URGENTE, VIROLOGÍA: Las estructuras de los virus son Complejos, Helicoidales e Icosaédricos?

Question

QUIERO SABER SI LAS ESTRUCTURAS SON Complejos, Helicoidales e Icosaédricos?
EL RETRO VIRUS NO ENTRA AHÍ?
Por favor, gracias.

Answer 1

Si, esas son las estructuras. Un retrovirus es aquel que tiene ARN en vez de ADN, y además tienen una enzima llamada "retrotranscriptasa" o "transcriptasa reversa", que cuando infecta a las células transcribe su ARN en ADN para poder insertarse en el ADN de la célula. Pero esa denominación es aparte de la clasificación de la estructura. Por ejemplo, el HIV es un retrovirus de estructura icosaédrica.

Answer 2

a) Icosaedro: consiste en un poliedro regular de 20 caras planas triangulares.
b) Helicoide: la organización corresponde a una estructura en espiral o hélice.
c) Compleja: en este tipo de nucelocápsula no hay una simetría regular.

Los retrovirus son unTIPO de virus, las 3 anteriores son formas de clasificarlos de acuerdo a su estructura, tambien hay clasificacion de acuerdo al organismo que infecten, por lo tanto el retrovirus no es un tipo de clasificacion estructural si no un tipo de virus que infecta a los animales

Answer 3

LA ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

a) ÁCIDOS NUCLEICOS

EL ÁCIDO nucleico de un virus contiene la información específica y el potencial operacional para modificar la maquinaria de la célula infectada y para dirigirla hacia la producción específica de los componentes de las nuevas partículas virales.
Los ácidos nucleicos son macromoléculas constituidas por cadenas de nucleótidos, los cuales a su vez están constituidos por una base nitrogenada asociada a un azúcar del grupo de las pentosas y a uno o más grupos de fosfatos. La base nitrogenada puede derivarse de la purina o de la pirimidina. Las dos bases púricas más importantes son la adenina y la guanina. Las tres bases pirimídicas más importantes son la citosina, el uracilo y la timina (figura 1.6). En un ribonucleótido el azúcar presente es la ribosa, mientras que en un desoxirribonucleótido el azúcar presente es la desoxirribosa. Los nucleósidos son análogos a los nucleótidos, pero carecen de grupos fosfato




Los ácidos nucleicos pueden existir en forma de cadena sencilla o de cadena doble. Las bases nitrogenadas presentes en una cadena pueden aparearse con las bases de la cadena opuesta por medio de un tipo de enlace químico conocido como puente de hidrógeno. Las características químicas y estructurales de las bases nitrogenadas hacen que el apareamiento ocurra entre la guanina y la citosina, y entre la adenina y la timina o el uracilo. Generalmente, el ácido ribonucleico (ARN) es de cadena sencilla, aunque también puede existir en forma de cadena doble. Las bases normalmente presentes en el ARN son la adenina, la citosina, la guanina y el uracilo. El ácido desoxirribonucleico por lo general existe en forma de cadena doble formando la famosa estructura en doble hélice. Normalmente el ADN contiene las bases adenina, guanina, citosina y timina (figuras II. (a) y (b)).

Los ácidos nucleicos de cadena doble, como el ADN, pueden ser desnaturalizados, o sea, sus cadenas pueden ser separadas por medio de un tratamiento con álcali o por medio de elevar la temperatura, pues los puentes de hidrógeno son rotos por calor y el pH elevado (alcalino). Si una molécula de ADN es sometida a desnaturalización térmica, las cadenas complementarias tienden a separarse conforme se eleva la temperatura. Sin embargo, estas cadenas tenderán a aparearse de nuevo tan pronto la temperatura desciende a 25°C o menos. Cuando se añade a esta mezcla de reacción una molécula de ARN, cuya secuencia es complementaria a cualquiera de las cadenas del ADN desnaturalizado, es posible obtener híbridos ADN-ARN.

