Los virus ¿Cuándo una forma de vida no lo es? Cuando se trata de un virus Los virus son cosas extrañas que se ubican en la frontera entre lo vivo y lo no vivo. Por una parte, si se encuentran flotando en el aire o en el pomo de una puerta son inertes. En ese caso; están tan vivos como una roca. Pero si entran en contacto con una planta, animal o bacteria adecuadas entran en acción, infectando y apoderándose de las células como piratas al asalto. ¿Qué son? Un virus es básicamente una aglomeración pequeña de material genético—ya sea ADN o ARN—dentro de una protección denominada la cubierta viral o cápside, la cual, a su vez, está conformada de fragmentos de proteínas denominados capsómeros. Algunos tienen una capa adicional denominada envoltura. Básicamente, eso son los virus.                                                                                                                                                                                                                            

¿Cuál es su apariencia? Existen cientos y variadas formas de virus. Muchos son poliédricos, o de múltiples lados. Si alguna vez has mirado el corte de una gema, como el diamante de un anillo de compromiso, ya sabes qué es una forma poliédrica. (A diferencia del diamante en el anillo, los virus no convergen en un punto sino que tienen forma similares en todos sus lados). Otros virus tienen la forma de óvalos puntiagudos o de ladrillos con las esquinas redondas. Algunos son como bastones delgados y otros lucen como pedazos de cuerdas con bucles. Algunos son más complejos, con forma de cráteres lunares.                                    

¿Dónde se encuentran? En casi todos los materiales y medio ambientes de la Tierra, desde el sol hasta el aire y el agua. Básicamente, en cualquier lugar donde se encuentren células a las que puedan infectar. Los virus han evolucionado para infectar todas las formas de vida, animales, plantas, hongos y bacterias. Sin embargo, los virus tienden a ser exigentes sobre el tipo de célula que infectan. Por ejemplo, los virus de plantas no están equipados para infectar las células de los animales, aunque un cierto tipo de virus de plantas puede infectar plantas de la misma familia. Algunas veces, el virus puede infectar una criatura y no ocasionarle daño, pero puede destruir cuando infecta a otra criatura diferente pero muy cercana. Por ejemplo, el virus Hanta es portado por un ratón, sin efecto aparente en el roedor, pero si infecta a una persona causa una enfermedad dramática, que frecuentemente es mortal, caracterizada por un sangrado excesivo.

Una misión única Los virus existen con un solo propósito: reproducirse Una misión única Los virus existen con un solo propósito: reproducirse. Para llevarlo a cabo, tienen que apoderarse de la maquinaria reproductora de una célula hospedera adecuada. Después de alcanzar una célula hospedera apropiada, el virus introduce su material genético en la célula, ya sea engañándola para que la introduzca por ella misma como si fuera un nutriente, o fusionando la cubierta viral con la pared o la membrana de la célula hospedera y liberando sus genes dentro de ella. Algunos virus inyectan sus genes en la célula hospedera y dejan su cubierta en el exterior. Si es un virus ADN, su material genético se inserta en el ADN de la célula hospedera. Si es un virus ARN, debe primero cambiar su ARN en ADN, empleando la maquinaria de la célula hospedera para poder insertarse. Seguidamente a esto, los genes virales se copian muchísimas veces, usando la maquinaria que la célula usa normalmente para fabricar su ADN. Los virus emplean las enzimas del hospedero para construir nuevas cápsides y otras proteínas virales. Los nuevos genes virales y las proteínas se ensamblan en nuevas partículas virales. Los nuevos virus son liberados de la célula hospedera sin destruirla o, eventualmente, el número de virus es tan grande que revientan a la célula hospedera como si se tratara de un balón con exceso de agua en él.

