Iniciación del proceso infeccioso
La primera etapa de la reproducción es la penetración del virión en el interior de la célula huésped. Este proceso se lleva a cabo mediante endocitosis mediada por receptores: el virus se une a receptores celulares específicos, tras lo cual la membrana celular se invagina y engloba la partícula viral.
Una vez dentro de la célula, el virus sufre desproteinización o «desnudamiento». La cápside proteica se desintegra, lo que provoca la liberación del genoma viral —la cadena positiva de ARN— directamente en el citoplasma de la célula infectada. Es precisamente en el citoplasma donde se desarrollarán todos los eventos posteriores del ciclo viral.
Traducción temprana: síntesis inmediata de proteínas
La característica clave de este grupo de patógenos radica en la naturaleza de su ácido nucleico. El ARN genómico positivo liberado está estructuralmente preparado para cumplir la función de ARN mensajero (ARNm). Se une directamente a los ribosomas celulares.
El proceso de traducción temprana se desarrolla según el siguiente escenario:
- Los ribosomas leen la información del ARN viral y sintetizan un único y gigantesco poliproteína.
- Este poliproteína no puede funcionar en esta forma y se somete a escisión enzimática.
- Como resultado de la división, se forman cuatro proteínas no estructurales (NSP 1–4).
La más importante de estas proteínas no estructurales es la ARN polimerasa dependiente de ARN, una enzima críticamente necesaria para la siguiente etapa, ya que la propia célula huésped es incapaz de sintetizar ARN utilizando como molde ARN.
Replicación del genoma viral
Al disponer de su propia polimerasa, el virus procede a la copia masiva del material genético. La polimerasa viral utiliza el ARN genómico positivo original como plantilla para la transcripción.
Primero se sintetiza la cadena negativa de ARN complementaria. Esta no codifica proteínas, sino que sirve exclusivamente como molde. A partir de esta cadena negativa, la enzima comienza a producir activamente dos tipos de moléculas de ARN:
- Copias completas del ARN genómico positivo (49S). Son moléculas genéticas de longitud completa que serán empaquetadas en los nuevos viriones hijos.
- Moléculas incompletas (subgenómicas) de ARNm 26S. Estas cadenas acortadas son necesarias exclusivamente para desencadenar la síntesis masiva de los elementos estructurales del futuro virus.
Síntesis de proteínas estructurales y modificación
El ensamblaje de un virión completo requiere diferentes tipos de proteínas, por lo que su producción está estrictamente distribuida en el espacio celular:
- La proteína C de la cápside se produce en los ribosomas libres que flotan en el citoplasma. Se acumula rápidamente y se prepara para el encuentro con las nuevas copias del genoma.
- Las glicoproteínas de la envuelta (E1–3) se sintetizan en los ribosomas que están fuertemente unidos a las membranas del retículo endoplásmico (RE).
Las glicoproteínas sintetizadas se integran de inmediato en la membrana del RE. A continuación, realizan un complejo viaje de transporte intracelular: se dirigen al aparato de Golgi, donde sufren glicosilación adicional (adición de restos de carbohidratos). El broche final de esta etapa es el desplazamiento e inserción de las glicoproteínas virales completamente maduras en la membrana plasmática de la célula.
Ensamblaje de la nucleocápside y salida de los viriones
En la fase final se produce la formación de las nuevas partículas virales. La proteína C de la cápside encuentra en el citoplasma el ARN genómico recién sintetizado y se une firmemente a él. Así se forma la nucleocápside.
A continuación, la nucleocápside se desplaza hacia la cara interna de la membrana plasmática de la célula. Interactúa específicamente con aquellas regiones de la misma que ya han sido modificadas y contienen glicoproteínas virales incorporadas.
El proceso concluye con la gemación. La nucleocápside evagina una sección de la membrana celular hacia el exterior, envolviéndose gradualmente en ella. Como resultado, se desprende de la célula un virión completo, cubierto por una envuelta lipídica con espículas virales (glicoproteínas). De este modo, la célula realiza una especie de exocitosis, liberando nuevos virus para infectar los tejidos vecinos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué familias de virus humanos, además de los togavirus, pertenecen al grupo de los virus de ARN monocatenario positivo?
A la familia de los virus de ARN monocatenario positivo, además de los togavirus, pertenecen otras seis principales familias de virus humanos.
- Picornavirus (Picornaviridae): incluyen los agentes causales de la poliomielitis y la hepatitis A.
- Calicivirus (Caliciviridae): incluyen los norovirus causantes de gastroenteritis.
- Hepevirus (Hepeviridae): incluyen el virus de la hepatitis E.
- Astrovirus (Astroviridae): causan gastroenteritis.
- Coronavirus (Coronaviridae): causan infecciones respiratorias agudas, síndrome respiratorio agudo severo y diarrea.
- Flavivirus (Flaviviridae): incluyen los agentes causales de infecciones transmitidas por vectores (fiebre amarilla, encefalitis transmitida por garrapatas) y hepatitis C.
Es fácil recordar la esencia: los virus POSITIVOS tienen un POSITIVO en la línea de salida; su ARN actúa inmediatamente como plantilla lista para los ribosomas, omitiendo pasos innecesarios.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la principal diferencia de la traducción temprana de los virus de ARN positivo?
Su ARN genómico positivo funciona originalmente como ARN mensajero, uniéndose a los ribosomas y desencadenando la síntesis de poliproteínas sin transcripción previa.
¿Para qué necesita el virus una cadena negativa de ARN?
La cadena negativa actúa como molde intermedio. Sobre esta base, la polimerasa viral sintetiza tanto nuevos ARN positivos de longitud completa para futuros viriones como ARNm subgenómicos acortados.
¿Cómo se distribuye la síntesis de proteínas estructurales?
La proteína de la cápside se sintetiza en los ribosomas libres del citoplasma, mientras que las glicoproteínas de la envuelta lo hacen en los ribosomas del retículo endoplásmico.
¿De qué manera los nuevos virus abandonan la célula huésped?
Salen mediante gemación (exocitosis), secuestrando una porción de la membrana plasmática de la célula en la que previamente se habían incorporado las glicoproteínas virales.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de endocitosis mediada por receptores de las partículas virales
- Características de la escisión del poliproteína en proteínas no estructurales (NSP 1–4)
- Diferencias entre la copia completa del genoma (49S) y el ARNm subgenómico (26S)
- El proceso de modificación postraduccional y glicosilación en el aparato de Golgi
- Mecanismos moleculares de la interacción de la nucleocápside con la membrana plasmática durante la gemación
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