Características generales y estructura del virión
La familia Retroviridae agrupa a un conjunto único de virus que consta de unas 150 especies diferentes. Los representantes de esta familia son partículas de forma esférica cuyo diámetro varía entre 80 y 130 nanómetros. El virión posee una organización compleja de múltiples niveles. En el exterior, está cubierto por una supercápside, una envoltura lipídica externa. Debajo de esta envoltura se encuentra el núcleo de la nucleocápside, que se caracteriza por un tipo de simetría icosaédrica.
La característica distintiva más importante de todos los miembros de la familia es la presencia de una enzima específica: la transcriptasa inversa, también llamada ADN polimerasa ARN-dependiente. Esta enzima está físicamente muy unida al material genético viral. El genoma viral en sí tiene una estructura única: es diploide y representa un complejo complejo compuesto por dos subunidades absolutamente idénticas de ARN monocatenario de sentido positivo (+ARN).
Organización del aparato genético
La organización del genoma de los retrovirus está estrictamente ordenada. El genoma contiene tanto proteínas estructurales de la envoltura y enzimas como elementos reguladores específicos. Además, se sabe de la presencia en el genoma de aproximadamente 30 oncogenes diferentes (oncoantígenos).
Los genes estructurales se disponen en una secuencia clara (desde el extremo 5' hasta el extremo 3'):
- gag: gen que codifica los antígenos grupo-específicos de la cápside (en particular, las proteínas virales p27–p30).
- pol: gen responsable de la síntesis de la polimerasa (revertasa).
- env: gen que codifica las proteínas de las espículas superficiales de la envoltura viral.
En los extremos, los genes estructurales están limitados por repeticiones terminales largas: LTR (Long Terminal Repeats). Estas secuencias reguladoras realizan una función crucial: controlan los procesos de transcripción e integración del virus. Estructuralmente, los elementos LTR incluyen sitios de unión para polimerasas celulares y ARN t (que actúa como cebador), un gen transactivador que funciona como potenciador de la transcripción, así como regiones repetidas en los extremos necesarias para la inserción exitosa del ADN viral en el cromosoma de la célula huésped.
Ciclo vital y reproducción
Los retrovirus tienen requisitos estrictos en cuanto a las condiciones de cultivo: no se multiplican en absoluto en embriones de pollo. Para su cultivo exitoso en condiciones de laboratorio, se emplean cultivos de células sensibles o se infectan animales susceptibles.
Las etapas iniciales del ciclo de replicación comienzan con la penetración del virión en el interior de la célula diana mediante endocitosis. Una vez dentro, el virus sufre desproteinización: la nucleocápside sale de la vacuola, lo que lleva a la activación de la revertasa.
El proceso posterior de transcripción inversa se lleva a cabo en tres etapas obligatorias con la participación directa de la revertasa:
- Sobre la plantilla del ARN viral original se sintetiza la cadena de ADN negativa. Como cebador (primer) para este proceso se utiliza el ARN t celular.
- Se produce la escisión enzimática (degradación) del ARN viral original molde.
- Sobre la plantilla de la cadena de ADN recién sintetizada se construye la cadena de ADN positiva.
El resultado de estas reacciones es la formación de una molécula lineal de ADN bicatenario. Debido a la presencia de estructuras reguladoras LTR, esta molécula se cierra en un anillo. En la etapa final de la replicación, el ADN viral circular sintetizado se integra en el genoma de la célula huésped, formando un provirus. La lectura posterior de los genes del provirus integrado es llevada a cabo por la enzima celular ARN polimerasa II.
Clasificación e importancia clínica
La familia Retroviridae se distingue por una amplia diversidad y alta patogenicidad. Se sabe que alrededor de 150 especies de estos virus son capaces de provocar el desarrollo de tumores en animales. En la taxonomía moderna, la familia se divide en dos grandes subfamilias:
- Orthoretrovirinae: incluye 6 géneros (Alpharetrovirus, Betaretrovirus, Gammaretrovirus, Deltaretrovirus, Epsilonretrovirus, Lentivirus).
- Spumaretrovirinae: representado por un único género, Spumavirus.
Entre el gran número de retrovirus, cuatro especies principales son reconocidas como clínicamente significativas para los seres humanos. Este grupo incluye los virus de la inmunodeficiencia humana (VIH-1 y VIH-2, que son representantes clásicos de la familia) y los virus de la leucemia de células T humana (HTLV-1 y HTLV-2).
