GENERALIDADES DE LOS VIRUS.
Las publicaciones recientes, sobre la posibilidad de que el virus de EL VIRUS DE EPSTEIN-BARR Y LA ESCLEROSIS MÚLTIPLE estén relacionados, me anima a revisar el tema de los virus
Los virus son las estructuras biológicas más abundantes de la Tierra. Hay muchos más virus que animales, plantas o incluso bacterias.
Estas estructuras, las cuales necesitan infectar células vivas para completar su ciclo de “vida” y replicarse, son también una de las formas de vida más pequeñas, pues, aunque depende del virus en cuestión, suelen medir unos 100 nanómetros. Es decir, en un solo milímetro cabrían unos 10.000 virus puestos en fila.
Y uno de los mayores logros en este campo fue el de conseguir una clasificación de los virus en distintos tipos dependiendo de las características de su material genético.
¿Qué es un virus?
Parece una pregunta fácil de responder, pero nada más lejos de la realidad. Y es que para empezar, ni siquiera está todavía claro si pueden considerarse seres vivos o no. Son uno de los mayores misterios de la naturaleza y están en la frontera entre lo “vivo” y lo “no vivo”.
Un virus es una partícula infectiva, es decir, una estructura de naturaleza orgánica que necesita infectar una célula viva para completar su ciclo de replicación, muy sencilla a nivel anatómico. Y es que estructuralmente, un virus es simplemente una membrana proteica que recubre su material genético.
Este material genético puede adoptar formas distintas, lo que permite clasificar los virus en distintos tipos (cosa que veremos más adelante), pero lo importante es tener en cuenta que en estos genes es donde está codificada toda la información que el virus necesita para replicarse y para desarrollar todo el proceso infectivo.
Cada virus está especializado en parasitar una especie concreta, pues no pueden “vivir” por sí solos. Para replicarse (como habrás visto, en ningún momento hemos dicho reproducirse) los virus necesitan penetrar al interior de células vivas, donde se aprovechan de sus proteínas para generar copias de sí mismos, dañando a la célula en cuestión por el camino y, por lo tanto, haciéndonos generalmente enfermar.
David Baltimore, biólogo estadounidense ganador del premio Nobel, ideó una clasificación para los virus en función de las características de su material genético.
David Baltimore, el biólogo creador de esta clasificación, se dio cuenta de que los virus podían agruparse dependiendo de su tipo de genoma (si el material genético está en forma de ADN o de ARN) y del método de replicación que seguían. De este modo, realizó una clasificación en 7 grupos donde podía entrar cualquier virus conocido por la ciencia.
El genoma, que es el conjunto de genes de un organismo, solo puede encontrarse en dos formas: ADN o ARN. El ADN es el más conocido ya que es el que tienen nuestras células y las de la mayoría de seres vivos que conocemos. Pero el ARN también existe.
El ADN (Ácido desoxirribonucleico) y el ARN (Ácido ribonucleico) son los dos tipos de ácido nucleicos, es decir, cadenas de nucleótidos que, al formarse, conforman los genes, en los cuales está codificada absolutamente toda la información del organismo portador.
El ADN es una doble cadena, mientras que el ARN es de cadena simple. El ADN nace de la combinación de cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, guanina y citosina. En el ARN, en cambio, la timina es sustituida por el uracil. Además, el azúcar que lo componen es diferente: en el ADN es una desoxirribosa y en el ARN, una ribosa. De ahí el nombre.
Sea como sea, lo que es importante tener en cuenta es que la inmensa mayoría de veces, la información genética está en forma de ADN. Nuestras células también tienen ARN, pero este sirve para sintetizar proteínas o transportar aminoácidos. Sin embargo, algunos virus (los más primitivos) utilizan el ARN como base de la información genética.
Esto es muy importante, pues la principal diferenciación entre virus se da en función de si su material genético está en forma de ADN o de ARN. Una vez entendidas las diferencias, podemos pasar a ver los siete grupos de virus.
¿Cuáles son los principales tipos de virus?
Dependiendo de si su genoma está en forma de ADN, de cómo se estructura y de qué mecanismos sigue el virus para replicarse, podemos clasificar cualquier virus dentro de uno de los siguientes tipos.
Grupo I: Virus de ADN bicatenario
El grupo I son los virus de ADN bicatenario. Esto significa que estos virus tienen su genoma en forma de ADN de doble cadena. Su principal característica es que penetran en el interior de la célula huésped (a la que parasitan) antes de empezar a replicarse.
Dependen enormemente de la célula que infectan ya que necesitan su polimerasa, una enzima que utilizamos los seres vivos para replicar nuestro genoma, algo imprescindible para regenerar y dividir células. Al necesitar la polimerasa del huésped, si el virus quiere replicarse, tiene que esperar a que la propia célula haga copias de su material genético, pues en ese momento es cuando se sintetizan más enzimas de este tipo.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Herpesviridae”, “Papoviridae” y “Adenoviridae”, con especies conocidas como el virus de la varicela, el virus del Papiloma Humano (VPH) o el Adenovirus, respectivamente.