Cuando las macromoléculas del tipo del ARN y el ADN son sometidas a centrifugación en presencia de una solución concentrada de sales pesadas como el cloruro de cesio (CsCl), las fuerzas opuestas de sedimentación y difusión producen un gradiente de concentración de la sal, generando un aumento continuo de la densidad en dirección de la fuerza centrífuga. Las macromoléculas presentes en semejante gradiente son impulsadas por la fuerza centrífuga hasta la región donde la densidad de la solución salina es igual a la densidad de flotación característica de cada tipo de macromolécula.Cuando existen varias especies de macromoléculas dentro del gradiente, cada especie formará una estrecha banda en la posición donde la densidad del CsCl es igual a la densidad de flotación de la especie molecular en cuestión. Las cinco posibles clases de ácido nucleico: ADN de cadena doble, ADN de cadena sencilla, ARN de cadena sencilla, ARN de cadena doble, híbridos ADN-ARN, pueden ser separadas por medio de centrifugación en gradientes de CsCI. Por otra parte, es posible introducir marcadores de densidad en los ácidos nucleicos, haciendo crecer la fuente del ácido nucleico (virus, bacteria, célula, etc.) en un medio que contenga isótopos pesados de algún elemento que puede ser incorporado en la estructura de los ácidos nucleicos (15N, 18O, 2H), o análogos de las bases nitrogenadas como el 5.bromouracilo, cuyo peso molecular es mayor que el de la timina normalmente presente en el ADN. De esta manera, el nuevo ácido nucleico tiene una densidad de flotación mayor que la del ácido nucleico normal equivalente, y esta característica puede ser de gran utilidad cuando se desea establecer el destino final de una macromécula en particular.
Existen cuatro posibles tipos de ácido nucleico viral: ADN de cadena sencilla, ADN de cadena doble, ARN de cadena sencilla y ARN de cadena doble. Virus que contienen cualquiera de estos tipos de ácido nucleico pueden ser encontrados tanto entre los fagos como entre los virus que infectan a plantas o animales. El ADN de algunos bacteriófagos se caracteriza por contener bases raras que substituyen alguna o algunas de las bases normalmente presentes en el ADN. Por ejemplo, el fago PBSl tiene uracilo (normalmente presente en el ARN) en lugar de timina mientras que los fagos T2, T4 y T6 tienen en su ADN hidroximetilcitosina en lugar de citosina. La presencia de estas bases raras permite distinguir con relativa facilidad entre el ácido nucleico viral y aquel correspondiente a la célula hospedera
El ADN de cadena doble presente en algunos virus (como el fago l), se caractenza por tener segmentos de cadena sencilla en ambos extremos de la molécula. Debido a que son complementarias las secuencias de nucleótidos presentes en ambos extremos, resulta posible que entren en contacto para formar puentes de hidrógeno dando origen a moléculas circulares de ADN o a dímeros formados por dos moléculas longitudinales de ADN unidas por sus extremos (figura II.2.). Estos extremos de cadena sencilla presentes en una molécula de ácido nucleico que por lo demás es de cadena doble, son denominados como extremos pegajosos o cohesivos.
Cuando es desnaturalizado el ADN de algunos virus, como los adenovirus, se observa que cada una de las cadenas de ADN es capaz de formar un círculo por separado. Esto implica que son complementarias las secuencias de nucleótidos presentes en ambos extremos de cada cadena y por lo tanto deben tener la misma secuencia, pero repetida en sentido inverso (figura 11.3.). A este tipo de secuencias se les conoce como repeticiones invertidas. Algunos virus contienen ácido nucleico que está circularizado en forma natural. Este tipo de ácido nucleico es insensible a la acción degradante de enzimas como la exonucleasa III, que tienen la capacidad de digerir moléculas de ácido nucleico que poseen un extremo libre, lo cual no ocurre en las moléculas circulares.
