Ciclo vital de los virus: ciclos lítico y lisogénico de los bacteriófagos

El Ciclo Vital de los Virus: Un Proceso Detallado

Los virus, entidades biológicas que requieren de una célula hospedadora para replicarse, atraviesan un ciclo vital complejo que puede dividirse en varias etapas clave. A continuación, se describen estas fases, incluyendo las particularidades de los virus que infectan bacterias (bacteriófagos).

Etapa de Entrada: Penetración en la Célula Hospedadora

La primera fase del ciclo viral es la entrada del virus en la célula susceptible. Los mecanismos varían según la estructura del virus:

• Virus sin envoltura lipoproteica: Estos virus suelen requerir enzimas específicas entre los capsómeros de su cápsida. La penetración puede ocurrir mediante la inyección directa del material genético (ácido nucleico) en la célula, dejando la cápsida en el exterior, o la introducción del virión completo.
• Virus con envoltura lipoproteica: Estos virus pueden fusionar su envoltura con la membrana celular del hospedador, permitiendo la entrada del virión. Alternativamente, pueden ingresar a través de mecanismos de endocitosis.
• Células vegetales: La entrada en células vegetales se facilita por los poros naturales de su pared celular. La transmisión entre plantas a menudo se ve mediada por insectos vectores que portan el virus.

Etapa de Eclipse o Asintomática: Latencia Viral

Tras la entrada, el virus se vuelve indetectable. Durante esta fase, no se observa su presencia ni mediante microscopía ni por la aparición de síntomas de infección en la célula hospedadora.

• Si el virus ingresó completo, ocurre un proceso de desensamblaje de la cápsida, liberando el ácido nucleico viral.
• El ácido nucleico viral procede a la síntesis de ARN mensajero (ARNm), que contiene las instrucciones para la producción de proteínas virales necesarias para la replicación.

Etapa de Autorreplicación: Producción de Componentes Virales

Los ARNm virales utilizan la maquinaria celular del hospedador (ribosomas, ARN de transferencia y aminoácidos) para sintetizar las proteínas virales. Este proceso resulta en la producción de numerosos capsómeros y copias del material genético del virus.

Etapa de Autoensamblaje: Formación de Nuevos Viriones

Esta etapa se solapa temporalmente con la autorreplicación. A medida que los capsómeros y el ácido nucleico viral se producen, comienzan a ensamblarse espontáneamente para formar nuevos virus infecciosos.

Etapa de Liberación: Salida de la Célula Hospedadora

Los nuevos virus producidos abandonan la célula infectada para buscar y infectar nuevos hospedadores. Los mecanismos de liberación varían:

• Liberación por lisis: La infección puede agotar los recursos celulares, provocando la muerte de la célula. La membrana celular se rompe, liberando los virus acumulados en el citoplasma.
• Liberación persistente: En este caso, la infección no causa la muerte celular inmediata. Los nuevos virus abandonan la célula mediante mecanismos como la exocitosis o la gemación. Durante la gemación, el virus arrastra consigo una porción de la membrana celular, que formará su envoltura lipoproteica.

Ciclo Lítico de un Bacteriófago

Este ciclo describe la replicación de virus que infectan bacterias.

Fijación

Los bacteriófagos se adhieren a la superficie de la bacteria mediante estructuras como los pinchos de su placa basal, que reconocen glicoproteínas específicas en la pared bacteriana.

Entrada

El virus perfora la pared bacteriana e inyecta su material genético (ADN viral, denominado profago en este contexto) en el interior de la bacteria.

Fase de Eclipse

A diferencia de otros virus, la cápsida del bacteriófago permanece adherida a la superficie externa de la bacteria, sin necesidad de desensamblaje. El ADN viral bicatenario utiliza la maquinaria bacteriana para producir ARNm viral.

Autoduplicación y Autoensamblaje

Estos procesos son rápidos y conducen a la producción de numerosos viriones. El agotamiento de los recursos bacterianos provoca la muerte celular.

Liberación

La liberación de los nuevos fagos ocurre por lisis. La bacteria, incapaz de sostener la demanda metabólica, se rompe, liberando los fagos para infectar nuevas células.

Ciclo Lisogénico de un Bacteriófago

Este ciclo, que también puede observarse en virus que infectan células animales, se caracteriza por una etapa de eclipse de duración variable e indefinida.

El ADN viral inyectado en la bacteria se integra en el ADN bacteriano, convirtiéndose en parte del genoma del hospedador. Cada vez que la bacteria se divide, las células hijas heredan una copia del ADN viral integrado, el cual no se transcribe ni se traduce activamente.

Bajo ciertas condiciones ambientales, el ADN viral puede separarse del ADN bacteriano e iniciar el ciclo lítico. Esto implica la duplicación del ADN viral, la transcripción y la síntesis de proteínas virales, culminando en la producción de nuevos viriones.

Se han documentado numerosos casos de ciclos lisogénicos en virus animales, algunos de los cuales están asociados con el desarrollo de procesos cancerosos cuando el virus emerge de la fase de eclipse.