Exista doua clase de virusuri: virusul ADN si ARN
Virusurile pot contine ADN monocatenar sau dublu catenar ca baza pentru materialul genetic al acestora, iar unele contin chiar ARN monocatenar sau dublu catenar. Mai mult, anumite virusuri au informatia lor genetica organizata ca fire simple, in timp ce altele au molecule circulare. Tipul de material genetic continut intr-un virus nu determina numai ce tipuri de celule sunt gazde viabile, ci si modul in care virusul este replicat.
Un virus poate “hiberna” intr-o gazda ani de zile
Virusurile au un ciclu de viata impartit in mai multe faze. Virusul se ataseaza mai intai la gazda prin intermediul proteinelor specifice de pe suprafata celulei. Aceste proteine sunt, in general, receptori care difera in functie de tipul de virus vizat de celula. Odata atasat, virusul intra in celula prin endocitoza sau fuziune. Mecanismele gazdei sunt utilizate pentru a replica ADN-ul sau ARN-ul virusului. Cand virusul ajunge la maturitate, membrana externa este lizata pentru a permite noilor virusuri sa repete ciclul.
Exista o etapa inainte de replicare, cunoscuta sub denumirea de faza lizogena sau inerta, ce are loc doar intr-un numar limitat de virusuri. In timpul acestei faze, virusul poate ramane in interiorul gazdei pentru perioade lungi de timp fara a provoca schimbari aparente in celula gazda. Odata activat, totusi, aceste virusuri pot intra imediat intr-o alta faza in care apare replicarea, maturarea si eliberarea. Virusul HIV, de exemplu, poate sa ramana latent timp de 10 ani.
Virusurile infecteaza celulele animalelor, plantelor dar si bacteriile
Virusurile pot infecta atat celulele bacteriene cat si cele eucariote. Cele mai cunoscute virusuri eucariote sunt virusurile animale, dar pot afecta si plantele. Aceste virusuri de plante au de obicei nevoie de ajutorul unor insecte sau bacterii pentru a penetra peretele celular al unei plante. Odata ce planta este infectata, virusul poate provoca mai multe boli care de obicei nu ucid planta, ci provoaca deformari in cresterea si dezvoltarea plantei.
Un virus care infecteaza bacteriile este cunoscut ca bacteriofag. Bacteriofagii urmeaza aceleasi cicluri de viata ca si virusurile eucariote si pot provoca boli in bacterii si le pot distruge. De fapt, aceste virusuri se replica atat de eficient incat pot distruge rapid colonii intregi de bacterii. Bacteriofagii au fost utilizati in diagnosticarea si tratamentul infectiilor cauzate de bacterii precum E. Coli si Salmonella.
Unele virusuri utilizeaza proteinele umane pentru infectarea celulelor
HIV si ebola sunt exemple de virusuri care folosesc proteine umane pentru a infecta celulele. Capsida virala contine atat proteine virale cat si proteine din membranele celulare ale celulelor umane. Proteinele ajuta la “deghizarea” virusului.
Retrovirusurile sunt folosite in clonarea si terapia prin gene
Un retrovirus este un tip de virus care contine ARN si foloseste propria enzima numita reverstranscriptaza pentru a produce ADN din ARN si astfel “intoarce” sablonul initial, de unde si prefixul “retro” (invers). Noua secventa de ADN este incorporata in genomul gazdei cu ajutorul unei enzime numite integraza. Celula gazda se comporta cu noua secventa de ADN ca si cum aceasta ar face parte din propriile sale instructiuni, pe care le urmeaza neconditionat, facand proteinele necesare pentru asamblarea noilor copii ale virusului.
O categorie speciala de retrovirusuri o constituie retrovirusurile endogene care sunt integrate in genomul gazdei si pot fi mostenite si transmise de la o generatie la alta. Virusul pastreaza informatia sa genetica sub forma de ARN mesager. Se integreaza in genomul celulei gazda, devine un parazit si declanseaza infectii. Se estimeaza ca aproximativ 8% din genomul uman e reprezentat de cod genetic provenit de la retrovirusuri.
Aceste retrovirusuri au fost folosite ca instrumente importante in descoperirea stiintifica. Oamenii de stiinta au modelat multe tehnici dupa retrovirusuri, inclusiv clonarea, secventierea si unele tehnici de terapie genetica.