El ADN naturalmente circular puede ser de cadena sencilla como en el fago ØXI74, o de cadena doble, como en el virus SV4O. Existe evidencia de que algunos virus ARN que producen infecciones en vegetales como el limonero y la papa contienen moléculas circulares de ARN.
La secuencia de los nucleótidos presentes en las cadenas o bandas de los ácidos nucleicos constituye la base del código genético. Cada codón (o letra del código) es definido por una tripleta de nucleótidos que, a través del proceso conocido como traducción es interpretada como una letra que corresponde a uno de los veinte aminoácidos diferentes que constituyen las proteínas. En términos generales, la secuencia de codones que constituyen un gene codifican la secuencia de aminoácidos que constituyen una proteína en particular.
Las secuencias de nucleótidos que corresponden a repeticiones invertidas permiten que se formen regiones de cadena doble debidas a reasociación intramolecular. Cuando las repeticiones se encuentran muy próximas entre sí, se forma una horquilla doble con extremo de cadena sencilla. La última columna en el diagrama muestra la apariencia de estas estructuras producidas por la reasocación de las repeticiones invertidas, cuando son observadas al microscopio electrónico: las regiones de cadena doble se distinguen por su mayor grosor
En los últimos diez años se han desarrollado una variedad de técnicas y métodos que permiten determinar la secuencia de nucleótidos en cualquier tipo de ácido nucleico. La primera secuencia completa de un ARN viral fue determinada en el fago MS2 por el grupo de Walter Fiers en 1976. En 1977, Fred Sanger y colaboradores publicaron la secuencia completa del genoma del fagoØXl74, constituido por ADN de cadena sencilla. Posteriormente, muchos otros genomas virales de mayor tamaño y complejidad han sido secuenciados en parte o en su totalidad. Una vez que se conoce la secuencia del genoma viral es posible establecer la forma como están organizados los genes presentes en el ácido nucleico. Los avances de la biología molecular han permitido determinar la naturaleza de las secuencias de nucleótidos que actúan como signos de puntuación en la lectura de la información genética. Normalmente en los genomas de bacterias, plantas y animales cada gene abarca uno o varios segmentos del ácido nucleico, estos segmentos están separados de los segmentos correspondientes a los genes adyacentes. En el caso de los virus, los genomas virales resultan ser muy pequeños cuando se les compara con los genomas de las bacterias más simples; esto implica que los virus tienen una capacidad muy limitada para contener información genética. Sin embargo, algunos virus han desarrollado estrategias para obtener una máxima capacidad de almacenamiento de la información genética. Una de estas estrategias consiste en la traslapación de genes, de manera que un segmento del ácido nucleico puede contener la secuencia de nucleótidos correspondiente a la totalidad del gene A y a la vez contener la secuencia inicial correspondiente al gene B, mismo que se continúa en otra región del ácido nucleico posterior al término del gene A. La otra estrategia consiste en la superposición de genes, de manera que el segmento del ácido nucleico que corresponde al gene C incluye también al gene D que codifica una proteína más pequeña que la codificada por el gene C. Esta multiplicidad de marcos de lectura característica de algunos genomas virales implica la necesidad de una compleja regulación y coordinación de la expresión genética en esos virus.
b) LA FUNCIÓN PROTECTORA Y MORFOLÓGICA DE LAS PROTEÍNAS VIRALES

