I virus

ong>I Virus.
Il virus è un parassita obbligato endocellulare, ossia un'entità che necessita di una cellula ospite per poter vivere. Il virus, infatti, allo stadio vagante non è vivo ma è inattivo e necessita delle strutture e delle risorse di una cellula terza per poter sopravvivere. Per questo motivo il virus è sempre un parassita o, in altri termini, un agente infettivo che attiva il proprio metabolismo a discapito delle cellule ospiti. I virus sono più o meno aggressivi e determinano stati di malessere dell'organismo poiché ne consumano rapidamente le risorse. Alcuni virus sono paragonabili a veri e propri tumori in quanto producono metastasi virali che si propagano per l'organismo ospite in maniera casuale aggredendo gli organi. Nonostante la semplicità strutturale molti virus sono capaci di eludere le normali difese di un organismo mettendo in atto diverse pratiche coinvolgenti la propria struttura. Il virus dell' HIV, ad esempio, muta continuamente la propria struttura per evitare il riconoscimento.


Struttura dei virus.
I virus possono essere classificati in due gruppi: virus nudi e virus con involucro. I virus nudi presentano il genoma ricoperto da uno strato proteico mentre i virus con involucro hanno ulteriori strati lipidici.

Virus nudi.
I virus nudi sono formati dagli acidi nucleici presenti in quantità variabile a seconda del tipo di virus e da un rivestimento proteico chiamato capside. Tale complesso, genoma e capside, prende il nome di virione. Le proteine che formano il capside sono chiamate capsomeri e sono presenti in quantità variabile a seconda del tipo di virus.

Virus con involucro.
I virus con involucro presentano una struttura di base simile a quella dei virus nudi con l'aggiunta di uno o più strati lipidici. Negli strati lipidici dei virus con involucro sono presenti delle glicoproteine

Forma e dimensioni.
La classificazione dei virus in base alla loro forma può essere sintetizzata in tre grandi categorie: virus isometrici, virus bastoncellari e virus batteriofagi. I virus isometrici sono molto più piccoli dei virus bastoncellari e dei virus batteriofagi. Questi ultimi presentano una forma molto particolare in quanto possiedono una testa e una piastra basale dalla quale pendono delle fibre caudali (fibre simili ad una coda).

Riproduzione intracellulare del virus.
Il virus, come è già stato detto, necessita di un ospite “vivo” per potersi riprodurre. Una volta attaccato l'ospite il virus può controllarne il metabolismo e sintetizzare proteine terze e nocive all'ospite stesso. Il virus si serve di qualsiasi ospite vivo compatibile con il suo corredo genetico e che riesce a penetrare. Non tutti i virus, infatti, possono attaccare diversi ospiti e, ad esempio, classi di virus batteriofagi riescono a penetrare e riprodursi solo con determinati tipi di batteri ospiti.

Sono sette i momenti essenziali della vita di un virus che descrivono lo stato e la funzionalità del parassita. La prima operazione è l'attacco, ovvero l'adesione alla membrana cellulare dell'ospite. La placche caudali, ove presenti, si saldano alla membrana cellulare e il virus si appoggia ad essa. All'attacco segue la penetrazione, spesso coadiuvata da specifici enzimi litici (lisine) che digeriscono la parete cellulare dell'ospite permettendo così il rilascio del materiale virale dentro di essa.
La prereplicazione è una fase preparativa nella quale si assiste alla modifica della struttura metabolica dell'ospite al fine di permettere la sintesi delle proteine virali.
La replicazione coinvolge specifiche strutture e serve a copiare il genoma virale come in una sorte di mitosi del patrimonio genetico del virus.
Nella fase di sintesi, in base alle informazioni contenute nei geni virali e al complesso metabolico modificato della cellula ospite si creano le proteine di struttura del capsomero le quali vengono “montate” nella fase di assemblaggio. Il rilascio prevede la rottura di piccole parti della membrana cellulare dell'ospite dalla quale fuoriusciranno i virus, nudi o con involucro, pronti ad attaccare altre cellule viventi.

Attacco.
In alcuni casi il virus penetra all'interno della cellula ospite grazie a processi di individuazione e attacco mentre in altri casi passa all'interno mediante endocitosi. L'attacco è una sorta di riconoscimento altamente specifico poiché alcune strutture del virus riconoscono particolari formazioni nella membrana cellulare dell'ospite qualora essa sia presente.

Penetrazione.
La penetrazione è il momento in cui il virus, avendo precedentemente avuto accesso all'interno della cellula ospite, inietta il proprio corredo genetico. La difesa della cellula contro gli attacchi virali si concentra su questo passaggio visto che presenta dei meccanismi per i quali l'informazione genetica virale viene annientata. Esistono, infatti, particolari enzimi chiamati enzimi di restrizione che riconoscono particolari siti del DNA o dell'RNA virale dai quali fanno partire un attacco mirato a tagliare in più frammenti l'informazione genetica del virus. La cellula protegge il proprio corredo genetico mediante la metilazione delle basi sensibili, quelle cioè soggette al riconoscimento degli enzimi di restrizione. Nonostante questo ingegnoso accorgimento alcuni batteri possiedono le basi sensibili già metilate, o comunque modificate, in modo da sfuggire agli attacchi degli enzimi di restrizione.

Sintesi.
La fase di sintesi comprende la prereplicazione, la replicazione e la sintesi vera e propria. In ognuna di queste fasi avviene un particolare processo ma complessivamente in questo particolare momento della vita virale si sintetizzano le strutture, prevalentemente proteiche, che servono al virus per potersi riprodurre. Per poter sintetizzare le proteine, come discusso nell'articolo sulla sintesi proteica, è necessario che l'informazione genetica venga trascritta in una molecola messaggera. Tale molecola è l'mRNA e serve da stampo per la fase di traduzione. Può accadere che le sequenze nucleotidiche virali presentino una polarità identica a quella della molecola dell'mRNA e per questo essere direttamente traducibili o, viceversa, presentare una polarità opposta e non essere direttamente traducibili. Le sequenze nucleotidiche direttamente traducibili vengono distinte con un segno + a differenza di quelle non traducibili che vengono distinte con il segno -. Questo, però, non basta per portare a compimento la sintesi proteica perchè possono verificarsi alcune situazioni.

I virus possiedono infatti DNA e RNA a singola e doppia elica. E' vero che utilizzano “in toto” le strutture presenti dentro la cellula, come i ribosomi o i mitocondri, ma proprio tali strutture sono specifiche per la cellula sana e non per quella infettata. Prendiamo ad esempio l'RNA polimerasi che è una molecola altamente specifica e capace di lavorare esclusivamente con una doppia elica di DNA. Se il batterio possiede DNA a doppia elica appare evidente che non ci sono problemi nella traduzione ma se il DNA è a singola elica deve necessariamente essere convertito in DNA a doppia elica. Se il virus possiede un genoma di tipo RNA la molecola di RNA polimerasi, originariamente presente nella cellula, non funzionerà affatto e per portare a termine la sintesi proteica è necessario che il virus si affidi ad una molecola RNA polimerasi dipendente. Se il virus possiede RNA + è uguale all'mRNA e, per questo motivo, vengono automaticamente sintetizzate molecole di RNA – che, a loro volta, risintetizzano molecole di RNA +. Se l'RNA è a doppia elica oppure è di polarità – allora si attivano speciali mRNA virali precedentemente penetrati nella cellula assieme al virus. Queste molecole di mRNA virale, infatti, servono per formare molecole di RNA +.