Virus e virioni: cosa sono, come sono fatti, come funzionano e come si riproducono

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Un virus batteriofago

I virus sono entità biologiche elementari con caratteristiche di parassita obbligato cioè sono capaci di moltiplicarsi soltanto all’interno di una cellula ospite da loro infettata; non sono vere cellule, sono particelle subcellulari, prive cioè di una struttura cellulare, Per le loro ridotte dimensioni, che variano dai 17 ai 3000 nanometri, i virus possono essere osservati soltanto al microscopio elettronico. Uno dei più noti RNA virus è il retrovirus HIV, responsabile della sindrome da immunodeficienza acquisita, o AIDS.

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Come sono fatti i virus?
Tutti i virus sono costituiti da un involucro proteico (capside) formato da tante subunità (capsomeri) di una stessa proteina. Alcuni virus possiedono all’esterno del capside uno strato di protezione lipidico che il virus asporta dalla membrana della cellula infettata, quando, alla fine del ciclo infettivo, la cellula si rompe e libera le nuove unità di virus replicatesi. All’interno dell’involucro vi è un acido nucleico, che può essere DNA o RNA. I virus sono classificati, secondo il tipo di acido nucleico presente, in DNA virus o RNA virus. In base agli organismi che vanno a infettare, si possono dividere in virus veri e propri, che possono infettare cellule eucarioti, e in virus batteriofagi o fagi, che infettano cellule procarioti batteriche. I virus veri e propri hanno generalmente forma di icosaedro (un poliedro a venti facce) e includono i virus del raffreddore, delle verruche, della poliomielite. I virus parassiti di cellule vegetali hanno invece per lo più forma allungata o sferica. I fagi hanno una struttura più complessa, in cui si possono riconoscere cinque parti, costituite da altrettante proteine: testa, stilo, guaina contrattile, piastra basale, fibre della coda.

Cosa sono i virioni?
Quando non si trovano all’interno di una cellula infetta o nella fase di infettarne una, i virus esistono in forma di particelle indipendenti. Queste particelle virali, note anche come virioni, sono costituite da due o tre parti:

  1. il materiale genetico costituito da DNA o RNA, lunghe molecole che trasportano le informazioni genetiche;
  2. un rivestimento proteico, chiamato capside, che circonda e protegge il materiale genetico;
  3. una sacca di lipidi che circonda il rivestimento proteico quando sono fuori dalla cellula.

Le forme di queste particelle di virus vanno da semplici forme elicoidali e icosaedriche per alcune specie di virus, fino a strutture più complesse per altre. La maggior parte delle specie di virus possiedono virioni che sono troppo piccoli per essere visti con un microscopio ottico. In media il virione ha una dimensione di circa un centesimo della dimensione media di un batterio.

Cicli infettivi
I virus si riproducono solo all’interno di una cellula ospite: l’involucro proteico è specializzato per legarsi a un dato gruppo molecolare sulla superficie di una specifica cellula ospite. Alcuni virus ­ per esempio i fagi ­ iniettano nella cellula ospite solo l’acido nucleico virale; in altri casi, il virus penetra interamente nella cellula e successivamente si libera dell’involucro, che può essere digerito dagli enzimi dell’ospite. Il materiale genetico del virus si integra con quello dell’ospite, che è costretto in questo modo a “leggere” anche le informazioni genetiche virali e a produrre quindi i diversi componenti virali che verranno poi assemblati rapidamente; i nuovi virus fuoriescono dalla cellula, distruggendola, e invadono le cellule vicine. In alcuni DNA virus, il doppio filamento di DNA iniettato nella cellula viene duplicato immediatamente e il processo si conclude con la disgregazione, o lisi, della cellula e la formazione dei nuovi virus (ciclo litico). In altri virus, il DNA integrato in quello dell’ospite rimane quiescente per un certo tempo, partecipando inattivamente alla crescita e alla divisione della cellula (ciclo lisogenico); solo successivamente avvia un ciclo litico con la distruzione della cellula. Negli RNA virus il materiale genetico, prima di poter essere introdotto nella cellula ospite, deve essere copiato in una molecola di DNA: questo avviene mediante un enzima, detto trascrittasi inversa.

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