Il virus è un parassita genetico, DNA o RNA, il virus si replica solo all’interno di una cellula vera propria.
Solo sfruttando gli organuli di una cellula vera e propria è possibile la riproduzione virale. Infatti un virus non è una cellula, non ha gli organuli propri di una cellula procariota o eucariota.
Infezione virale
L’infezione virale è la penetrazione del materiale genetico virale nella cellula ospite.
Le proteine di attacco riconoscono i recettori posti esternamente sulla cellula ospite, e il virus si attacca alla cellula adatta.
Alcuni virus hanno una membrana che li avvolge, si dice che sono inviluppati. La membrana si fonde con la membrana della cellula ospite e il materiale genetico virale entra nell’ospite.
Talora il virus viene fagocitato con la sua membrana e poi la membrana viene sciolta da degli enzimi, così da liberare il materiale genetico virale.
I Batteriofagi sono virus che attaccano i procarioti iniettandovi il materiale genetico virale. Nell’intestino abbiamo migliaia di batteriofagi che bilanciano i batteri del microbioma intestinale.
Quando il virus è penetrato nel citoplasma dell’ospite si sveste degli involucri proteici e lipidici. Questi involucri sono digeriti da enzimi dello stesso ospite.
Negli eucarioti vegetali c’è una spessa parete di cellulosa, nei funghi una parete di chitina e nei batteri una parete di peptidoglicani che proteggono le cellule dagli attacchi virali, per cui i virus in questione devono trovare un modo per sfondare la barriera di cellulosa o chitina o peptidoglicani.
I peptidoglicani possono essere sciolti con un lisozima virale, come fanno i fagi per entrare nell’escherichia coli.
Replicazione del genoma virale
I virus a DNA si replicano solitamente nel nucleo, quelli a RNA nel citoplasma. Le proteine virali si producono nel citoplasma.
Le 7 classi di Baltimore è un modo per distinguere i virus a secondo della replicazione del loro genoma:
tre classi di virus a DNA a singolo o doppio filamento, doppio filamento incompleto,
quattro classi di virus a RNA a doppio filamento, o singolo filamento positivo che può svolgere la funzione di mRNA, o singolo filamento positivo ma non può svolgere la funzione di mRNA, o singolo filamento negativo.
Virus a DNA
I virus animali a DNA sono il 30% di tutti i virus conosciuti.
Se a doppio filamento entra nel nucleo come l’herpes simplex, oppure svolge la sua azione nel citoplasma come il pox virus del vaiolo. Nel nucleo utilizzano un enzima, la DNA polimerasi, per ricostruire il loro genoma.
Se il virus ha un singolo filamento di DNA, questo nel citoplasma viene prima raddoppiato per potersi integrare nel DNA nucleare di una cellula eucariota.
Il DNA virale viene copiato e trascritto nell’ RNA messaggero, che nei ribosomi costruisce una proteina virale.
Ora il DNA virale viene avvolto dalle proteine virale e il virus è pronto per uscire.
Il virus esce in due modi: distruggendo la cellula ospite oppure per gemmazione senza distruggere l’ospite.
Virus a RNA
I virus a RNA non hanno la necessità di entrare nel nucleo dell’ospite, per cui svolgono la replicazione direttamente nel citoplasma.
Il virus a RNA a singolo filamento positivo si comporta come un qualsiasi mRNA, per cui sintetizza le proteine virali coi ribosomi e utilizzando una polimerasi-RNA fa copie negative di sé stesso che serviranno da stampo all’RNA positivo. Ora il virus nuovo viene assemblato ed è pronto per uscire.
Il virus a RNA a singolo filamento negativo non funziona, per cui con una trascrittasi deve diventare positivo e così comportarsi come un qualsiasi mRNA, per sintetizzare le proteine e utilizzando una polimerasi-RNA fa copie di se stesso, ecc.
Il virus a RNA a doppio filamento è raro, ha bisogno di una trascrittasi per avere un mRNA.
Ci sono poi virus a RNA che usano una trascrittasi per trasformarsi in DNA, come l’HIV. Il DNA virale viene integrato nel DNA ospite e quì restare dormiente per anni.
NB
Polimerasi è un enzima che costruisce i polimeri, i polimeri sono lunghe molecole fatte da molecole più piccole che si ripetono numerose volte. es DNA-polimerasi è un enzima che costruisce il DNA, infatti il DNA è un polimero di più nucleotidi.
Trascrittasi è un enzima che produce una molecola di mRNA.