1. Generalità sui Virus

I virus: strutture biologiche abbondanti sul pianeta

I virus sono gli "organismi viventi" più abbondanti nel pianeta, definiti piuttosto strutture biologiche; alcuni manuali distinguono tra microorganismi e virus. Essendo così abbondanti, hanno ruoli diversi in natura: tutti i batteriofagi ed i virus marini hanno lo scopo di mantenere l'ecosistema distruggendo il 20% della massa algale ogni giorno e permettendo la formazione di ossigeno nel mare. Sono importanti trasduttori di informazioni genetiche, ed infatti il 10-15% del genoma umano è costituito da retrovirus endogeni integrati. Nella maggior parte dei casi queste sequenze virali sono incomplete, ma talvolta sono complete e, in particolari condizioni, possono riattivarsi dando origine a delle particelle virali infettanti; ci sono infatti degli studi che sostengono che alcuni di questi retrovirus sono responsabili di alcune patologie quali, ad esempio, la sclerosi multipla, in condizioni particolari.

Questo materiale genetico si comporta anche come trasposone, trasferendo materiale genetico da una parte all'altra del genoma.

Importanza e impatto economico dei virus

Perché i virus sono tanto importanti? Possono causare anche dei danni economici, infatti infettano bestiame e vegetazione, ma anche gli insetti che possono trasmettere infezioni all'uomo. Il fatto che i virus infettino gli animali è importante anche per la loro capacità di compiere il "salto di specie" (spillover): HIV, SARS, MERS, influenze gravi, Ebola. Lo spillover è il passaggio di un virus da un animale ad un altro e può avere conseguenze diverse più o meno gravi.

Contributo dei virus alla ricerca biologica

I virus sono stati un importante strumento per comprendere anche la biologia cellulare: i genomi virali sono stati i primi ad essere mappati e sequenziati. L'uso di virus è importante per scoprire il ruolo di alcuni geni, i primi vettori per ottenere produzione di proteine sono stati appunto i virus, ecc. Si possono poi utilizzare a fini terapeutici: vettori virali, virus oncolitici, vaccini.

Caratteristiche dei virus

I virus sono definiti come parassiti intracellulari obbligati, submicroscopici e subcellulari. Sono parassiti perché devono sfruttare altri organismi per la propria replicazione, e solitamente questi organismi sono rappresentati da cellule, nelle quali devono obbligatoriamente entrare per sfruttarle completamente. Infatti, al di fuori di esse sono metabolicamente inattivi e non sono in grado di replicare perché privi di qualsiasi struttura utile a fare ciò, e talvolta possono addirittura cristallizzare nell'ambiente esterno. Nell'infettare le cellule sono estremamente efficaci, e perciò vengono spesso sfruttati come vettori per il trasferimento genico; hanno dimensioni talmente piccole che per studiarli bisogna ricorrere al microscopio elettronico (submicroscopici), e sono definiti subcellulari perché i virus non sono cellule, ma hanno un'organizzazione inferiore e più primitiva a quella di una cellula.

Unicità dei virus

Cosa rende i virus tanto diversi da qualsiasi altro organismo vivente? A differenza di qualsiasi cellula, hanno sempre e solo un acido nucleico (DNA o RNA), non si replicano per scissione binaria, bensì vengono sintetizzati i vari componenti all'interno della cellula, che si organizzano poi in strutture più complesse fino a formare la particella virale completa; quando escono dalle cellule, i virioni (particella virale completa all'esterno della cellula).