Virus (biologia)
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1 Capside
2 Acido Nucleico
3 Capsomero
4 Nucleocapside
5 Virione
6 Rivestimento proteico
7 Rivestimento glicoproteico
Esempio di virus a geometria icosaedrica.
I virus sono entità biologiche parassite, la cui natura di organismo vivente o struttura subcellulare è discussa.
Possono essere responsabili di malattie in organismi appartenenti a tutti i regni biologici: esistono infatti virus che attaccano batteri (i batteriofagi), funghi, piante e animali, dagli insetti all'uomo.
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[modifica] Origine del termine
Virus significa "farmaco" e "veleno", parallelamente al greco pharmakon. È un termine latino che incorpora in sé il concetto di "forza (vir), ma vuole significare più che altro "forza negativa".
I virus furono inizialmente chiamati "virus filtrabili" in quanto passavano attraverso filtri che trattenevano i batteri, ma a differenza delle semplici tossine, potevano essere trattenuti da ultrafiltri.
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. Saranno classificate 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.
[modifica] Caratteristiche
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 acido nucleico. I virus degli Eucarioti possono possedere anche una membrana che avvolge il capside. 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.
[modifica] Dimensioni
Le dimensioni dei virus si aggirano intorno a 18-20 nm, anche se i più grandi possono raggiungere i 450 nm.
[modifica] Struttura
- Testa: può essere a forma di icosaedro regolare, elicoidale o irregolare; contiene l’acido nucleico (DNA o RNA).
- Collo: contiene un disco esile denominato collare.
- Coda: è formata da due eliche di proteine, una esterna (guaina), l’altra interna (stilo), a simmetria elicoidale con 24 anelli contrattili. Al centro è presente un canale di passaggio.
- Parte terminale della coda: contiene un secondo disco, la piastra basale, circondata da appendici chiamate fibre: sei sottili e sei tozze, a forma di aculeo.
[modifica] Genomi virali
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 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.
Il genoma normalmente è formato da una doppia elica di DNA, ma esistono anche virus complessi con RNA a singolo filamento. Le fibre veicolano gli enzimi, che scindono la membrana cellulare, permettendo così il passaggio del filamento di acido nucleico.
Il genoma virale può essere di due tipi principali: a DNA e a RNA, che possono essere a loro volta suddivisi in tre sottoclassi ciascuno:
- Tipo a DNA:
- DNA a singola elica
- DNA a doppia elica
- DNA a doppia elica <--- intermedio a R.N.A ---> replicazione (i virus con questo tipo di genoma sono detti epadnavirus)
- Tipo a RNA:
- RNA a singola elica
- RNA a doppia elica
- RNA a singola elica <--- intermedio a D.N.A. ---> replicazione (i virus con questo tipo di genoma sono detti retrovirus)
[modifica] Origine e tassonomia
Vi sono differenti teorie sull'origine dei virus:
- Inizialmente si pensava che fossero esseri viventi primitivi, e allora avrebbero dovuto avere un regno a sé.
- Poi si è pensato fossero batteri semplificati e specializzati per l'estremo parassitismo, e allora sarebbero dovuti cadere nel regno dei Monera. 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.
- Infine si è osservato che i virus sono molto diversi fra loro, e 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 speciale.
Comunque, vista l'apparente convergenza della condizione virale dei cinque regni, si continua a usare la classificazione di Holmes: essa indica i virus come facenti parte della classe dei Microtabiotes, ordine dei Virales, suddiviso in tre sottordini:
- Phaginae, che hanno la proprietà di determinare la lisi dei batteri
- Phitophagineae, i virus delle piante (parassiti delle cellule vegetali)
- Zoophagineae, i virus degli animali (parassiti delle cellule animali).
Una più attuale rivisitazione si basa invece su altri parametri, tenendo infatti in considerazione le caratteristiche dell'acido nucleico, la divergenza genetica, l'organizzazione genomica, la struttura nucleocapsidica, il meccanismo replicativo.
