento de temperatura se acompaña del incremento de patogenicidad como es el caso de el virus de Newcastle y el virus de la polio.  El saber esto nos puede ayudar para saber a que temperatura podemos desinfectar o a que temperatura una vacuna dejará de ser efectiva. Los virus también suelen ser sensibles a la desecación a excepción de la peste porcina.  Otros factores físicos capaces de afectar a los virus, pueden ser los rayos de sol y la luz ultravioleta, la radiación por rayos (alfa, beta y gama), así como por las ondas  ultrasónicas.  Los virus son sensibles a las bases fuertes como permanganato de potasio y preparaciones que contengan cloro. Eter, cloroformo, solventes orgánicos y componentes tensioactivos, capaces de inactivar virus que contienen lípidos.

Propiedades hemaglutinantes.- Las proteínas virales tienen propiedades de hemaglutinación.  Esto hace que se creen puentes entre los eritrocitos. Los virus se adsorben por los eritrocitos y después, en algunos casos, se puede presentar la digestión enzimática de los receptores mucopolisacáridos que se encuentran en las superficie del glóbulo rojo.  En los casos en que el virus tiene neuramidasa, este libera al glóbulo rojo mediante el fenómeno de elusión. 

Propiedades Hemolíticas.-Es la propiedad que tienen los virus de hacer que el eritrocito libere hemoglobina 

Propiedades Tóxicas y Pirogénicas.-La propiedad tóxica es el factor tóxico relacionado con el virión, las sustancia que provoca el efecto citopático son de naturaleza proteíca.  Las toxinas virales resisten la acción de la tripsina y no se neutralizan por gama globulina, pero si a 58°C durante 30 minutos. El efecto pirogénico es la capacidad causar elevación de temperatura de un organismo producida por elementos lipídicos que se inactivan con solventes orgánicos y tensoactivos.