Virologia capitulo i

CATEDRATICO: Dr. Félix Chuzán UNIVERSIDAD DE CUENCA Escuela de Medicina Veterinaria y Zootecnia VIROLOGÍA E INMUNOLOGÍA

Capitulo I 1.1. Introducción 1.1.1. Objetivos 1.1.2.Desarrollo de la materia 1.2. Virología y si relación con las demás ciencias 1.3. Historia 1.4. Conceptos acerca de los virus 1.4.1. Otras definiciones 1.5. Métodos de purificación de los virus 1.6. Características generales 1.7. Términos relacionados

1.8. Morfología de los virus 1.8.1. Dimensiones de los virus 1.8.2. Estructura de los virus; componentes 1.8.3. Virus no envueltos 1.8.4. Virus envueltos 1.8.5. Microscopio electrónico y Aparato de difracción de rayos X 1.8.6. Métodos utilizados para determinar el tamaño de los virus 1.9. Fisiología y Química de los Virus 1.9.1. Características observadas en los ácidos nucleico en forma aislada 1.9.2. Fundamentos bioquímicos celulares 1.10. Mecanismo de síntesis proteica celular. 1.11. Clasificación antigua de los Virus

INTRODUCCIÓN Los virus no son organismos celulares Utilizan organelos y moléculas de la célula para sus funciones. Contienen toda la información necesaria para reproducirse. El elemento viral es el genoma. DNA o RNA, dependiendo del tipo de virus.

Obligado crecimiento intracelular. Dependencia estructural de la célula hospedadora. Son parásitos estrictos No poseen enzimas metabólicas, necesitan del metabolismo celular.

Virología: definición Rama de la microbiología Estudio de los virus y las enfermedades que éstos causan.

Los virus tienen un ciclo de vida de dos fases: 1 .- Extracelular  se denomina Virión. 2.- Intracelular  Virus esta en la cápside proteica y en el interior de la célula infectada. Latencia .

El material genético de un retrovirus es ARN,posee además, una enzima ADN polimerasa, Transcriptasa Inversa o Retrotranscriptasa, que puede utilizar el ARN vírico como molde para fabricar ADN. El ADN vírico puede integrarse por sí mismo en el genoma de la célula huésped.

Dimitri Ivanowsky Demostró que el agente causante de la enfermedad no era retenido por un filtro de porcelana utilizado para remover bacterias.

Martinus Beijerinck Agente causante más pequeño que una bacteria. Acuño el término Virus

Friederich Loeffler y Paul Frosch Agente causante no podía ser retenido por los filtros para retener bacterias.

Vilhem Ellerman y Olaf Bang Identificó virus como agentes causante de leucemia Peyton Rous Virus como agentes causantes de tumores cancerosos sólidos “ Rous Sarcoma Virus”

Frederick Twort 1915 Describió un virus Virus de la viruela Felix d’ Hérelle 1917 Acuño el término bacteriofago Habilidad de formar placas de lisis en sembrados de bacterias en placas Petri.

Ruska y knel (1931) Inventan el microscopio electrónico Permite comprobar la existencia de los virus y apreciar su morfología. Good Pasteur Comprueba que algunos virus son capaces de reproducirse en el embrión de pollo MICROSCOPIO OPTICO MICEROSCOPIO ELECTONICO

Frederick Twort Describió un virus Virus de la viruela Felix d’ Hérelle Acuño el término bacteriofago

En 1955 Stanley, Se logra la cristalización del virus del mosaico del tabaco. En 1950 Jack Debruck , I nicia los estudios con los bacteriófagos.

En 1975 y 1984 tres investigadores Descubren los anticuerpos monoclonales. Esto sirvió para poder conocer el tamaño aproximado de los virus. En 1957 Alexat y Jean Linneman, Descubren la proteína inducida por los virus en las células invadidas por ella, esta proteína inhibe el crecimiento de las células malignas o tumorales.

Definición de virus Son entidades submicroscópicas capaces de introducirse en células vivas específicas y multiplicarse en el interior de esta. (Dogma indispensable).

Partícula Ácido nucleico Capa de proteínas Cápsula Capsómeros Parásito celular obligado Pequeño Infeccioso

Los virus actúan en dos formas distintas: 1.- Reproduciéndose en el interior de la célula infectada 2.- Uniéndose al material genético de la célula

A los virus se pueden considerar como: 1. Agentes infecciosos  van a producir enfermedades . 2. Agentes Genéticos  alteran el material hereditario de la célula huésped.