El análisis de partículas virales purificadas muestra que con tienen entre 50 y 90% de proteína. Si consideramos que los ácidos nucleicos en solución son susceptibles de ser fácilmente fragmentados o degradados, podemos asumir que el componente proteico de los virus tiene fundamentalmente un papel protector.
Una tripleta de nucleótidos (codón) tiene un peso molecular promedio de alrededor de 1000 daltones y sólo codifica un aminoácido cuyo peso molecular promedio es de aproximadamente 100 daltones. Por lo tanto, un ácido nucleico puede especificar cuando mucho una décima parte de su peso molecular en proteína. Con mucha frecuencia los virus contienen más de un 50% de su peso en forma de proteína; esto sugiere que deben estar presentes varias copias de una misma proteína de bajo peso molecular, ya que se requiere de menos material genético para especificar un solo tipo de molécula de proteína la cual puede ser usada como subunidad para construir la cubierta del virus. Sin embargo, no es esencial que la cubierta del virus esté formada por subunidades idénticas, siempre y cuando los pesos moleculares combinados de los diferentes tipos de subunidades sean suficientemente pequeños en relación con el peso molecular de la molécula del ácido nucleico viral. La construcción de las partículas virales a partir de subunidades estructurales incrementa la estabilidad genética del propio virus, ya que al reducirse el tamaño de las subunidades estructurales se reduce la posibilidad de que ocurran mutaciones nocivas en el gene que codifica dicha subunidad.
El fenómeno de autoensamble es particularmente relevante para los virus y otros sistemas biológicos debido a sus atributos de economía y eficiencia. Por ejemplo, en la industria de la construcción ha sido posible abatir los costos e incrementar la eficiencia utilizando unidades prefabricadas que a su vez son ensambladas en forma rápida y barata en el sitio de construcción. Esto involucra dos procesos: la fabricación de unidades básicas y el ensamble de las mismas para formar edificaciones complejas. En el caso de los sistemas biológicos, la fabricación de unidades es análoga a la síntesis de moléculas de proteína a partir de aminoácidos. Esta síntesis depende de las instrucciones contenidas en la secuencia de nucleótidos presentes en los ácidos nucleicos. El proceso de ensamble es independiente de instrucciones externas ya que la información necesaria para construir los complejos moleculares está incluida dentro de los propios componentes individuales. El mecanismo de autoensamble tiene la ventaja de que puede ser controlado en cada nivel de organización. Por ejemplo, las subunidades defectuosas son eliminadas automáticamente durante el proceso de ensamble, de manera que estructuras complejas son construidas con exactitud y eficiencia. En el caso particular de los virus, las moléculas de proteína que constituyen las subunidades de la cápside interaccionan con la cadena o cadenas del ácido nucleico viral para formar una partícula viral. El proceso depende de la formación de enlaces entre las subunidades y al igual que en el proceso de cristalización, la regularidad de la estructura final es consecuencia de factores termodinámicos que obligan a formar un máximo número de uniones no covalentes entre las subunidades. Sin embargo, en un cristal todas las moléculas se encuentran en ambientes similares, mientras que tal situación rara vez ocurre en el caso de estructuras hechas a partir de subunidades de proteína. Una proteína es una macromolécula compuesta por una variedad de moléculas individuales denominadas aminoácidos. Los aminoácidos se encuentran unidos por enlaces químicos conocidos como uniones o enlaces peptídicos; por lo tanto, toda proteína puede ser considerada como una cadena polipeptídica, la cual tendrá una conformación espacial o estructura terciaria que depende directamente de la composición de los aminoácidos presentes en dicha proteína. Debido a su composición química; los aminoácidos se dividen en neutros, hidrofóbicos e hidrofílicos. Así, cuando una proteína se encuentra rodeada completamente por un medio acuoso, los grupos hidrofóbicos tienden a juntarse en el interior de la molécula de proteína, mientras que los grupos hidrofílicos tienden a permanecer en la superficie de la molécula, haciendo contacto con el medio. Estas interacciones determinan la conformación espacial de la proteína.
En el caso del virus del mosaico del tabaco (VMT), una proteína compuesta por 158 aminoácidos constituye la subunidad básica a partir de la cual se construye la cápside del virus. En dicha proteína cuando menos la mitad de los aminoácidos presentes en el interior de la macromolécula son de tipo hidrofóbico, mientras que en la superficie de la misma hay tan sólo cuatro grupos hidrofóbicos en un segmento constituido por 24 residuos de aminoácidos. Por lo tanto, se puede decir que los mismos principios fisicoquímicos que rigen el desarrollo de la estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas son causa de la organización de las cápsides virales. Las múltiples uniones formadas durante la agregación de las subunidades de proteína contribuyen al enmascaramiento de sitios potencialmente susceptibles a la acción de enzimas capaces de degradar proteínas; de esta manera las proteínas de la cápside viral adquieren también mayor resistencia al calor y otros agentes físicos.
