I VIRUS

Abbiamo visto nel precedente post, "La Cellula", che la materia vivente è tutto ciò che è dotato di massa, forma e dimensioni definibili, che ha la capacità di riprodursi dando origine a prole con proprietà simili al progenitore.
Non abbiamo però parlato di un'altra "forma di vita", se così si può chiamare, che è quella dei "virus". Essi hanno alcune proprietà che troviamo nelle cellule ma sono insufficienti a condurre una vita autonoma, per questo prendono la denominazione di "particelle". I virus sono dotati di forma e hanno dimensioni variabili, molto più piccoli di una cellula e posseggono o il DNA oppure l' RNA. I due acidi nucleici non sono mai presenti contemporaneamente, da qui deriva il fatto che per potersi duplicare hanno bisogno di "infettare" una cellula vivente e utilizzarne tutti gli apparati che portano alla sintesi delle loro proteine e alla duplicazione del materiale genetico.

Questa è una importante differenza biologica che intercorre tra cellule e virus: mentre le cellule sono capaci di vita autonoma in quanto hanno tutto ciò che serve per la biosintesi delle proprie molecole e la replicazione, il virus deve diventare necessariamente un "parassita" di una cellula vivente, entro la quale si moltiplica, portandola necessariamente alla morte. Quando non infettano una cellula, in un ambiente favorevole mantengono le loro caratteristiche ma si comportano come particelle senza vita.

Batteriofag

Essi possono vivere e riprodursi all'interno di cellule eucariotiche, in questo caso prendono la denominazione di virus, oppure possono infettare cellule batteriche, in tal caso vengono chiamati batteriofagi o fagi. Sono privi di nucleo, di citoplasma, di membrana e di qualsiasi apparato biochimico caratteristico invece delle cellule viventi.
Sono estremamente semplici e dotati solo di uno dei due acidi nucleici, hanno o solo il DNA oppure solo L' RNA, in cui vi è contenuta l'informazione genetica e l'organizzazione del virus, ma non sono mai presenti contemporaneamente. Da questo punto di vista si parla di virus a DNA, detti anche dessoribovirus oppure virus ad RNA, chiamati ribovirus.
Vediamo ora come è più da vicino la struttura di un virus e il ciclo vitale di un batteriofago.
L'acido nucleico che rappresenta il materiale genetico del virus è contenuto in un  involucro formato da proteine chiamato capside, che ha la funzione di proteggere il genoma dall'ambiente esterno alla cellula e permette anche al virus di penetrare nel suo interno e di infettarla. Esso è costituito da sub-unità più piccole chiamate capsomeri, che si dispongono sulla superficie del virus in modo ordinato e regolare.
Spesso, ma non in tutte le specie di virus, si forma al di fuori del capside, un ulteriore rivestimento che deriva dalla membrana cellulare delle cellule infettate. Questo rivestimento prende il nome di pericapside.
E' il genoma del virus, DNA o RNA che una volta entrato all'interno della cellula infettata, utilizza tutti gli apparati di quest'ultima, enzimi, ribosomi, che attraverso la sintesi delle proprie proteine andrà a formare copie di particelle uguali al virus di partenza.

Esistono diversi modi per classificare un virus:

• In base al tipo di cellula che infettano, virus batterici, virus vegetali, virus animali.
• In base al tipo di acido nicleico contenuto nel capside, virus a DNA o virus a RNA
• In base alla forma o alle dimensioni, allungati, sferici, poliedrici.
• In base alla simmetria di come sono distribuiti i capsomeri sul capside.

Il numero dei capsomeri può variare da alcune decine ad alcune centinaia e possono essere disposti secondo un asse di simmetria che può essere cubico, elicoidale o complessa.
Nel primo caso, le proteine del capside, sono disposte  secondo facce di poliedri regolari che hanno una simmetria cubica come il tetraedro e l'icosaedro.
Quelli che hanno una simmetria elicoidale, i capsomeri sono distribuiti intorno ad un asse centrale, formando un certo numero di spire.

BATTERIOFAGI O FAGI

 Del tutto particolari sono invece i virus a simmetria complessa, caratteristica dei batterifagi e di alcuni virus come quello del vaiolo.

Un batteriofago della serie T

Un tipico batterifago, cioè virus che infettano cellule batteriche, sono formati da una testa a simmetria icosaedrica che contiene il genoma virale, una coda, costituitada un'asse centrale e un manicotto flessibile. All'estremità della coda vi è la placca, con cui il virus prende contatto con la membrana plasmatica della cellula batterica, in cui sono inserite una serie di prolungamenti detti spine o fibre.
Anche il meccanismo d'azione e il ciclo di un batteriofago è del tutto particolare, e porta, alla fine, a formare numerose particelle virali del tutto uguali al batteriofago che ha infettato la cellula batterica.

Meccanismo di penetrazione di un batteriofago della serieT

Attraverso le fibre della placca, il batteriofago prende contatto con la parete cellulare batterica e si fissa per mezzo della placca. Il manicotto si contrae e spinge l'asse centrale verso la parete del batterio. Attraverso un meccanismo di iniezione, il genoma virale penetra all'interno del batterio. Una volta all'interno, il genoma si replica in numerose copie e separatamente vengono sintetizzate le proteine del capside, il tutto, utilizzando enzimi e apparati della cellula infettata. Una volta replicato il genoma e sintetizzato le proteine, si riuniscono a formare numerosi virioni che fuoriescono ad infettare altre cellule. in seguito alla lisi del batterio.
I meccanismi con cui un virus penetra in una cellula sono numerosi e implicano o la penetrazione di tutta la particella virale oppure solo del genoma come abbiamo descritto per il batteriofago.

La penetrazione di tutta la particella virale  è un meccanismo che richiede la presenza, sul capside, di due proteine, l'emoagglutinina e neuroaminidasi. la prima permette l'adesione ai recettori presenti sulla membrana cellulare e la neuroaminidasi, invece scinde i mucopolisaccaridi e permette l'entrata del virus.
Nelle cellule eucariotiche, i virus penetrano attraverso un meccanismo attivo di endocitosi. Dopo l'infezione si osserva, nel citoplasma cellulare, il disfacimento del capside virale e la comparsa di alcune proteine. successivamente avviene la duplicazione del genoma.
Se il virus è a DNA. la sua replicazione avviene nel nucleo della cellula infettata, mentre quello dei virus a RNA viene replicato nel citoplasma.
Il meccanismo di replicazione dei virus ad RNA è più complesso perchè l'RNA è a singolo filamento, quindi si deve sintetizzare l'altro filamento complementare, sullo stampo di quello già esistente. Alcuni virus, riescono invece a sintetizzare, dal loro filamento di RNA, l'intera molecola di DNA, grazie alla presenza di un enzima la trascriptasi inversa, questi virus vengono chiamati retrovirus, come l'HIV, il virus dell'AIDS.

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