METODOS FISICOS Y QUIMICOS EMPLEADOS PARA EL ESTUDIO DE LOS VIRUS: Se obtenen virus en forma pura, libres de otros microorganismos como bacterias, hongos, etc. utilizando sustancias como antibióticos que sirven para separar virus de bacterias

1. MEMBRANA DE COLODIO N Es un método físico permite conocer el tamaño que tiene los virus aprovechando su diminuto tamaño ej. El vírus de La encefalitis 28um, aftosa 22um, parvovirus 16-32um

2. METODOS DE CENTRIFUGACION Sirve para purificar los virus consiste en obtener concentrados víricos para lo cual se aprovecha la velocidad de sedimentación en el tubo de los virus y las fuerzas de centrifugación

3. CULTIVOS HISTICOS Cultivo de A. pleuropneumoniae en medios sólidos. 2 A: colonias en agar chocolate. 2B: colonias en agar PPLO enriquecido con NAD; 2C: satelitismo en agar sangre. 2D. Efecto CAMP; 2E: colonias hemolíticas en la presencia sangre. sirven para multiplicar a los virus; para lo cual se aprovechado la posible afinidad hística de los virus Eje: el virus de la aftosa tiene afinidad por las células linguales del bovino, cultivos a base de fragmentos de tejidos, órganos o células puras introducidas en un medio de nutrición que contienen antibióticos, antimicóticos hidratos de carbono, vitaminas y minerales, etc

4. ADAPTACIÓN VÍRICA A EMBRIÓNES DE POLLOS Se obtienen virus en grandes cantidades virus que se los a podido adaptar a una multiplicación dentro del embrión de pollo Eje. virus de la aftosa ha sido adaptado al embrión de pollo, y mediante la técnica de pases sucesivos se los ha logrado atenuar en cuanto a virulencia

PRUEBAS SEROLOGICAS consisten en una reacción antígeno anticuerpo especifico, cuando se investiga a la partícula vírica se llama Directa cuando se investiga anticuerpos serológicos se llama Indirecta Pruebas realizadas en suero serológico: Fijación, Inmunofluorecencia en placas, Elisa en pocillos, Inmunodifución, Neutralización (antígeno - anticuerpo)

BRUCELOSIS : Rosa de Bengala modificado (Dilución 75 µl de suero problema / 25 µl de Rosa de Bengala).

Ultrafiltración se obtienen virus puros sirve para conocer el tamaño de los virus por lo que se a utilizado la membrana de colodión elaborados a base de nitrocelulosa o colodión disuelto en sustancias solventes orgánicas como el éter, alcohol acético entre otros.

Dispersión de luz : Consiste en que una suspensión de virus expuesta a la acción de un rayo de luz incidente este dispersa otro rayo de luz en un grado tal Depende del volumen y el tamaño de las partículas víricas en suspensión

Electroforesis mide la velocidad de migración de las partículas víricas a un campo eléctrico determinado método empleado para la obtención, purificación de la proteína y estudio de los virus. dependiendo de las cargas positivas o negativas que posean estas y de la disociación electrolítica de los grupos ácidos o básicos

Método de sedimentación inducida en centrifuga de alta velocidad Permite separar a los virus de otros componentes dentro de una solución vírica se aplican sustancias de alta densidad como la glicerina, sacarosa, sales de alta densidad: cloruro de cesio, sulfato de cesio, cloruro de rubidio. separa a los virus en forma de estratos o copas de acuerdo a su densidad y viscosidad de las partículas víricas. Adición de enzimas .- se aplican cantidades adecuadas de enzimas para no alterar o dañar la estructura de los virus. Entre las enzimas tenemos las nucleasas como la ribonucleasa y la desoxiribonucleasa; también la tripsina

Método de emulsificacion Sirvió para conocer si los virus poseen en su envoltura externa lípidos o grasas utiliza sustancias orgánicas como: el éter y cloroformo en cantidades adecuadas: 20% por 30 minutos a 4° C en agitación constante

Método de adición de enzimas Se añaden virus a las enzimas, virus puros haciendo un tratamiento adecuado Encimas como: nucleasas y proteasas para su purificación. Tripsina sirven para separar a las células del tejido conectivo o tejido intracelular utilizando enzimas al 0.125% o 0.25%.