Reproducción de un virus Las bacterias contienen un plano genético (ADN) y todos los instrumentos (ribosomas, proteínas, etc.) que necesitan para reproducirse por ellas mismas. Los virus, sólo contienen un plano genético limitado y no tienen las herramientas constitutivas necesarias. Tienen que invadir otras células y secuestrar su maquinaria celular para reproducirse. Los virus invaden adhiriéndose a una célula e inyectando sus genes o permiten que las células se los trague. Aquí está un ejemplo de infección viral. Este es una versión virus de la película de ficción Alien. Estos son bacteriófagos T4. Son un tipo de virus que infectan bacterias. Aquí están aterrizando en la superficie de una bacteria E. coli

Los bacteriófagos hacen un hueco en la pared celular de E. coli Los bacteriófagos hacen un hueco en la pared celular de E. coli. Luego inyectan su material genético en la bacteria. Al aprovecharse de la maquinaria genética de E. coli, los genes virales ordenan a la bacteria empezar a fabricar nuevas partes del virus. Estas partes se unen para conformar un nuevo virus dentro de la bacteria Eventualmente, tantos virus nuevos se producen dentro de la bacteria, qué esta explota y muere liberando así a esos nuevos virus que infectan más células!                                                                                                                  

Ciclo de vida del VIH Enlace y fusión: El VIH empieza su ciclo de vida cuando se liga a un receptor CD4 y a uno de dos co-receptores en la superficie de un linfocito T CD4+. Luego el virus se fusiona con la célula anfitriona. Después de la fusión, el virus libera el ARN, su material genético, dentro de la célula anfitriona. Transcripción inversa: Una enzima del VIH, conocida como transcriptasa inversa convierte la cadena simple del ARN vírico en cadena doble de ADN vírico.

3. Integración: El nuevo ADN del VIH que se forma entra al núcleo de la célula anfitriona, donde una enzima del VIH llamada integrasa "esconde" el ADN vírico dentro del propio ADN de la célula anfitriona. El ADN del VIH integrado se llama provirus. El provirus puede permanecer inactivo por varios años sin producir nuevas copias del VIH o produciendo muy pocas. 4. Transcripción: Cuando la célula anfitriona recibe señal para volverse activa, el provirus usa una enzima anfitriona llamada polimerasa del ARN para crear copias del material genómico del VIH y segmentos más cortos del ARN conocidos como ARN mensajero (mRNA). El mARN se utiliza como modelo o patrón para la formación de cadenas largas de proteínas del VIH. 5. Ensamblaje: La enzima del VIH llamada proteasa divide las cadenas largas de proteínas del VIH en pequeñas proteínas individuales. A medida que las proteínas pequeñas del VIH se unen a las copias del material genético del ARN del VIH, se ensambla una nueva partícula del virus. 6. Gemación: El nuevo virus ensamblado "brota" de la célula anfitriona. Durante la gemación, el nuevo virus acapara parte de la envoltura exterior de la célula. A esta envoltura, que actúa como recubrimiento, le brotan combinaciones de proteína y azúcar, conocidas como glucoproteínas del VIH. Estas glucoproteínas del VIH son necesarias para que el virus se ligue al CD4 y a los co-receptores. Las nuevas copias del VIH pueden ahora pasar a infectar a otras células.

Las bacterias   Las bacterias poseen una sola célula, pero no dejes que su pequeño tamaño y su simplicidad te engañen. Ellas son un grupo de criaturas extraordinariamente complejas y fascinantes. Se han encontrado bacterias que pueden vivir tanto por encima del punto de ebullición como en temperaturas tan frías que te podrían congelar la sangre. Ellas "comen" de todo desde azúcares y almidones hasta la luz del sol, azufre y hierro. Existe hasta una especie de bacteria llamada Deinococcus radiodurans que puede soportar descargas de radiación 1.000 veces mayores que las que podrían matar a un ser humano.                                                             

Clasificación de Bacterias según su forma

Fisiología bacteriana Requerimientos químicos Carbono Este elemento puede aportarse a los microorganismos en forma muy diversa dependiendo del tipo de metabolismo que posean. El carbono es utilizado por los microorganismos para sintetizar los compuestos orgánicos requeridos para las estructuras y funciones de la célula. Los microorganismos se pueden dividir en categorías nutricionales en base a dos parámetros: naturaleza de la fuente de energía y naturaleza de la fuente principal de carbono. Fototrofos: utilizan luz como fuente de energía. Quimiotrofos: la fuente de energía es química. Autotrofos: utilizan como fuente de carbono al CO2 y a partir del cual sintetizan los esqueletos carbonados de los metabolitos orgánicos. Heterotrofos: utilizan compuestos orgánicos como fuente de C y electrones.

