La genetica dei virus (superiori)

I virus (dal latino "vīrus", che vuol dire veleno) sono entità microscopiche acellulari, che per riprodursi hanno bisogno di infettare un organismo cellulare, a causa della presenza di un solo acido nucleico (DNA o RNA) all'interno del loro genoma.

Riproduzionecomputerizzata del virus SARS-CoV-2, agente responsabile di una pandemia iniziata nel 2019.

Struttura

I virus non sono cellule, in quanto posseggono solo un acido nucleico, pertanto non possono riprodursi autonomamente, sono parassiti intracellulari obbligati. Solitamente una specie infetta solo una determinata categoria di cellule, per esempio ci sono virus che attaccano soltanto batteri, chiamati batteriofagi o semplicemente fagi. La struttura di un virione (virus che non si trova in una cellule ospite) è semplice. Sono costituiti da un capside proteico per rivestire il virione e regolare il materiale interno (formato principalmente dal materiale genetico). Talvolta posseggono pure una membrana, ma non hanno mai una parete.

I virus possono essere classificati in 2 gruppi principali in base alla presenza del DNA o dell'RNA nel genoma:

• virus a DNA (Coronavirus, virus dell'influenza, HIV)
• virus a RNA (Papillomavirus, Herpesvirus)

Papillomavirus (HPV).

Riproduzione

Fasi del ciclo della replicazionedell'HIV.

Tappe del ciclo della replicazione del virus dell'epatite C.

Esistono due tipi di ciclo riproduttivo dei batteriofagi:

• ciclo litico: il virione inserisce il proprio materiale genetico nel batterio e si integra col genoma dell'ospite, che duplicherà il materiale necessario per i nuovi virus. Dopo che si sono sviluppati tanti nuovi virus il batterio si lide liberandoli.
• ciclo lisogeno: nel ciclo lisogeno, invece, dopo che il batterio è stato infettato, il profago (genoma virale integrato a quello batterico) rimane nella cellula per molto più tempo, cioè non la lide dopo essersi riprodotto, ma resta pure quando il batterio si duplica fino a quando non avverrà un ciclo litico.

Per i virus degli animali la riproduzione è un po' più complessa. Normalmente i virus a DNA compiono il ciclo litico. La differenza più grande, però, è che i virus degli animali non inietta direttamente il proprio genoma nell'ospite, ma prima penetra nella cellula. L'operazione può avvenire in 2 modi diversi:

• per endocitosi se il virus, con o senza membrana, viene inglobato nel corpo della cellula e di seguito libera il materiale genetico.
• per fusione se il virus, con membrana, libera il materiale genetico fondendo la propria membrana con quella dell'ospite.

Un esempio di virus che penetra per endocitosi sono quelli dell'influenza, mentre l'HIV si addentra per fusione delle membrane. Di seguito vengono illustrati per bene le varie tappe della loro replicazione.

I virus dell'influenza sono virus ad RNA e compiono endocitosi per penetrare nell'ospite. La cellula riconosce le glicoproteine del rivestimento virale, permettendolo così di entrare portandosi con se una parte della membrana cellulare. Di seguito il virus libera il proprio genoma e proteine come il capside. L'RNA si duplica e viene usato per produrre proteine a spese dell'ospite. La cellula produce tutto il necessario per la formazione di nuovi virus. Una volta composti, questi si liberano portandosi addosso parte della membrana plasmatica.