FORMAS, TAMAÑOS Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

ESTRUCTURA DE LOS VIRUS Capside: Capa que contiene el genoma nucléico ácido. Capsomeros: Aglomerados de polipeptídos que están en la superficie del icosaédricas de giro de partículas, La envoltura: Membrana que contiene el lipido que rodea algunos giros de las partículas.

Nucleocapsíde: Envoltura proteica viral. Subunidad : Cadena polipeptídica viral doblada. La unidad de organización: Unidades estructurales. Vírion: Partícula viral completa e infecciosa. Vírus defectuoso: Partícula viral funcionalmente deficiente de algun aspecto de replicacion.

Ejemplo de virus de geometria icosaedrica. A virus sin membrana B virus con membrana 1 Capside 2 Acido Nucleico 3 Capsomero 4 Nucleocapside 5 Virione 6 Rivestimento proteico 7 Rivestimento glicoproteic

Conjunto de partículas víricas Partícula vírica en forma aislada Cuerpos elementales Agregados virales

1.- Virus de forma circular o redonda: Afectan Animales Hombre Forma Forma Forma Moquillo canino Rabdovirus ARN Rabia Estomatitis vesicular Vesículas Helicoidal Filamentosa Newcastle moquillo canino.

2.- Forma de poliedro Afecta Forma Vegetales Varilla o bastón cilindro hueco

3.- Forma esferoide Afecta Insectos

3.- Forma raqueta Espermatozoide, con cabeza y cola; son los bacteriófagos. bacteriófagos

DIMENSIONES DE LOS VIRUS: 1.- Virus pequeños (50 um) Poliomielitis 37 um Parvovirus 15-30um 2.- Virus medianos (50-200 um) newcastle de 150 -180um peste aviar de 70um,

3.- Virus grandes 200-300 um viruela de los animales. Familia poxviridae

Tamaño: 20 a 300 nm de diámetro (tienden a la forma esférica): < 25 nm 180-200 nm > 250 nm

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL TAMAÑO DE LOS VIRUS Filtros de porosidad conocida Usan técnicas Tinción negativa Tinción positiva: calculo sedimentación de las partículas víricas

TÉRMINOS RELACIONADOS CON LOS VIRUS Epilepsia, Eemencia senil el kuru, Esclerosis múltiple. Encefalopatías espongiformes como el Scrapie en corderos. VIROIDES PRION

1.- El microscopio de alta resolución ESTRUCTURA DE LOS VIRUS

Herpesvirus Poxvirus Ortomixovirus, VIRUS ENVUELTOS

Simetría Binaria o Compleja se desconoce Simetría Cúbica Simetría Helicoidal VIRUS DESNUDOS

2.- Aparato de disfracción de rayos X Queda establecido los detalles de la morfología y estructura de los virus.

Estructura ácido nucleico + cápside viral nucleico + proteínas. Forma de espícula, parte externa del virus Cubierta proteica, hacia la parte central del virus Cápside viral Nucleocápside Capsómero Peplómeros

FORMAS DE PRESENTACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS DE ACUERDO AL NÚMERO DE FILAMENTOS VIRUS QUE AFECTAN A Vegetales ARN único o doble Bacterianos ARN doble hombre y animales ADN único o doble ARN único o doble

Atendiendo al tipo de ácido nucleico: Tipo I: ADN bicatenario, es decir, de dos hebras de ADN. Tipo II: ADN monocatenario, es decir, de una hebra de ADN. Tipo III : ARN binatenario. Se transcribe de ARN a ARN mensajero. Tipo IV : ARN monocatenario (+). No es necesaria su transcripción. Se lee directamente como ARN mensajero. Tipo V : ARN monocatenario (-). El ARN vírico debe ser transcrito a ARN mensajero. Tipo VI : ARN monocatenario (+). El ARN es transcrito a ADN utilizando una enzima llamada tanscriptasa inversa. Posteriormente, el ADN sintetizado es transcrito a ARN. Virus de la gripe. Presenta envoltura