Combinándose estos dos parámetros se pueden establecer cuatro categorías principales de organismos: Fotoautotrofos: dependen de la luz como fuente de energía y utilizan CO2 como principal fuente de carbono. Vegetales superiores, bacterias fotosintéticas, algas eucarióticas, etc. Fotoheterotrofos: utilizan luz como fuente de energía y emplean compuestos orgánicos como fuente de carbono. Algunas bacterias fotosintéticas y algas eucarióticas. Quimioautotrofos: utilizan CO2 como fuente de carbono y emplean fuentes de energía química proveniente generalmente de compuestos inorgánicos reducidos (H2, S2-, NH4+, etc). Quimioheterotrofos: utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono y energía. Los compuestos orgánicos también se comportan como fuente de electrones. Este grupo está integrado por animales superiores, hongos, protozoos y la mayoría de las bacterias.

Fisiología bacteriana Requerimientos físicos Temperatura Todos los microorganismos tienen una temperatura óptima de crecimiento. Esto significa que a determinada temperatura la velocidad de duplicación (o la velocidad de crecimiento poblacional) de los microorganismos es mayor. Hay que tener en cuenta que no todos los microorganismos crecen en el mismo rango de temperaturas Clasificación Rango Optima Termófilos 25 - 80 °C 50 - 60 °C Mesófilos 10 - 45 °C 20 - 40 °C Psicrófilo -5 - 30 °C 10-20 °C

Ciclo de crecimiento Fase de Latencia: Es la fase de adaptación al medio, existe aumento de la masa celular pero no hay aumento en el número de células. Fase de Crecimiento Exponencial: Es la fase donde se produce un incremento exponencial del número de microorganismos. Fase Estacionaria: Es la fase a la que se llega cuando se ha agotado la fuente de energía. Fase de Muerte: Es la fase que se caracteriza por una disminución exponencial del número de microorganismos

Reproducción de bacterias

Genética bacteriana Conjugación La conjugación es un proceso de transferencia de genes entre dos células en contacto. Este proceso se inicia cuando el pelo sexual de la célula donante alcanza la envoltura de una célula receptora. El contacto célula-célula se alcanza presumiblemente o por la contracción o por el desensamblaje del pelo sexual. El apareamiento entre las células es inestable en un principio pero luego es específicamente estabilizado mediante ciertas proteínas

1- Estafilococos: Dan pus, se agrupan en racimos. 2- Estreptococos: Dan pus en amígdalas, fiebre reumática. Aparecen como cadenas. 3- Neumococos: Dan la pulmonía. Aparecen en parejas. 4- Gonococos: Dan la gonorrea. Se agrupan por parejas. 5- Meningococos: Dan la meningitis. En parejas como granos de café. 6- Bacilo de Klebs-Loffer: La difteria. Parecen mazas. 7- Bacilos de Eberth, salmonella: El tifus. Como flagelos. 8- Vibriones coléricos: El cólera. Como una coma curvada. 9- Bacilos de Koch: Tuberculosis. Como bastoncillos. 10- Bacilos de Nicolaier: Tétanos. Como palillo de tambor. 11- Espiroqueta pallida: Sífilis. Como filamento heli12- Bacilos Anthracis: Carbunco. Como largos filamentos..

Contacto entre las dos células por medio del pelo sexual Célula conjugativa (F+), con su pelo sexual, y otra no conjugativa (F-) Contacto entre las dos células por medio del pelo sexual Contracción del pelo sexual y contacto célula-célula. Se forma un poro por donde pasa el DNA simple cadena desde la célula dadora a la receptora Síntesis de las cadenas de DNA conjugativo: continua en la célula dadora y discontinua en la receptora Sellado de los poros y separación de las células. Cada una de ellas contiene una copia del Factor F .

¿Qué son los plásmidos?