Virus (biologia)

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
bussola Disambiguazione – "Vira" rimanda qui. Se stai cercando altri significati, vedi Vira (disambigua).
Progetto:Forme di vita/Come leggere il tassoboxCome leggere il tassobox
Virus
Esempio di virus a geometria icosaedrica.
A virus senza membrana
B virus con membrana
1 Capside
2 Acido Nucleico
3 Capsomero
4 Nucleocapside
5 Virione
6 Rivestimento proteico
7 Rivestimento glicoproteico
Classificazione scientifica
Dominio Acytota
Gruppi I-VII

I virus (o vira, virales, virii a seconda degli schemi tassonomici, ed ambiti di indagine) sono entità biologiche con caratteristiche di parassita obbligato, la cui natura di organismo vivente o di struttura subcellulare è discussa, così come la trattazione tassonomica. Per tale ragione sono considerati l'anello di congiunzione tra composti chimici macromolecolari e organismi viventi. La singola particella virale viene denominata virione.

Possono essere utili, innocui o responsabili di gravi patologie in organismi appartenenti a tutti i regni biologici: esistono infatti virus che attaccano batteri (come i batteriofagi), funghi, piante e animali, compreso l'uomo.

Sono mediamente circa 100 volte più piccoli di una cellula e consistono di alcune strutture fondamentali.

  • tutti posseggono un relativamente piccolo genoma costituito da DNA o RNA, che trasporta l'informazione ereditaria;
  • tutti posseggono, quando sono all'esterno della cellula ospite, una copertura proteica (capside) che protegge questi geni; entità simili ma prive del capside appartengono ai viroidi.
  • alcuni posseggono un ulteriore rivestimento che si chiama pericapside, di natura lipoproteica;
  • alcuni posseggono strutture molecolari specializzate ad iniettare il genoma virale nella cellula ospite.

Il loro comportamento parassita è dovuto al fatto che non dispongono di tutte le strutture biochimiche e biosintetiche necessarie per la loro replicazione. Tali strutture vengono reperite nella cellula ospite in cui il virus penetra, utilizzandole per riprodursi in numerose copie. La riproduzione del virus spesso procede fino alla morte della cellula ospite, da cui poi dipartono le copie del virus formatesi.

Origine del termine[modifica | modifica wikitesto]

La parola "virus" deriva dalla forma latina vīrus, che significa "tossina" o "veleno".

Quelle del mosaico del tabacco sono state le prime formazioni virali ad essere osservate dall'uomo nel 1892, ad opera dello scienziato russo Dmitrij Iosifovic Ivanovskij. Furono inizialmente chiamati "virus filtrabili" in quanto passavano attraverso filtri che trattenevano i batteri, filtri in ceramica a porosità micrometrica, ma a differenza delle semplici tossine, potevano essere trattenuti da ultrafiltri. Saranno classificati definitivamente come virus nel 1898 dal botanico olandese Martinus Willem Beijerinck il quale, usando esperimenti di filtrazione su foglie di tabacco infette, riuscì a dimostrare che il mosaico del tabacco è causato da un agente infettivo di dimensioni inferiori a quelle di un batterio.

La scelta del vocabolo latino vīrus causa problemi nel voler ricavarne il plurale, come si suol fare nella tassonomia (vedi animalia per animali, plantae, per piante, eccetera). Essendo una parola neutra della II declinazione e terminando in -us nei tre casi diretti (nominativo, accusativo e vocativo) è considerata irregolare. Si declina nei casi obliqui (genitivo, dativo e ablativo) con il sinonimo venēnum.

Dovrebbe essere singularia tantum, ha cioè soltanto il singolare, come "riso" o "aria". In circostanze particolari potrebbe essere reso plurale, ma non ci è giunta tale forma. Lwoff, Horne e Tournier, nella loro classificazione del 1962, propongono e usano la forma vira. In ambito anglofono viene usata la forma errata virii (da vīriī), più che altro per riferirsi ai virus informatici, mentre in ambito biologico è usata la forma pluralizzata inglese viruses. Vīriī è errato poiché presuppone la parola vīrius (come radius, radiī), che non esiste. Altro plurale ipotizzabile è vīrī, che però richiederebbe come singolare la parola vir, che significa "uomo" e si rende al plurale come vĭrī.

Tassonomia[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Classificazione dei virus.

La tassonomia moderna considera l'evoluzione, quindi non si limita ad incasellare ma non prescinde dall'analisi filogenetica degli organismi considerati. Vi sono differenti teorie sull'origine dei virus.

  1. La teoria storicamente più antica considerava che fossero esseri viventi primitivi, con conseguente necessità di avere un regno a sé, inserito in alcuni schemi tassonomici.
  2. Altra teoria li vede come procarioti semplificati e specializzati per l'estremo parassitismo, quindi inclusi nel regno dei procarioti. A favore di ciò vi sono i trasposoni e i repliconi autonomi, che mostrerebbero l'esistenza di forme intermedie. Anche i viroidi, che differiscono dai virus solo per l'assenza del capside, possono svolgere questo ruolo.
  3. Più recentemente infine si è considerato che i virus sono molto diversi fra loro, un esempio è che un virus batterico è più simile al batterio che infetta, piuttosto che a una cellula animale: si pensa che per parallela evoluzione ogni regno abbia sviluppato i propri virus, come un'appendice evolutasi in modo autonomo.

Queste considerazioni hanno una profonda influenza sul dibattito relativo all'origine della vita sul nostro pianeta ed all'accettazione di un modello scientificamente condiviso.

Premettendo che a seconda della prospettiva le attuali classificazioni maggiormente in uso sono la ICTV e la Baltimore, la storia della categorizzazione, per le evidenti peculiarità di difficile approccio diretto ai virus ha subito un percorso a volte caotico e in tempi anche recenti sono coesistite classificazioni differenti a seconda dell'approccio: tassonomico classico, di virologia medica o di virologia vegetale.

