Representantes del grupo
Los virus de ARN monocatenario negativo incluyen patógenos de numerosas enfermedades infecciosas importantes en humanos y animales. Según la clasificación, este grupo comprende las siguientes familias:
- Arenaviridae
- Bornaviridae
- Rhabdoviridae
- Paramyxoviridae
- Orthomyxoviridae
- Filoviridae
A pesar de sus diferencias morfológicas, todos estos agentes comparten un principio organizativo común de su material genético: su genoma está representado por una cadena de ARN de sentido negativo, lo que determina un escenario particular de interacción con la célula infectada.
Iniciación de la infección y penetración
El ciclo reproductivo comienza con la fijación exitosa del virión a la célula diana. Este proceso se puede dividir en tres etapas sucesivas:
- Adsorción. El virus reconoce receptores específicos en la superficie de la célula susceptible. La unión está mediada por glucoproteínas de superficie ubicadas en la envoltura viral externa.
- Penetración. Tras una adsorción exitosa, la envoltura del virión se fusiona con la membrana plasmática (plasmalema) de la célula.
- Desnudamiento. Como resultado de la fusión de membranas, el contenido interno del virus se libera directamente en el citoplasma. El ARN genómico de cadena negativa se libera de las estructuras proteicas protectoras, preparándose para la siguiente y más importante etapa.
Expresión del genoma: el papel de la ARN polimerasa
El principal problema de los virus de ARN monocatenario negativo es que su ARN genómico (-) es no codificante. Los ribosomas de la célula huésped no pueden «leerlo» ni sintetizar proteínas. Por lo tanto, un requisito previo crítico es la presencia de una enzima preformada dentro del virión: la ARN polimerasa dependiente de ARN viral.
Es esta enzima la que lleva a cabo la transcripción, transformando la «cadena negativa» genómica en «cadenas positivas» complementarias. Durante este proceso se forman dos moléculas funcionalmente distintas:
- Copias incompletas (cadenas positivas). Actúan como ARN mensajero (ARNm). Estas moléculas acortadas se dirigen a los ribosomas celulares, donde sirven como molde para la traducción, es decir, la síntesis de nuevas proteínas específicas del virus.
- Copias completas (cadenas positivas). Representan un antigenoma de tamaño completo. Su función es servir como molde intermediario para la replicación posterior, es decir, la producción en serie de nuevas generaciones de ARN genómico de cadena negativa.
Ensamblaje de viriones y salida celular
Cuando se acumula una cantidad suficiente de proteínas virales recién sintetizadas y copias frescas de ARN genómico (-) en el citoplasma, se desencadena el proceso de formación de nuevos viriones. Tomando a los paramixovirus como ejemplo, este mecanismo opera de la siguiente manera:
- Las nuevas cadenas de ARN genómico se combinan con proteínas estructurales para formar una nucleocápside.
- La nucleocápside formada interactúa con una proteína matriz (proteína M) especializada, que actúa como enlace.
- Todo el complejo se dirige hacia la superficie interna del plasmalema, específicamente a aquellas áreas que ya han sido modificadas (incorporando) mediante glucoproteínas de superficie virales.
- La salida de los viriones ocurre por gemación. El virus protruye una sección de la membrana celular modificada, se desprende de la célula y adquiere así su envoltura lipídica externa definitiva.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué proteínas estructurales específicas se unen al ARN genómico durante la formación de la nucleocápside?
Las fuentes citadas indican explícitamente la unión del ARN genómico con las nucleoproteínas:
- Paramixovirus: la nucleoproteína N está unida al ARN.
- Filovirus: la NP es una nucleoproteína.
- Ortoximulovirus (Ortomixovirus): la nucleoproteína NP está unida al ARN dentro de la nucleocápside.
La proteína L de los filovirus, la proteína L de los paramixovirus, la proteína P de los paramixovirus y las proteínas polimerasas de los ortomixovirus forman parte del complejo de replicación-transcripción o de la nucleocápside; sin embargo, su unión directa al ARN genómico no se menciona explícitamente en las fuentes proporcionadas.
¿Qué glucoproteínas de superficie específicas aseguran la adsorción de los ortomixovirus en la célula?
La adsorción de los ortomixovirus en la célula susceptible es asegurada por la glucoproteína de superficie específica llamada hemaglutinina.
- Hemaglutinina (HA o H): es responsable de la unión primaria (adhesión) del virión a los receptores en la membrana plasmática de las células epiteliales del tracto respiratorio.
La segunda glucoproteína de superficie, la neuraminidasa (NA o N), no participa directamente en la fijación primaria, pero facilita la invasión al escindir el ácido siálico y preparar los receptores para la unión con la hemaglutinina.
¿Con qué receptores celulares se unen las glucoproteínas de superficie de los ortomixovirus durante la adsorción?
Durante la adsorción, la hemaglutinina del virus de la gripe se une al ácido siálico que forma parte de las glucoproteínas y glucolípidos del epitelio respiratorio. La neuraminidasa escinde el ácido siálico de los glucolípidos sialilados, preparando así los receptores para la unión con la hemaglutinina.
Para recordar la esencia de la transcripción, ayuda la regla «El negativo no funciona sin el positivo»: la cadena negativa original es muda para los ribosomas. La polimerasa crea a partir de ella positivos incompletos (para proteínas) y positivos completos (para nuevos negativos).
Preguntas de clases y exámenes
Porque es no codificante (antisentido). Los ribosomas celulares solo reconocen el ARNm (cadena positiva), por lo que el genoma negativo primero debe transcribirse en una cadena positiva.
El genoma de tales virus no es codificante. Los ribosomas solo pueden leer información del ARNm (cadena positiva), por lo que, antes de la traducción, la polimerasa debe transcribir la cadena negativa en una cadena positiva complementaria.
¿De dónde obtiene el virus la ARN polimerasa dependiente de ARN si aún no ha sintetizado proteínas?
Esta enzima forma parte obligatoria de la estructura del propio virión (el virus la transporta consigo) y entra en la célula en el momento del desnudamiento.
¿Cuál es la diferencia entre las cadenas positivas completas e incompletas?
Las copias incompletas actúan como ARN mensajero (molde para el ensamblaje de proteínas), mientras que las copias completas actúan como antigenoma, un molde intermediario para crear nuevas cadenas de ARN genómico negativo.
¿Qué función cumple la proteína M?
La proteína matriz (proteína M) conecta la nucleocápside formada con regiones de la membrana plasmática celular que ya contienen glucoproteínas virales, asegurando un ensamblaje adecuado antes de la gemación.
Qué más repasar sobre el tema
- Características estructurales de la ARN polimerasa dependiente de ARN viral
- Glucoproteínas específicas de la envoltura de los paramixovirus y su papel en la adsorción
- Mecanismos de fusión de la envoltura viral con el plasmalema celular
- Diferencias en la reproducción entre ortomixovirus y filovirus
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