Concetti Chiave
- Lo studio dei virus ha permesso di ottenere informazioni cruciali sulla struttura del DNA, grazie alla loro rapida capacità di riproduzione.
- I virus sono composti da acido nucleico avvolto in un capside proteico, con alcuni dotati di un rivestimento esterno per sfuggire al sistema immunitario.
- I virus si classificano in base al tipo di acido nucleico, distinguendo tra virus a DNA e virus a RNA, ognuno con specifiche caratteristiche di replicazione.
- Teorie virologiche suggeriscono che alcuni virus possano causare tumori, sfidando il dogma centrale della biologia molecolare.
- I virus possono fungere da vettori per modificare la composizione genetica delle cellule, utilizzando plasmidi e agendo come "Carrier".
Scoperte sui virus
Molte informazioni sulla struttura del DNA sono state ricavate dallo studio dei virus, ovvero un genoma molto piccolo che permette al virus di riprodursi rapidamente agli scienziati di condurre esperimenti complessi in poco tempo. Nel 1880 venne scoperto il primo virus scoperto chiamato "mosaico del tabacco" che colpisce la piante. Nel 1900 invece venne scoperto il primo virus degli esseri umani o "febbre gialla".
Composizione e funzione dei virus
I virus sono costituiti da una molecola di acido nucleico o capside, formato da un'unica molecola proteica ripetuta più volte o da proteine, ma in ogni caso protegge l'acido dalla degradazione. All'esterno alcuni virus hanno il peri capside ovvero un rivestimento proteico la cui superficie può essere occupata da glicoproteine di membrana: il rivestimento è utile per evitare un riconoscimento da sistema immunitario, la specificità degli involucri inoltre determina la cellula da aggredire. Nella cellula ospite, l'acido nucleico dirige la produzione di nuovi virus utilizzando nucleotidi, amminoacidi, ATP e RNA ma la presenza di pochi geni e l'assenza delle strutture necessarie che rende i virus incapaci di moltiplicarsi autonomamente.
Tipi di virus
I virus possono essere suddivisi per il tipo di acido nucleico:
• Virus a DNA, il papillomavirus ad esempio ha cromosoma costituito da una molecola di DNA lineare a doppia elica. Altri come l'HBU o epatite B ha una molecola di DNA a filamento singolo, quando infettano la cellula, il DNA virale si duplica formando molecole identiche;
• Virus a RNA, esistono in questa categoria gli dsRNA che colpiscono solo le donne e non gli uomini oppure gli ssRNA della poliomelite;
Teorie sui virus e tumori
Nel 1968 il virologo Termin ipotizzò che alcuni virus fossero capaci di causare tumori usando l'RNA come materiale genetico andando contro alla teoria del dogma centrale della biologia molecolare di Crick.
All'inizio degli studi sui batteriofagi, si capì che un'infezione virale potesse dare origine a una colonia di cellule batteriche non infette, che hanno la capacità di restare latenti nella cellula prima di distruggerla:
• Ciclo lisogeno, batteriofagi integrano il DNA nel DNA batterico e si duplicano;
• Ciclo litico, copie virali infettano la cellula in laboratorio grazie ai raggi ultravioletti;
La composizione genetica delle cellule può essere modificata introducendo DNA di altre cellule batteriche attraverso i plasmidi, anche i virus possono essere utilizzati come vettori e in questo caso vengono definiti con il termine di "Carrier".
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dei virus nello studio del DNA?
- Come sono composti i virus e quale funzione svolgono?
- Quali sono i principali tipi di virus e come si differenziano?
I virus, grazie al loro genoma molto piccolo, permettono agli scienziati di condurre esperimenti complessi in tempi rapidi, contribuendo così alla comprensione della struttura del DNA (come indicato nel testo).
I virus sono costituiti da una molecola di acido nucleico e un capside, che protegge l'acido dalla degradazione. All'esterno, alcuni virus hanno un rivestimento proteico che aiuta a evitare il riconoscimento da parte del sistema immunitario e determina la specificità della cellula da infettare (come descritto nel testo).
I virus possono essere suddivisi in virus a DNA, come il papillomavirus e l'epatite B, e virus a RNA, come gli dsRNA e gli ssRNA della poliomelite. Questa classificazione si basa sul tipo di acido nucleico presente (come spiegato nel testo).