Mecanismos de Transferencia Genética y Formación Replicativa

Formación de la Forma Replicativa (Distinta a la Replicación Semiconservativa)

• La cadena de ADN monocatenario positivo (ADN 1c+) es convertida en ADN bicatenario (ADN 2c), la forma replicativa, mediante ADN polimerasa, ligasa y girasa (enzimas bacterianas).
• La primasa sintetiza un cebador corto.
• La ADN polimerasa III sintetiza ADN.
• El cebador es eliminado y reemplazado por ADN por la ADN polimerasa I.
• Una vez formada la forma replicativa, se obtienen varias copias por replicación semiconservativa normal.

Transducción Generalizada

Se puede transferir cualquier marcador del genoma del donador con aproximadamente la misma frecuencia relativa (de ahí el calificativo de generalizada). La transducción generalizada se produce solo como consecuencia de infecciones líticas. El ADN del genoma de la bacteria donadora que es introducido en la partícula transductora suele ir sin acompañamiento de ADN del propio fago. Por ello, a esta peculiar partícula, consistente en la cápside del fago que encierra solo ADN genómico de la bacteria, se le denomina pseudovirión.

Transducción Especializada

Solo se transfieren marcadores cromosómicos cercanos al sitio de integración del ADN del fago (profago) en la célula lisogénica (p. ej., en el caso de λ, los marcadores gal o bio). Se produce únicamente como consecuencia de la inducción de la célula lisogénica por escisión del profago y consiguiente entrada a fase lítica, productora de nuevas partículas de fago. El ADN genómico de la bacteria transportado por la partícula transductora va unido a ADN del fago. La célula transductante se suele convertir en lisogénica para el fago correspondiente. Se produce por fallos a la hora de escindir los genes del virus, arrastrando genes de la bacteria.

Estrategias de Replicación Viral

Reovirus

• No poseen envoltura.
• Sí poseen doble cápside icosaédrica.
• Genoma segmentado.
• Tras la penetración, la cápside externa se modifica por enzimas lisosomales, quedando solo con una cápside, y es así liberado al citoplasma.
• Se activa la ARN polimerasa vírica, y se sintetiza ARNm a partir de la cadena negativa.
• Replicación (conservativa) en el citoplasma, en una estructura llamada partícula subvírica.

Adenovirus

• ADN unido covalentemente por el extremo 5’ a una “proteína terminal” necesaria para la infectividad.
• El ADN tiene secuencias terminales con repeticiones invertidas.
• La transcripción temprana la realiza una ARN polimerasa del hospedador, originando varios transcritos primarios que se procesan mediante adición del cap y la cola poliA.
• Replicación en el núcleo.
• Requiere una proteína vírica que actúa como cebador y una ADN polimerasa vírica.
• Las dos cadenas se replican asincrónicamente: una de forma continua y la otra se circulariza.

Herpesvirus

• Pueden mantenerse latentes.
• Envoltura con muchas espículas.
• Descapsidación en el núcleo. Las proteínas víricas inhiben la síntesis de macromoléculas celulares.
• Se sintetizan tres tipos de ARNm:
  1. Temprano inmediato: usando una ARN polimerasa celular.
  2. Temprano retardado: codifica proteínas de replicación.
  3. Tardío: proteínas estructurales.
• Replicación en el núcleo, por círculo rodante.
• Encapsidación en el núcleo, y al salir de este por gemación adquiere la envoltura.
• Liberación por el Retículo Endoplasmático (RE).

Poxvirus

• Replicación en el citoplasma.
• Visibles al microscopio óptico.
• Superficie externa formada por filamentos proteicos, no lipídicos.
• Entran por fagocitosis.
• Tras la descapsidación, forman cuerpos de inclusión, dentro de los cuales tiene lugar la replicación, transcripción y encapsidación.
• Causan lisis.

Retrovirus

Estructura del Retrovirus

• Envoltura: Contiene proteína superficial, bicapa lipídica y proteína transmembrana.
• Cubierta interna o matriz.
• Cápsida.
• En el interior de la cápsida contienen tres enzimas: la transcriptasa inversa, una endonucleasa de ADN o integrasa y una proteasa.
• El virión contiene además ARNt celular que se usa en la replicación.
• Genoma: Dos copias idénticas de ARN monocatenario positivo (ARN 1c+).
• El extremo 5’ posee un cap y el 3’ está poliadenilado, de modo que el ARN podría ser usado directamente como ARNm, pero no es así.

Replicación del Retrovirus

1. Entrada en la célula por fusión con la membrana celular (m.c.) en puntos con receptores específicos.
2. Descapsidación en el citoplasma, pero el genoma y los enzimas específicos permanecen en el core (núcleo).
3. Transcripción inversa (en el citoplasma) de uno de los dos genomas de ARN 1c+ a ADN monocatenario (ADN 1c), que es convertido a ADN bicatenario lineal (ADN 2c) también por la transcriptasa inversa, y entra en el núcleo junto con la integrasa. La transcriptasa inversa genera un producto que tiene terminaciones largas repetidas (LTR).
4. Integración del ADN en el genoma del hospedador.
5. Transcripción del ADN vírico, originando los ARNm víricos y ARN genómicos de la progenie.
6. Encapsidación de los ARNs víricos en la nucleocápsida en el citoplasma.
7. Gemación de viriones con envoltura por la membrana citoplasmática y liberación de la célula.