Virus ADN monocatenario: estructura, replicación, importancia
Un virus ADN monocatenario (ADNmc) o ssDNA (“single stranded”, por sus siglas en inglés) es un ente biológico infeccioso cuyo genoma está constituido por una hebra sencilla de material genómico, motivo por el que reciben ese nombre.
Estos virus se caracterizan por no emplear ARN como un intermediario clásico durante la replicación viral, siendo los virus que si lo emplean virus ARN (mono o bicatenarios) o virus ADNbc (bicatenarios).
Según la clasificación de David Baltimore, estos virus pertenecen al Grupo II, estando incluidos virus de tamaño muy pequeño (hasta 20nm) y que pueden infectar bacterias, plantas y animales.
Índice del artículo
- 1 Estructura
- 2 Replicación
- 3 Bacteriófagos ssDNA
- 4 Virus ADN monocatenarios en plantas
- 5 Algunos Virus ADN monocatenario de importancia médica
- 6 Referencias
Estos virus cuentan con una estructura muy sencilla. Constan de una cápside sin recubrimiento o envoltura que no sobrepasa los 20 nm. Su forma suele ser esférica con una simetría icosaédrica (poliedro de 20 caras). Cada capsómero que compone la cápside, posee una forma triangular.
La cápside compuesta por un conjunto de proteínas víricas, incluye una única hebra de ADN (por ello Virus ADNmc), por lo que protege el genoma y también incluye proteínas especializadas en reconocer a las células hospederas. En su interior también existen proteínas asociadas al ADNmc.
Los virus solo adquieren una capacidad reproductiva o replicativa al ingresar o infectar una célula y apropiarse de la maquinaria de replicación de la misma. Aunque estos últimos poseen genoma, el material genético es insuficiente para replicarse independientemente.
De forma simplificada, el virus debe inducir a la célula hospedera para fabricar todos los componentes necesarios para fabricar más virus. Los virus con ADN bicatenario tienen las bandas con polaridad positiva y negativa, las cuales se van a complementar entre sí.
Mientras, los virus monocatenarios deben elaborar aquella cadena que les hace falta para poder replicarse. Esto quiere decir que antes de que pueda sintetizarse el mRNA de estos virus, debe sintetizarse una banda complementaria de ADN, que a menudo es la banda negativa (-) debido a que la proteína RNA polimerasa usa solo ADN bicatenario (DNAbc).
Este último es usado por estos virus en la replicación y además es intermediario en la transcripción, donde la cadena negativa de ADNbc se transcribe a ARNm viral. La síntesis de ADN bicatenario y la transcripción posterior es mediada por enzimas celulares y en algunos casos por la participación de algunas proteínas de naturaleza vírica.
La mayoría de los virus que presentan un genoma monocatenario (ADNmc / ssDNA) son de polaridad +, esto quiere decir que cuando se empaqueta en material heredable dentro del virión la cadena de ADN tiene polaridad positiva (+).
Sin embargo, a veces en el virus se empaqueta la banda negativa de ADN, por lo que tiene polaridad negativa (-).
En los casos anteriores, el virus se apropia de la maquinaria de replicación celular para sintetizar la cadena complementaria y luego sintetizar ARNm y replicarse.
En otros casos menos frecuentes, el genoma vírico tiene polaridad +/- lo que indica que es una cadena de doble sentido, a donde se puede sintetizar una u otra cadena complementaria.
Los bacteriófagos de la familia Ff (o fagos filamentosos), dentro de los cuales se incluye en fago f1, fd y el fago M13, son muy similares a los pili bacterianos que contienen una única molécula de ADN monocatenario circular.
Por otro lado, el fago phi-x174 también posee ADNmc como genoma. Este pequeño virus con tan solo 25 nm de diámetro es varias veces más pequeño que la membrana celular más delgada. Contiene solo 5386 nucleótidos, los cuales codifican solo para once proteínas que van a constituir parte de su estructura.
En el reino vegetal también existe una gran cantidad de afecciones provocadas por este virus. En general, estos virus con ADNmc pertenecen a las familias Geminiviridae y Nanoviridae principalmente, las cuales provocan varias enfermedades que son de importancia fitosanitaria.
Los vectores siempre son insectos que utilizan la planta como fuente de alimento. Entre estas enfermedades podemos mencionar el virus de la clorosis en garbanzos y la raya del maíz, las cuales tienen como vector principal a los saltamontes. En ambos casos el virus involucrado es del género Mastrevirus.
Otros ejemplos son el virus chino del tomate, provocado a raíz de una infección con Begomovirus, cuyo vector son las moscas blancas (Aleyrodidae) y la hoja necrótica en el frijol producida por el Nanovirus, que afecta principalmente a las plantas leguminosas.
Existen varios virus de importancia médica para el hombre cuyo genoma está constituido por ADN de cadena simple. Algunos virus ADNmc que afectan al hombre son los virus pertenecientes a la familia Parvoviridae como el parvovirus y el bocavirus.
El parvovirus es un virus de pequeño tamaño (entre 18 y 26nm) que poseen una capsula icosaédrica desnuda (sin envoltura), con un genoma mococatenario que puede ser de sentido negativo o positivo (-/+). Para su replicación es necesaria la presencia de células en crecimiento o un virus adyuvante (dependovirus).
Las hipótesis acerca de su replicación indican que, una vez internalizado en la célula huésped, transmite su genoma al núcleo de tal manera que el ADN monocatenario se convierte en bicatenario mediante los factores de replicación del hospedador, así como ADN polimerasas que solo existen en las células en crecimiento.
Los síntomas de esta enfermedad vírica no suelen ser peligrosos, afectando principalmente a niños y provocando la llamada “quinta enfermedad”. Los síntomas más característicos son la aparición de un enrojecimiento notable en las mejillas, congestión nasal, fiebre baja, dolor muscular y cefalea (características típicas del resfriado).
Sin embargo, y a pesar de no ser grave, en pacientes con anemia hemolítica crónica puede ocasionar episodios de crisis aplásica y en los adultos provocar poliartritis agudizada.
En aquellos casos en que el virus afecta a una mujer durante la gestación puede ocasionar una condición conocida como ‘hidropesía fetal’, que causará la muerte del feto.
El bocavirus también es un virus ADN monocatenario de reciente descubrimiento. En los niños puede provocar una enfermedad respiratoria aguda que suele complicarse y ser grave. En aquellos pacientes menores de dos años, el bocavirus puede originar bronquiolitis con sibilancias y viremia extendida por varios días. Solo existe un caso letal registrado.
La transmisión de este virus por lo general se ha asociado a las secreciones de las vías respiratorias.
Son aquellos virus pertenecientes al género Dependovirus. Estos suelen infectar al ser humano, pero solo son capaces de multiplicarse con la ayuda de un virus adyuvante, que normalmente es un adenovirus. Estos virus no provocan enfermedades en sí, y tampoco modifica los efectos que genera la infección con un adenovirus.
Sin embargo, al poseer estas características junto a la propiedad de integrarse en los cromosomas del hospedador, han permitido que virus adenoasociados que han sido modificados genéticamente sean excelentes candidatos para terapias de sustitución génica.
Otros virus de la familia Parvoviridae con ADN monocatenario afectan solo a grupos zoológicos particulares. Los Densovirus, por ejemplo, infectan principalmente insectos.
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