Adhesión y penetración en la célula
La primera etapa de la reproducción de los retrovirus (por ejemplo, el VIH) es la adsorción. En la superficie del virión se encuentran glicoproteínas específicas, como gp120. Estas se unen a los receptores CD4 ubicados en el plasmalema de las células diana. Para la fijación exitosa del virus también se requiere la participación de correceptores celulares adicionales.
Una vez que el virus se ha adherido, comienza la etapa de penetración y desnudamiento. La envuelta externa del virus se fusiona con la membrana plasmática de la célula. Como resultado de esta fusión, se libera hacia el citoplasma de la célula hospedadora el nucleocápside viral, que contiene el genoma de ARN y enzimas esenciales, incluida la transcriptasa inversa.
Retrotranscripción e integración
La liberación del ARN viral en el citoplasma desencadena el proceso de retrotranscripción. Este mecanismo único permite al virus traducir su información genética de ARN a ADN.
El proceso se desarrolla en dos etapas:
- La transcriptasa inversa viriónica utiliza el ARN genómico como molde para sintetizar una cadena de ADN complementaria de sentido negativo (formando un ADNc lineal).
- A partir de la cadena negativa formada, se sintetiza la cadena de ADN positiva. El resultado es la formación de un ADNc bicatenario cerrado en forma de anillo.
El ADN circular resultante migra desde el citoplasma hacia el núcleo celular. Allí se integra, es decir, se inserta en el cromosoma de la célula hospedadora. El genoma viral integrado representa un ADN recombinante y recibe el nombre de provirus.
Síntesis de componentes virales
El provirus integrado sirve como molde permanente para la producción de nuevos virus. En esta fase, la transcripción se lleva a cabo mediante el aparato enzimático de la propia célula, empleando la ARN polimerasa dependiente de ADN celular.
A partir del provirus se sintetizan dos tipos de ARN:
- Nuevos ARN genómicos, que constituirán el material genético para los futuros viriones.
- ARN mensajeros (ARNm), que se dirigen a los ribosomas celulares para la traducción y síntesis de proteínas virales.
Tras la síntesis, las proteínas pasan por una etapa de procesamiento, preparándose para el ensamblaje de nuevas partículas virales.
Liberación de viriones de la célula
Los componentes virales terminados se ensamblan en el nucleocápside, tras lo cual comienza el proceso de salida celular. Los retrovirus abandonan la célula hospedadora mediante gemación.
Durante la gemación, el núcleo del virus se envuelve en una región modificada del plasmalema de la célula hospedadora. De este modo se forma la supercápside (cubierta externa).
- En esta envuelta se insertan glicoproteínas virales (por ejemplo, gp120), que son transportadas previamente hacia la membrana celular.
- Los virus complejos, categoría a la que pertenecen los retrovirus, también secuestran componentes lipídicos y de carbohidratos de la célula.
Un papel importante en la gemación lo desempeña la proteína matriz (proteína M). Se trata de una proteína hidrófoba que tapiza la cara interna de la supercápside (bajo la membrana modificada). Funciona como un mediador entre el nucleocápside y la envuelta lipoproteica externa, manteniendo la integridad estructural del virión maduro.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué receptores y correceptores son necesarios para la adsorción del VIH en la célula?
Para la adsorción y penetración del VIH en la célula es necesaria la interacción con el receptor principal y los correceptores de quimioquinas.
- Receptor principal (CD4): es el sitio de unión primaria para la glicoproteína viral de superficie gp120.
- Correceptores (CCR5 y CXCR4): receptores de quimioquinas cuya unión adicional constituye un paso crítico para la fusión de membranas y la entrada del virus al interior celular.
El tropismo del virus por determinados correceptores puede cambiar: en las fases iniciales se une predominantemente a CCR5 en los macrófagos, y a medida que la infección progresa, se produce un cambio hacia CXCR4 en la superficie de las células T.
¿Qué enzimas contiene el nucleocápside de los retrovirus?
Dentro del nucleocápside (núcleo) de los retrovirus se encuentra un complejo de enzimas necesarias para la replicación viral. Estas enzimas están codificadas por el gen pol:
- Transcriptasa inversa (p66/p51): ADN polimerasa ARN-dependiente que sintetiza ADN utilizando como molde el ARN viral.
- Integrasa (p31–32): asegura la inserción del ADN viral en el cromosoma de la célula hospedadora.
- Proteasa (p10): lleva a cabo la escisión de las proteínas precursoras en proteínas maduras funcionalmente activas.
- RNasa (p15): forma parte del complejo enzimático del virión.
¿Qué glicoproteínas virales se insertan en la supercápside del VIH?
En la supercápside (cubierta externa) del VIH se insertan glicoproteínas virales que forman un aparato receptor en forma de 72 espículas con morfología de setas. Estas proteínas están codificadas por el gen env y se presentan en dos subunidades:
- Glicoproteína transmembrana (gp41): insertada en la envuelta lipoproteica, forma el «tallo» de la espícula y garantiza la fusión de la envuelta viral con la membrana celular.
- Glicoproteína de superficie (gp120): unida a la proteína transmembrana mediante un enlace no covalente débil, se proyecta hacia el exterior (formando la «cabeza») y es responsable de la unión primaria con los receptores de la célula diana.
¿Qué genes estructurales principales contiene el genoma de los retrovirus?
En el material presentado sobre los retrovirus (tomando como ejemplo el VIH), se indican tres genes estructurales principales, dispuestos desde el extremo 5' hasta el extremo 3':
- gag (antígeno específico de grupo): codifica las proteínas internas del virión, incluidas las proteínas de matriz, cápside y nucleocápside.
- pol (polimerasa): codifica las enzimas de replicación, entre ellas la transcriptasa inversa, la integrasa, la proteasa y la RNasa.
- env (envoltorio): codifica las glicoproteínas de la envuelta, tanto la de superficie como la transmembrana: gp120 y gp41.
Para el VIH, estos genes codifican inicialmente proteínas precursoras de gran tamaño que posteriormente experimentan proteólisis.
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué consiste la función de la transcriptasa inversa?
Esta enzima sintetiza ADN utilizando como molde el ARN viral. Primero se forma una cadena de ADN negativa y, a partir de ella, se construye la cadena positiva, lo que conduce a la formación de un ADN circular bicatenario.
¿Qué es un provirus?
Un provirus es un ADN viral bicatenario que se ha integrado (insertado) en el cromosoma de la célula hospedadora. En esta forma, el virus puede persistir en la célula y servir como molde para la síntesis de nuevos ARN virales.
¿Qué células infecta el VIH?
El VIH afecta principalmente a las células que poseen el receptor CD4 en su membrana. Entre ellas se encuentran los linfocitos T colaboradores, los macrófagos, las células dendríticas y las células de la microglía.
¿Qué papel desempeña la proteína M en la estructura de los retrovirus?
La proteína matriz M se localiza en la cara interna de la supercápside. Desempeña una función de enlace entre el núcleo interno (nucleocápside) y la envuelta externa del virus, asegurando la estabilidad del virión durante la gemación.
Qué más repasar sobre el tema
- Características del genoma de los hepadnavirus (ejemplo del VHB)
- Papel de los correceptores celulares en la adsorción del VIH
- Procesamiento de proteínas virales en los ribosomas
- Comparación entre los ciclos de reproducción viral rápido y prolongado
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