Atendiendo a la forma de la cápsida del virus: Virus helicoidales : cápsidas alargadas, donde los capsómeros se disponen de forma helicoidal en torno al ácido nucleico. Estos virus infectan células vegetales. Virus (poliédricos) icosaédricos : cápsidas redondeadas con capsómeros triangulares. Estos virus infectan células animales. Virus mixtos, o complejos : cápsidas con una zona icosaédrica, seguida de otra zona helicoidal. estos virus infectan bacterias. Virus helicoidal del mosaico del tabaco

Atendiendo a la célula que infectan: Virus vegetales : atacan células vegetales. Cápsidas de forma helicoidal. Virus animales : atacan células animales. Cápsidas de forma icosaédrica. Virus bacterianos, bacteriófagos o, fagos : atacan bacterias. Cápsidas de forma mixta. Virus bacteriófagos

Atendiendo a la envoltura lipídica : Virus desnudos : sin envoltura Virus con envoltura

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS Grupo de virus Lugar de maduración y ácido nucleico Tamaño aprox. Cubierta Simetría Poxvirus Herpesvirus Adenovirus Papovavirus Mixovirus Arbovirus Picornavirus Reovirus Picornavirus No clasificados Citoplasma ADN Núcleo ADN Núcleo ADN Núcleo ADN Citoplasma ARN Citoplasma ARN Citoplasma ARN Citoplasma ARN Núcleo ADN --------- --- 200-300um 110um 70-80um 40-50um 80-200um 40-80um 15-35um 75um 20-24um ------- Si Si No No Si Si - no No No ? ---- Compleja Cúbica Cúbica Cúbica Helicoidal Cúbica-helicoidal Icosaédrica Cúbica Icosaédrica ------------

PROPIEDADES DE ALGUNOS MICROORGANISMOS CON RELACIÓN A LOS VIRUS Escala microbiológica Crecimiento del medio artificial División binaria ADN y ARN Susceptibilidad a los antibióticos Susceptibilidad al interferón Bacterias Micoplasmas Rikettsias Clamidias Virus + + + + - + + + + - + + + + - + + + + - - - - + +

FISIOLOGÍA O QUÍMICA FUNCIONAL DE LOS VIRUS

Nucleocápside: Asociación del núcleo de la proteína y cápside viral, dentro esta el Ac. Nucleico que es donde reside la capacidad infectante.

Informacion genetica de los acidos nucleicos virales para su replicación: Para la replicación del propio tipo de ácido nucleído. Para la producción de subcomponentes del virus. Para la producción de enzimas, cumple un papel muy importante dentro de este proceso

CARACTERÍSTICAS OBSERVADAS EN LOS ÁCIDOS NUCLEICOS EN FORMA AISLADA a.- Inefectividad baja en relación con la partícula vírica entera b.- Clase de huésped al que infectan es amplia: Hay multiplicación baja y los virus resultantes no pueden seguir replicándose Ejm: células del pollo

d.- Los que son Inactivados por el calor, determinan una mayor resistencia, que las partículas víricas en forma intacta. e.- La inefectividad ,no pueden ser neutralizados por anticuerpos (neutralizantes) presentes en los sueros sanguíneos

FUNDAMENTOS BIOQUÍMICOS CELULARES

Síntesis proteica a partir de aminoácidos, mediante el enlace de poli péptidos. Función La célula Contienen en el núcleo celular dos macromoléculas ADN y ARN Constituidas: Adenina, guanina, citosina y Timina.

ARN Cuatro tipos de bases nitrogenadas : adenina, guanina citosina y uracilo Proporcionan las letras para formar las palabras, códigos o modelos Pueden estar ordenadas en grupos de tres o múltiplos de tres .

MECANISMO DE SÍNTESIS PROTEICA CELULAR

Las bases nitrogenadas que conforman el ADN La célula lo transcribe, se copia la serie de ARN mensajero Se requiere de la enzima ARN polimerasa, (núcleo).

ARN mensajero es activado por una molécula de trifosfato (ATP) lleva la información genética, Se pone en contacto con los ribosomas (poliribosomas) Para la síntesis de proteínas lleva la información genética viaja al citoplasma Hace reaccionar con otras moléculas de ARN que vienen recorriendo el citoplasma celular; MOLÉCULA DE (ARN)M FORMADA

Transportar los aminoácidos a un “ complejo ARN mensajero más ribosomas” . No trae ningún mensaje genético ARN llamado soluble o transportador

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