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16.2: Estructura viral
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Viral Structure
 
TRANSCRIPCIÓN

16.2: Viral Structure

16.2: Estructura viral

Viruses are extraordinarily diverse in shape and size, but they all have several structural features in common. All viruses have a core that contains a DNA- or RNA-based genome. The core is surrounded by a protective coat of proteins called the capsid. The capsid is composed of subunits called capsomeres. The capsid and genome-containing core are together known as the nucleocapsid.

Structural Classes of Viruses

Many criteria are used to classify viruses, including capsid design. Most viruses have icosahedral or helical capsids, although some viruses have developed more complex capsid structures. The icosahedral shape is a 20-sided, quasi-spherical structure. Rhinovirus, the virus that causes the common cold, is icosahedral. Helical (i.e., filamentous or rod-shaped) capsids are thin and linear, resembling cylinders. The nucleic acid genome fits inside the grooves of the helical capsid. Tobacco mosaic virus, a plant pathogen, is a classic example of a helical virus. Some viruses have capsids that are enclosed by an envelope of lipids and proteins outside of the capsid. This viral envelope is not produced by the virus but is acquired from the host’s cell. These envelope molecules protect the virus and mediate interactions with the host’s cells.

Viral Structure Is Critical for Infection and Immunity

The viral capsid not only protects the virus’s genome, but it also plays a critical role in interactions with host cells. For instance, capsid proteins enable infection by recognizing and binding to specific cell membrane proteins on the host cell. Capsid proteins also play an important role in uncoating the viral genome to enable replication inside the host.

Although the proteins and lipids of the capsid and envelope enable infections, these same molecules are unique to viruses and can, therefore, be used by the hosts’s immune system to detect the presence of a virus. Such elicitors of an immune response are generally known as microbe-associated molecular patterns (MAMPs). In plants, MAMPs elicit a cascade of immune responses that can both mitigate the current infection and prepare the plant for a more robust immune response in the event that it becomes infected by a similar pathogen in the future. MAMPs also induce innate immune responses in humans, including inflammation and the production of antimicrobial proteins. Some vaccines take advantage of the body’s ability to recognize MAMPs in order to confer immunity to specific viral pathogens.

Los virus son extraordinariamente diversos en forma y tamaño, pero todos tienen varias características estructurales en común. Todos los virus tienen un núcleo que contiene un genoma basado en ADN o ARN. El núcleo está rodeado por una capa protectora de proteínas llamada cápsido. El capsid se compone de subunidades llamadas capsóres. El cácapsido y el núcleo que contienen el genoma se conocen juntos como nucleocapsid.

Clases estructurales de virus

Muchos criterios se utilizan para clasificar virus, incluido el diseño de capsid. La mayoría de los virus tienen cápidos icásicos o helicoidales, aunque algunos virus han desarrollado estructuras capsidas más complejas. La forma icosaedral es una estructura cuasi esférica de 20 lados. El rinovirus, el virus que causa el resfriado común, es icosaedral. Las cápsidos helicoidales (es decir, filamentosas o en forma de varilla) son delgadas y lineales, que se asemejan a los cilindros. El genoma del ácido nucleico encaja dentro de las ranuras del cáptico helicoidal. El virus del mosaico del tabaco, un patógeno vegetal, es un ejemplo clásico de un virus helicoidal. Algunos virus tienen cápidos que están encerrados por una envoltura de lípidos y proteínas fuera de la cápzida. Esta envoltura viral no es producida por el virus, sino que se adquiere de la célula del huésped. Estas moléculas envolventes protegen el virus y median las interacciones con las células del huésped.

La estructura viral es fundamental para la infección y la inmunidad

El capsido viral no sólo protege el genoma del virus, sino que también desempeña un papel crítico en las interacciones con las células huésped. Por ejemplo, las proteínas cápsidas permiten la infección al reconocer y unirse a proteínas de membrana celular específicas en la célula huésped. Las proteínas capsidas también desempeñan un papel importante en la desencuencación del genoma viral para permitir la replicación dentro del huésped.

Aunque las proteínas y lípidos del cápsido y la envoltura permiten infecciones, estas mismas moléculas son exclusivas de los virus y, por lo tanto, pueden ser utilizadas por el sistema inmunitario de los huéspedes para detectar la presencia de un virus. Estos elicitores de una respuesta inmunitaria se conocen generalmente como patrones moleculares asociados a los microbios (MAMP). En las plantas, los MAMP provocan una cascada de respuestas inmunitarias que pueden mitigar la infección actual y preparar la planta para una respuesta inmune más robusta en caso de que se infecte por un patógeno similar en el futuro. Los MAMP también inducen respuestas inmunitarias innatas en los seres humanos, incluida la inflamación y la producción de proteínas antimicrobianas. Algunas vacunas aprovechan la capacidad del cuerpo para reconocer MAMP con el fin de conferir inmunidad a patógenos virales específicos.


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