Grupo II: Virus de ADN monocatenario
Normalmente, el ADN está en forma de doble cadena ya que así mantiene la estabilidad, pero hay virus que consiguen ser funcionales con una sola cadena de ADN, algo poco común en la naturaleza. Esto es posible gracias a que su material genético tiene una forma circular.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Circoviridae”, “Anelloviridae” y “Parvoviridae”, con especies conocidas como el Circovirus porcino, el Torque Teno Virus (TTV) o el Parvovirus, respectivamente.
El grupo III son virus de ARN bicatenario, es decir, de doble cadena. Normalmente, el ARN se encuentra en forma de cadena simple, pero hay virus que han desarrollado uno bicatenario. En este sentido, al ser de doble cadena, siguen dependiendo de las polimerasas de la célula huésped tanto como los del grupo I.
Su característica diferencial es que cada gen codifica para una sola proteína, algo poco común en la mayoría de virus, pues normalmente un mismo gen, dependiendo de cómo se traduzca, puede dar lugar a proteínas distintas.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Birnaviridae” y “Reoviridae”, con especies conocidas como el Virus de la enfermedad bursal infecciosa o el Rotavirus (el virus que más frecuentemente provoca infecciones gastrointestinales en humanos y una de las enfermedades más contagiosas del mundo), respectivamente.
Grupo IV: Virus de ARN monocatenario positivo
El grupo IV son virus de ARN monocatenario positivo, lo que significa que su genoma consiste en una cadena simple de ARN (lo más habitual para este tipo de ácido nucleico) en “sentido positivo”, lo cual, básicamente implica que puede ser leído directamente por los ribosomas, unas enzimas que permiten el paso de genes a proteínas.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Coronaviridae”, “Picornaviridae”, “Flaviviridae” y “Astroviridae”, con especies tan conocidas como el propio Covid-19, el virus del resfriado común, el Virus del Dengue o el Astrovirus, respectivamente.
Grupo V: Virus de ARN monocatenario negativo
El grupo V son virus de ARN monocatenario negativo, lo que significa que, al igual que el anterior grupo, consiste en ácido nucleico de tipo ARN y de simple cadena, pero en este caso en “sentido negativo”. Esto implica básicamente que el paso de genes a proteínas no puede darse directamente. Antes de que puedan actuar los ribosomas, se necesita una polimerasa para que transforme este ARN original en uno de nuevo (en sentido positivo) que ya puedan leer los ribosomas para dar lugar a las proteínas.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Paramyxoviridae”, “Orthomyxoviridae”, “Rhabdoviridae” y “Filoviridae” con especies representativas como por ejemplo el virus del Sarampión, los virus de la gripe, el virus de la rabia o el virus del ébola, respectivamente.
Grupo VI: Virus de ARN monocatenario retrotranscrito
El grupo VI son virus de ARN monocatenario positivos, igual que los del grupo IV, pero con una característica que los diferencia. Y es que estos virus, pese a ser de ARN, cuando quieren replicarse, lo transforman en ADN mediante una enzima conocida como transcriptasa inversa (de ahí su nombre).
Estos virus hacen este cambio de ARN a ADN ya que de este modo pueden incluir su genoma en medio del de la célula huésped, es decir, insertar su material genético para que la célula, al replicar su genoma, por el camino también replique el del virus. Esto es un gran éxito evolutivo para los virus, pues les permite permanecer durante mucho tiempo dentro del genoma de la propia célula y pasar “desapercibidos” hasta que deciden que es el momento de empezar a replicarse.
Las familias de virus más famosas de este grupo son “Retroviridae”, “Metaviridae” o “Pseudoviridae”, con especies conocidas como por ejemplo el virus del VIH (responsable del SIDA), el Metavirus o el Psuedovirus, respectivamente.
Grupo VII: Virus de ADN bicatenario retrotranscrito
El grupo VII son virus de ADN bicatenario, igual que los del grupo I, aunque en este caso realizan una retrotranscripción similar a la que hemos visto en el grupo anterior pero en sentido inverso. En este caso, antes de replicarse, el genoma del virus forma un círculo que sirve para producir RNA, el cual es necesario para sintetizar proteínas. Después, cuando es hora de replicarse, este RNA vuelve a convertirse en ADN mediante la transcriptasa inversa.
Este grupo no existía en la clasificación original, pero tuvo que crearse ya que este mecanismo de replicación es el que sigue el virus de la Hepatitis B. Por el momento, solo se conocen dos familias que incluyen virus de este tipo: “Hepadnaviridae” (es el que tiene el virus de la Hepatitis B) y “Caulimoviridae”, una familia de virus que infectan plantas.
Referencias bibliográficas
Cáceres Martínez, J., Vasquez Yeomans, R. (2004) “Cómo clasificar y nombrar a los virus”. Research Gate.
Gelderblom, H.R. (1996) “Structure and Classification of Viruses”. Medical Microbiology.
Villarreal, L. (2005) “Are Viruses Alive?”. Scientific American.
Palomar, L. (2013) “Clasificación viral”. Universidad Nacional Autónoma de México.