Es bien sabido que las suspensiones de partículas virales pueden ser mantenidas por largos periodos en el laboratorio esto implica que dichas partículas constituyen estructuras estables. Una condición necesaria para lograr la estabilidad de cualquier estructura consiste en que la estructura se encuentre en su estado de mínima energía libre; esto se logra estableciendo un máximo número de uniones entre las subunidades que constituyen dicha estructura. Debido a que las subunidades de la cubierta viral son relativamente asimétricas, se requiere que estén dispuestas o ensambladas en forma simétrica para que pueda formarse el mayor número de uniones entre dichas subunidades. Existe un número limitado de formas que permiten el ensamble simétrico de subunidades asimétricas.
c) VIRUS FILAMENTOSOS
Una posible forma de generar una estructura simétrica tridimensional a partir de componentes asimétricos como las proteínas consiste en distribuir las proteínas alrededor de una circunferencia de manera que formen un disco. Apilando un gran número de discos se obtiene una estructura tridimensional con una cavidad interna apropiada para albergar la molécula del ácido nucleico (figura II.5.). Un ejemplo de virus filamentosos está dado por el virus del mosaico del tabaco. El examen detallado del VMT muestra que las subunidades de proteína no están dispuestas en forma de anillos sino en forma helicoidal. Esto resulta lógico considerando que el ARN del VMT tiene una forma helicoidal y, por lo tanto, al disponer las subunidades de proteína en forma helicoidal es posible formar el mayor número de uniones entre las subunidades de proteína y el ácido nucleico. Todos los virus filamentosos estudiados hasta la fecha muestran una estructura helicoidal indicando que el ácido nucleico es el factor esencial que rige este tipo de arreglo estructural.
d) VIRUS ESFÉRICOS
También se puede obtener una partícula simétrica disponiendo las subunidades de proteína alrededor de los vértices o caras de un cuerpo con simetría cúbica como el icosaedro, constituido a partir de 20 triángulos equiláteros. Multiplicando el número de subunidades presentes en cada cara por el número de caras, obtenemos el número mínimo de subunidades que pueden ser acomodadas alrededor de tal cuerpo geométrico. En el caso del icosaedro, el número es de 60 subunidades. Este tipo de arreglo representa una de las pocas formas en que objetos asimétricos pueden ser acomodados en forma simétrica sobre la superficie de una esfera. Las micrografías electrónicas de un gran número de virus diferentes muestran que éstos tienen una silueta esférica que al ser examinada más detalladamente corresponde a una estructura con simetría icosaédrica. Varios de los virus esféricos con simetría icosaédrica contienen más de 60 subunidades de proteína. Por ejemplo los adenovirus contienen aproximadamente 1 500 subunidades en su cubierta (figura II.6.). Sin embargo, Donald Caspar y Aaron Klug han descrito las reglas que gobiernan la estructura de los virus esféricos. Tales reglas fueron inspiradas por el estudio de las estructuras geodésicas diseñadas por el arquitecto norteamericano Buckminster Fuller. En dichas estructuras la superficie de una esfera es subdividida en facetas triangulares, las cuales son arregladas con una simetría icosaédrica. Este método de triangulación de la esfera representa el diseño óptimo para una cubierta cerrada construida a partir de subunidades idénticas unidas en forma regular. Ninguna otra forma de subdividir una superficie cerrada puede proporcionar un grado similar de equivalencia. Este tipo de estructuras tienen un mínimo de energía libre, lo cual explica en parte la abundancia de los virus con simetría icosaédrica.
e) VIRUS CON MÁS DE UN TIPO DE SUBUNIDAD
Las micrografías electrónicas de los adenovirus muestran que las 1 500 subunidades de proteína están arregladas en 240 hexámeros y 12 pentámeros, y en cada vértice del virus se proyecta una fibra de proteína. Está bien establecido que las fibras, los pentámeros y hexámeros están constituidos por diferentes tipos de proteínas. Los adenovirus representan el ensamble regular de tres diferentes tipos de proteína. Esto puede lograrse arreglando los pentámeros y las fibras en los vértices del icosaedro, y los hexámeros en las caras del icosaedro. Una forma diferente de arreglo estructural ocurre en los reovirus en los cuales la cápside está constituida a partir de 8 diferentes proteínas dispuestas en dos capas o cubiertas que poseen simetría icosaédrica. Tres de las proteínas están dispuestas en la cubierta externa, y las cinco proteínas restantes en la cubierta interna.
f) VIRUS CON ENVOLTURA