El grupo de virus HTLV (Human T-lymphotropic virus) pertenece al género Deltaretrovirus. Su principal diana en el organismo humano son los linfocitos T CD4+. Actualmente se ha demostrado de manera fehaciente la carcinogenicidad de las especies HTLV-1 y HTLV-2.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué enzimas, además de la transcriptasa inversa, forman parte del virión de los retrovirus?
Además de la transcriptasa inversa (revertasa), el virión de los retrovirus contiene varias enzimas más necesarias para la replicación. Según su estructura genética, el gen pol codifica el siguiente complejo enzimático del core:
- Integrasa: enzima para la inserción del ADN viral en el genoma de la célula huésped.
- Proteasa: enzima para el procesamiento de las proteínas virales.
- RNasa: enzima que participa en el proceso de replicación del genoma viral.
¿Qué receptores y correceptores utiliza el VIH para penetrar en la célula diana?
Para penetrar en la célula diana, el VIH utiliza el receptor principal CD4 y los correceptores de quimiocinas CCR5 y CXCR4. El proceso incluye las siguientes etapas:
- Receptor principal: CD4, con el cual se une inicialmente la glicoproteína viral de superficie gp120.
- Correceptores: receptores de quimiocinas CCR5 y/o CXCR4, cuya unión adicional es una etapa crítica para la introducción del virus en el interior de la célula.
En las primeras etapas de la infección, el virus muestra tropismo principalmente hacia los receptores CCR5 de los macrófagos, y posteriormente se produce un cambio hacia la unión con CXCR4 en la superficie de las células T.
¿Qué enfermedades específicas causa el virus HTLV-1 en los seres humanos?
Las fuentes indican que el HTLV-1 pertenece a los virus de la leucemia de células T humana y posee carcinogenicidad demostrada. Su diana son los linfocitos T CD4+.
¿Mediante qué mecanismo se produce la salida de los nuevos viriones de retrovirus de la célula infectada?
La salida de los nuevos viriones de retrovirus de la célula infectada se produce mediante el mecanismo de gemación. Durante el proceso de liberación, la partícula viral captura una porción de la membrana plasmática de la célula huésped, a partir de la cual se forma la envoltura lipoproteica bicapa externa (supercápside) del virión. En el virus de la inmunodeficiencia humana, este proceso se facilita gracias a la acción del péptido Vpu específico (producto del gen vpu), que bloquea la unión prematura de las proteínas virales dentro de la célula y asegura la gemación exitosa de los nuevos viriones.
¿Qué glicoproteínas superficiales y transmembranas codifica el gen env en el VIH?
El gen env del virus de la inmunodeficiencia humana codifica las proteínas estructurales de la envoltura externa (espículas glicoproteicas). Dependiendo del tipo de virus, este gen codifica las siguientes glicoproteínas:
| Tipo de virus | Glicoproteína de superficie | Glicoproteína transmembrana |
|---|---|---|
| VIH-1 | gp120 | gp41 |
| VIH-2 | gp140 / gp105 | gp36 |
En el VIH-1, la glicoproteína de superficie gp120 sobresale hacia el exterior y es responsable de la unión inicial a los receptores, mientras que la glicoproteína transmembrana gp41 está inmersa en la envoltura lipoproteica y asegura la fusión de membranas.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la principal característica de los retrovirus?
Son virus retrotranscriptores. La presencia de la enzima revertasa les permite sintetizar ADN a partir de una plantilla de ARN viral para su posterior integración en el genoma.
¿En qué forma se integra el genoma viral en el cromosoma celular?
La integración se produce en forma de provirus. Tras la transcripción inversa, el ADN viral bicatenario se cierra en forma de anillo y se integra en el genoma del huésped.
¿Qué tipo de genoma es característico de la familia Retroviridae?
El genoma es diploide. Está representado por un complejo de dos subunidades absolutamente idénticas de ARN monocatenario positivo (+ARN).
¿Qué células del organismo infecta el virus HTLV?
La diana principal de los virus de la leucemia de células T humana (HTLV-1 y HTLV-2) son los linfocitos T CD4+.
Qué más repasar sobre el tema
- El papel de los oncogenes retrovirales en la transformación de las células hospedadoras
- Funciones de las proteínas de la cápside p27–p30
- Características de la patogenia de los virus VIH-1 y VIH-2
- Mecanismo de oncogenicidad de los virus HTLV-1 y HTLV-2
- El transactivador de la transcripción y su papel en los elementos LTR
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