Virus
Virus
Agente infettivo di dimensioni ultramicroscopiche, costituito da acido nucleico circondato da un rivestimento protettivo proteico.
Vengono detti virus i parassiti cellulari composti da materiale genetico (DNA o RNA) non protetto da alcun rivestimento proteico. Inerti finché si trovano all'esterno della cellula ospite, diventano attivi al suo interno, quando ne monopolizzano gli enzimi e le strutture per riprodursi. La replicazione virale avviene generalmente con danno dell'ospite: l'herpes, l'idrofobia, l'influenza, la poliomelite e la febbre gialla sono tutte malattie di origine virale. Dei 1000-1500 tipi di virus conosciuti, circa 250 causano patologie umane e altri 100 patologie animali.
La struttura fondamentale dei virus è formata da un filamento di acido nucleico racchiuso in un capside proteico. Vi sono poi altri elementi, come una coda proteica o un involucro di natura lipidica. Ad esempio, il fago T4 è un virus parassita dei batteri costituito da cinque proteine, ciascuna corrispondente a una parte anatomica diversa (testa, coda, collo, piastra basale e fibre della coda). Il virus dell'influenza invece ha una struttura molto più semplice: un involucro lipidico avvolge il capside proteico che, come nel batteriofago, circonda il materiale genetico arrotolato. Dall’involucro sporgono due strutture proteiche, emagglutinina e neuraminidasi, che determinano le proprietà infettive del virus. Queste ultime mutano continuamente, determinando ogni volta un tipo di influenza diversa a cui le cellule del sistema immunitario devono adeguarsi.
I virus si possono considerare parassiti intracellulari. Essi sono costituiti di acidi nucleici, o da RNA o da DNA, per cui si distinguono virus a DNA e virus a RNA. L'acido nucleico è racchiuso da un rivestimento protettivo di proteine. L'acido nucleico è, in genere, una molecola unica, a singolo o doppio filamento, anche se in alcuni virus può essere diviso in due o più frammenti. Il rivestimento proteico è detto capside e le subunità proteiche del capside, sono dette capsomeri. Insieme, acido nucleico e capside formano il nucleocapside. Altri virus hanno un ulteriore involucro, che generalmente viene acquisito quando la particella virale fuoriesce per gemmazione dalla membrana della cellula infettata. La particella completa del virus è detta virione.
Batteriofago -Termine usato per indicare qualunque tipo di virus che infetta i batteri. Lo studio dei batteriofagi, o fagi, ha avuto importanti ripercussioni sulla medicina e sulla genetica, in quanto ha contribuito a chiarire il ruolo degli acidi nucleici come molecole responsabili della trasmissione dei caratteri ereditari, e ha permesso la comprensione di alcuni meccanismi delle modalità di infezione dei virus e della resistenza agli antibiotici nei batteri. Lo studio dei batteriofagi ha anche avuto un ruolo importante nella nascita della biologia molecolare.
Il ciclo litico e il ciclo lisogenico rappresentano le due modalità di replicazione dei virus batteriofagi, che infettano cellule batteriche. Nel ciclo litico, la cellula ospite (il batterio) viene rapidamente distrutta dalle particelle virali neosintetizzate; nel ciclo lisogenico, la cellula batterica incorpora nel proprio patrimonio genetico il filamento di DNA virale, e può dividersi dando luogo a molte successive generazioni cellulari. Il filamento virale può quindi fuoriuscire dall’anello cromosomico del batterio, e presiedere alla sintesi di nuove particelle virali, determinando un nuovo ciclo litico.
I virus sono incapaci di replicarsi autonomamente; all'interno delle cellule possono invece duplicarsi numerose volte. Le modalità di replicazione dei virus sono state particolarmente studiate nei batteriofagi, nei quali è stato descritto un ciclo di replicazione litico e un ciclo lisogenico. Le particelle virali generalmente non contengono enzimi, né i precursori metabolici necessari per riprodursi e quindi devono ricavare queste molecole dalle cellule che infettano. La riproduzione dei virus comprende, pertanto, una fase di sintesi delle varie componenti e una fase di assemblaggio della nuova particella virale. Questi processi hanno inizio quando il virus penetra nella cellula ospite e dirige la sintesi delle proteine specificate dal materiale genetico virale. Quindi viene duplicato l'acido nucleico e sono sintetizzate le subunità proteiche che costituiscono il rivestimento virale. Infine, queste due componenti sono assemblate in un nuovo virus. Da una singola particella virale possono avere origine migliaia di nuovi virus, che possono essere liberati per distruzione della cellula infetta oppure per gemmazione dalla membrana cellulare, senza uccidere la cellula.