Muchos de los virus animales más grandes y unos cuantos virus de plantas y bacterias están envueltos por una cubierta membranosa de proximadamente 75Å de grosor. Esta envoltura se deriva en gran parte de las membranas de la célula hospedera y puede ser degradada por medio del tratamiento con detergentes o solventes orgánicos como el éter, ocasionando así la pérdida de la inefectividad del virus. A este tipo de virus también se les conoce como virus sensibles al éter. Los virus de la influenza son representativos de los virus animales con envoltura. Estos virus han sido descritos como pleomórficos (multiformes), aunque las partículas virales en células de animales vivos tienen una forma filamentosa. La apariencia pleomórfica se hace evidente cuando estos virus son cultivados en embriones de pollo. Estos virus poseen debajo de la envoltura una capa o cubierta de proteína llamada proteína M (proteína de la membrana o proteína de la matriz). Dentro de la cubierta formada por la proteína M, pero separado de la misma, se encuentra el componente nucleoproteico constituido por un cilindro flexible de ARN y proteína dispuesta en forma similar a un pasador para el pelo que ha sido doblado. La estructura de la nucleocápside del virus de la influenza es de tipo helicoidal. Cada uno de los diferentes virus de la influenza codifica cuando menos 4 diferentes proteínas que son ensambladas en el virión, dando origen a diferentes estructuras virales.
Algunos virus con envoltura tienen nucleocápsides icosaédricas. Particularmente los virus ARN productores de tumores también conocidos como retrovirus, tienen una nucleoproteína que está superenrollada en forma de una esfera hueca rodeada por la envoltura, la cual se deriva de la membrana celular y es modificada por la inserción de glicoproteínas específicas del virus.
g) VIRUS CON MORFOLOGÍA DE CABEZA Y COLA
Este tipo de morfología sólo ha sido encontrada en cierto tipo de bacteriófagos y está directamente relacionada con la forma en que tales virus infectan a sus bacterias hospederas. El número de fagos con arquitectura de tipo cabeza-cola es considerable; estos fagos pueden ser subdivididos en fagos de cola corta, fagos de cola larga no contráctil, y fagos con colas contráctiles y complejas que también pueden poseer otro tipo de estructuras como collares, placas basales y fibras (figura II.7.). A pesar de su complejidad estructural, los principios que gobiernan el ensamble de estos fagos son similares a los descritos en relación con otros virus cuya arquitectura es más sencilla. Las cabezas de los fagos tienen usualmente una simetría osaédrica mientras que las colas tienen una simetría helicoidal.
Todas las estructuras presentes, como las placas basales poseen alguna forma de simetría.
h) EL PRINCIPIO DE AUTOENSAMBLE
Los virus son construidos de acuerdo con principios de diseño eficientes y, por lo tanto, son capaces de autoensamblarse sin la participación de ningún factor organizador externo. Esto es posible debido a la formación de un gran número de uniones débiles cuando los componentes del virus son colocados en la configuración adecuada por medio de movimientos al azar propiciados por factores termodinámicos. Por ejemplo, si se trata al VMT con una solución concentrada de urea, ocurre una descomposición del virus en subunidades de proteína y ARN. Si se elimina la urea y son incubadas de nuevo las subunidades de proteína en presencia del ARN viral, las macromoléculas se agregan en forma espontánea dando origen a partículas virales infecciosas. Sin embargo, cuando se omite el ARN viral durante el proceso de repolimerización, se obtienen cilindros de proteína, pero en este caso las subunidades están apiladas en forma de discos en lugar de tener una disposición helicoidal. Además, estos cilindros son menos estables que la particula viral completa, lo que señala la importancia del ácido nucleico en la estabilización de la estructura viral.
En el caso de algunos virus icosaédricos, ha sido posible realizar también experimentos de reconstrucción o reconstitución in vitro (o sea, en el tubo de ensayo). Sin embargo, modificando las condiciones de estos experimentos, ha sido posible obtener estructuras tubulares y otras variables morfológicas. Esto indica que las propiedades de empacamiento de las proteínas son las que en última instancia determinan la estructura de la partícula viral.
El autoensamble resulta económico para los virus, pues no requieren de información genética específica para lograrlo, y además proporciona un método sencillo y eficiente para eliminar subunidades defectuosas producidas durante la replicación de los componentes virales. Sin embargo, algunos bacteriófagos complejos del tipo cabeza-cola, como el fago T4, muestran cierto grado de control genético en el proceso de ensamblaje.

Answer 4

todo depende del virus consideraro, ademas de la estructura de la capside hay que ver si tienen envoltura lo cual los vuelve mas susceptibles a los detergenntes,lavandinas,etc.Asi que fijate cuall es el virus analizado.Cada virus es una historia distinta,ojo.

Answer 5

Mira lo que sí se es que son re-jodido, son unos hijos de su madre

Answer 6

Ssegún se, la simetría de la cápside puede ser : helicoidal ( virus ARN) o icosaédrica ( virus esféricos).

Creo que el virus hiv es desnudo, es decir, no tiene cápside.

Espero que te sirva.