Virus, Biologia cellulare ed elementi di genetica

I virus

I virus sono organizzazioni acellulari di acidi nucleici e proteine. Sono unità visibili al microscopio elettronico. Vengono chiamati “parassiti obbligati” perché sono incapaci di accrescersi e riprodursi autonomamente e quindi, per moltiplicarsi, infettano le cellule e ne indirizzano il macchinario biosintetico verso la sintesi delle molecole virali.

Sono composti da acido nucleico (core), un involucro proteico (capside) (alcuni posseggono un ulteriore rivestimento che si chiama pericapside, di natura lipoproteica) e una membrana di lipidi e proteine ereditata dalla cellula infettata. Sostanzialmente sono di tre tipi: abbiamo i virus di tipo animale, vegetale o batteriofagi. Si parla di tropismo virale quando i virus infettano un determinato tipo di cellula. Spesso il patrimonio genico del virus non è il DNA ma l'RNA.

Processo di infezione virale

• Il virus si lega sulla superficie della cellula ospite e vi introduce il proprio genoma.
• Il genoma deve essere in grado di esprimersi e di utilizzare l’apparato sintetico della cellula per la sintesi dei costituenti virali.
• Questi costituenti si combineranno in modo da formare i nuovi virioni.
• I virioni prodotti, liberati dalla cellula, estenderanno l’infezione ad altre cellule dell’ospite.
• La replicazione virale può avvenire solo in cellule sensibili, capaci di fare esprimere completamente il genoma virale.

Il ciclo litico e il ciclo lisogeno

Il ciclo litico e il ciclo lisogeno sono i due modi in cui i virus sopravvivono utilizzando le cellule. Entrambi i cicli cominciano con l'iniezione dell'acido nucleico virale nella cellula ospite. Questa fase rappresenta un bivio tra i due possibili cicli.

Ciclo litico senza lisi cellulare

Tipico di virus con pericapside. Nel ciclo litico, il genoma virale prende il controllo della cellula ospite inducendola a sintetizzare nuovo acido nucleico virale e proteine che, una volta assemblate con il genoma, andranno a costituire nuovi virioni, i quali usciranno dalla cellula uccidendola in una fase detta lisi o verranno da essa secreti.

Ciclo lisogeno

Nel ciclo lisogeno, il genoma virale si inserisce nel DNA della cellula ospite, prendendo il nome di provirus (nei batteriofagi profago) e mantenendo molti dei suoi geni disattivati. Una volta che la cellula si duplica, viene trasmesso anche il DNA virale alle cellule figlie, formando così in un breve periodo una vasta colonia di genomi virali senza che avvenga la lisi. Il genoma del provirus reprime la maggior parte dei suoi geni, che vengono riattivati in caso di danni alla cellula ospite, dando il via a un ciclo litico.

I retrovirus

I retrovirus sono un gruppo di virus che utilizza la trascrittasi inversa per convertire il proprio genoma da RNA a DNA durante il proprio ciclo di replicazione.