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Virus e trasduzione virale

I virus non sono formati da cellule, ma da una molecola di acido nucleico racchiusa in un involucro di natura proteica che prende il nome di capside. Da ciò si trae che non si possono riprodurre autonomamente ma solo sfruttando il sistema biosintetico di un’altra cellula (Ospite); i virus introducono all’interno di queste il proprio materiale genetico, chiamato cromosoma virale. Il cromosoma virale può essere composta da DNA o da RNA e può essere lineare o circolare, a filamento singolo o doppio; la lunghezza varia da circa 5.000 a 180.000 nucleotidi. I geni contenuti servono per sintetizzare le proteine che costituiscono il capside, alcuni enzimi che inducono la cellula a riprodurre il cromosoma virale al posto del DNA presente in precedenza e qualche altro enzima che rompe la membrana una volta che i nuovi virus sono stati duplicati.
I virus non sono tutti uguali, ne esistono diversi con nomi e proprietà differenti.
I batteriofagi, o semplicemente fagi, sono costituiti da una testa esagonale che contiene l’acido nucleico, e da una coda. Quest’ultima è molto complessa, e i fagi la utilizzano per attaccarsi alla cellula batterica e inserire il DNA o l’RNA virale all’interno della membrana. Alcuni virus riescono ad inserire il loro DNA in specifici siti del cromosoma batterico; il DNA si duplica con esso e in questo semplice modo il loro genoma è trasmesso a tutte le cellule figlie. Così rimangono allo stato latente per diverse generazioni cellulari, poi danno inizio ad un ciclo infettivo, restando legati alla cellula per tanto tempo; i fagi di questo tipo si chiamano temperati.
I fagi inseriti nel DNA delle cellule si dicono profagie le cellule che li ospitano (Sempre batteriche) si chiamano batteri lisogeni. Raramente in questi casi si può verificare l’excisione, cioè i distacco del virus dalla cellula.
Alcuni virus si inseriscono nei cromosomi delle cellule eucariote, e sono detti provirus. Anche loro possono avere il DNA o l’RNA. Nel caso in cui abbiano l’RNA si chiamano retrovirus. A questo gruppo appartiene il virus HIV, che nell’uomo causa l’AIDS. I retrovirus hanno un enzima che si chiama trascrittasi inversa. Questo serve a sintetizzare una molecola di DNA a doppio filamento utilizzando l’RNA virale come stampo. Il DNA virale si può inserire nel cromosoma della cellula ospite. Il DNA virale, utilizzando l’organismo ospite, riesce a sintetizzare nuove molecole di RNA e proteine, che, sempre tramite la cellula ospite, saranno impacchettati nuovi virus.

La trasduzione virale

La trasduzione consiste nel trasferimento di DNA da una cellula ad un’altra per mezzo di un virus. Possiamo distinguere due trasduzioni: una trasduzione generalizzata con la quale si trasferisce un gene qualsiasi dal cromosoma batterico alla cellula, e una trasduzione specializzata, con la quale dal cromosoma sono trasferiti solo alcuni geni specifici.
La trasduzione generalizzata si verifica quando, durante il ciclo infettivo, il capside di un fago appena sintetizzato incorpora, ovviamente per errore, un segmento del cromosoma batterico al posto di una parte del proprio DNA che dovrebbe avere. I virus così non hanno un patrimonio genetico completo e non possono svolgere un ciclo infettivo, ma i geni batterici, che sono contenuti nel capside, si possono ricombinare con quelli del cromosoma della successiva cellula ospite.
La trasduzione specializzata si ha solamente tra i fagi temperati. Nel momento in cui il profago si stacca dalla cellula ospite per iniziare un ciclo infettivo, può trasportare qualche gene batterico vicino al punto in cui si era inserito.
Questi geni saranno trasferiti nelle cellule infettate successivamente, e saranno duplicati sempre in ogni ciclo litico. Nel caso in cui il virus si trasformi nuovamente in profago, in un processo chiamato ciclo lisogeno, potranno dare nuove caratteristiche alla cellula che li ospita.

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