Una classificazione binominale latina venne proposta dal virologo botanico Holmes nel 1939, poi vari altri schemi sopravvennero nel 1940; nel 1962, André Lwoff, Robert Horne e Paul Tournier svilupparono una classificazione linnaeana gerarchica con phylum, classe, ordine, famiglia, genere, e specie. I virus erano raggruppati per le caratteristiche, non per l'ospite od i sintomi da esso presentati. Uno dei tentativi moderni di razionalizzazione è stato fatto dal gruppo scientifico, definitosi International Committee on the Nomenclature of Viruses (ICNV), che nel 1966 ha intrapreso un riordino. Successivamente il gruppo si è evoluto nell'attuale International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV) nel 1973, ed è in corso la sistemazione tassonomica degli agenti virali con sistemi informatici: ICTV database (ICTVdb).

Vista l'apparente convergenza della condizione virale dei cinque regni, si è usato per lungo tempo la classificazione di Holmes (1948).

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Struttura di un batteriofago

I virus sono tutti parassiti endocellulari obbligati. All'esterno delle cellule ospiti sono costituiti da un virione, formato da una capsula proteica (detta capside) contenente l'acido nucleico. I virus degli Eucarioti possono possedere anche una membrana che avvolge il capside detta peplos o pericapside. Talvolta tra il capside e il peplos presentano un ulteriore strato proteico che prende il nome di tegumento. I virioni non possiedono metabolismo: vengono quindi trasportati passivamente finché non trovano una cellula da infettare. L'infezione di una cellula ospite richiede il legame con proteine specifiche di membrana.

Nelle cellule infettate i virus perdono la loro individualità strutturale: consistono negli acidi nucleici e nei loro prodotti che assumono il controllo di parte dell'attività biosintetica cellulare al fine di produrre nuovi virioni.

In alternativa, alcuni virus possono inserire fisicamente il loro genoma in quello dell'ospite in modo che sia replicato insieme ad esso. Il genoma virale inserito in quello dell'ospite, detto provirus, riprende la sua individualità e produce nuovi virioni in caso di danneggiamento della cellula ospite.

Dimensioni[modifica | modifica wikitesto]

Le dimensioni dei virus partono da circa 10 nm, i più grandi possono raggiungere i 450 nm e il mimivirus i 750-800. Alcuni virus filamentosi superano di poco in lunghezza il micron. Il più grande virus conosciuto raggiunge il micron di lunghezza per 500 nm di diametro, si tratta di Pandoravirus salinus (pubblicazione nella rivista scientifica "Science" , 2013).

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

Una particella virale completa, o virione, è costituita da una o più molecole di acidi nucleici, rivestite da subunità di natura proteica (capsomeri) legate all'acido nucleico ed ordinate in modo da formare un elemento di rivestimento, detto capside. Questo svolge innanzi tutto una funzione di protezione dell'acido nucleico virale (il genoma del virus); interviene anche nei processi di traslocazione del virus all'ospite e al vettore; determina le caratteristiche antigeniche del virus. I virus possono avere un rivestimento lipidico - fosfolipidico derivante dalla membrana cellulare della cellula ospitante; eventuali Glucidi di superficie presenti provengono interamente da essa. Virus con detto rivestimento possono essere subordinati ad esso per la loro infettività, ingannando il sistema immunitario dell'organismo ospite. Il capside è composto da proteine codificate dal genoma virale e la sua forma può servire come base per la distinzione morfologica. Proteine associate con acidi nucleici sono noti come nucleoproteine e l'associazione di proteine del capside virale con acido nucleico virale è chiamato nucleocapside. In generale abbiamo quattro fondamentali tipi morfologici di virus: Elicoidali, Poliedrici, Dotati di rivestimento e Complessi, come i batteriofagi.

Genomi virali[modifica | modifica wikitesto]

I genomi dei virus possono essere formati da una o più molecole di DNA o RNA, lineari o circolari, a singola o doppia elica.
I virus con genoma a DNA sono detti Desossiribovirus mentre quelli contenenti RNA sono detti Ribovirus.
Normalmente i genomi dei Deossiribovirus mostrano un'unica molecola lineare a doppia elica. Fanno eccezione i Parvovirus, che mostrano un filamento monocatenario lineare, e i Papovavirus che presentano DNA bicatenario ma circolare (analogamente al cromosoma batterico).
Nei Ribovirus invece normalmente il genoma è costituito da RNA monocatenario lineare. Fanno eccezione i Reovirus che presentano una doppia catena. Nei Ribovirus più piccoli è presente un'unica molecola di RNA, mentre nei più grandi possono essere presenti più frammenti. I genomi virali sono simili a quelli degli ospiti, sia per la presenza o meno di istoni, sia per l'organizzazione dei geni e delle sequenze regolatrici.

Il batteriofago φX174 è stato il primo organismo il cui genoma è stato completamente mappato.

Le fibre veicolano gli enzimi, che scindono la membrana cellulare, permettendo così il passaggio del filamento di acido nucleico.

I genomi virali, in base all'acido nucleico di cui sono composti (DNA o RNA), possono essere divisi in tre sottoclassi ciascuno:

  1. DNA a singola elica
  2. DNA a doppia elica
  3. DNA a doppia elica <--- intermedio a R.N.A ---> replicazione
  1. RNA a singola elica
    1. Senso positivo
    2. Senso negativo
  2. RNA a doppia elica
  3. RNA a singola elica <--- intermedio a D.N.A. ---> replicazione (i virus con questo tipo di genoma sono detti retrovirus)

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]