L'ultima classificazione ufficiale approvata nell' VIII report dell'ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) nel 2005, suddivide i virus conosciuti in sette gruppi principali:
- dsDNA (Virus con DNA a doppia elica)
- ssDNA (Virus con DNA a singola elica)
- DNA/RNA RT (Virus a DNA o ad RNA con capacità di retrotrascrizione)
- dsRNA (virus con RNA a doppia elica)
- negative strand ssRNA (virus con RNA a singola elica, filamento negativo)
- positive strand ssRNA (virus con RNA a singola elica, filamento positivo)
- Agenti Subvirali (Viroidi, Satelliti, Prioni)
La sigla ds sta per double strand (ossia a doppio filamento) mentre la sigla ss sta per single strand (ossia a singolo filamento)
[modifica] Classi tassonomiche
Le famiglie (e i generi non ancora assegnati a famiglie) che compongono questi differenti gruppi sono:
[modifica] dsDNA
- Famiglia Myoviridae (virus di Batteri e Archaea)
- Famiglia Siphoviridae (virus di Batteri e Archaea)
- Famiglia Podoviridae (virus di Batteri)
N.B. queste prime tre famiglie sono raggruppate nell'ordine Caudovirales
- Famiglia Tectiviridae (virus di Batteri)
- Famiglia Corticoviridae (virus di Batteri)
- Famiglia Plasmaviridae (virus di Batteri)
- Famiglia Lipothrixviridae (virus di Archaea)
- Famiglia Rudiviridae (virus di Archaea)
- Famiglia Fuselloviridae (virus di Archaea)
- Famiglia Guttaviridae (virus di Archaea)
- Famiglia Poxviridae (virus di Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Asfaviridae (virus di Vertebrati e Invertebrtati)
- Famiglia Iridoviridae (virus di Vertebrati e Invertebrtati)
- Famiglia Phycodnaviridae (virus di Alghe)
- Famiglia Baculoviridae (virus di Invertebrtati)
- Famiglia Nimaviridae (virus di Invertebrtati)
- Famiglia Herpesviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Adenoviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Polyomaviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Papillomaviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Polydnaviridae (virus di Invertebrati)
- Famiglia Ascoviridae (virus di Invertebrati)
- "floating genus" Salterprovirus (virus di Archaea)
- "floating genus" Rhizidiovirus (virus di Funghi)
- "floating genus" Mimivirus (virus di Protozoi e Vertebrati)
[modifica] ssDNA
- Famiglia Inoviridae (Virus di Batteri)
- Famiglia Microviridae (Virus di Batteri)
- Famiglia Geminiviridae (Virus di Piante)
- Famiglia Circoviridae (Virus di Vertebrati)
- Famiglia Nanoviridae (Virus di Piante)
- Famiglia Parvoviridae (Virus di Vertebrati e Invertebrati)
- "floating genus" Anellovirus (virus di Vertebrati)
[modifica] DNA/RNA RT
- Famiglia Hepadnaviridae (Virus di Vertebrati)
- Famiglia Caulimoviridae (Virus di Piante)
- Famiglia Pseudoviridae (Virus di Funghi, Piante e Invertebrati)
- Famiglia Metaviridae (Virus di Funghi, Piante e Invertebrati)
- Famiglia Retroviridae (Virus di Vertebrati)
[modifica] dsRNA
- Famiglia Cystoviridae (Virus di Batteri)
- Famiglia Reoviridae (Virus di Funghi, Piante, Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Birnaviridae (Virus di Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Totiviridae (Virus di Funghi e Protozoi)
- Famiglia Partitiviridae (Virus di Funghi e Piante)
- Famiglia Chrysoviridae (Virus di Funghi)
- Famiglia Hypoviridae (Virus di Funghi)
- "floating genus" Endornavirus (virus di Piante)
[modifica] Negative-Strand-ssRNA
- Famiglia Bornaviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Rhabdoviridae (virus di Piante, Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Filoviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Paramyxoviridae (Virus di Vertebrati)
N.B. queste prime quattro famiglie sono raggruppate nell'ordine Mononegavirales
- Famiglia Orthomyxoviridae (Virus di Vertebrati)
- Famiglia Bunyaviridae (Virus di Vertebrati, Invertebrati e Piante)
- Famiglia Arenaviridae (Virus di Vertebrati)
- "floating genus" Varicosavirus (virus di Piante)
- "floating genus" Ophiovirus (virus di Piante)
- "floating genus" Tenuivirus (virus di Piante e Invertebrati)
- "floating genus" Deltavirus (virus di Vertebrati)
[modifica] Positive-Strand-ssRNA
- Famiglia Coronaviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Arteriviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Roniviridae (virus di Invertebrati)
N.B. queste prime tre famiglie sono raggruppate nell'ordine Nidovirales
- Famiglia Leviviridae (virus di Batteri)
- Famiglia Narnaviridae (virus di Funghi)
- Famiglia Picornaviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Dicistroviridae (virus di Invertebrati)
- Famiglia Marnaviridae (virus di Funghi)
- Famiglia Sequiviridae (virus di Piante)
- Famiglia Comoviridae (virus di Piante)
- Famiglia Potyviridae (virus di Piante)
- Famiglia Caliciviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Astroviridae (virus di Vertebrati)
- Famiglia Nodaviridae (virus di Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Tetraviridae (virus di Invertebrati)
- Famiglia Luteoviridae (virus di Piante)
- Famiglia Tombusviridae (virus di Piante)
- Famiglia Flaviviridae (virus di Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Togaviridae (virus di Vertebrati e Invertebrati)
- Famiglia Bromoviridae (virus di Piante)
- Famiglia Tymoviridae (virus di Piante e Invertebrati)
- Famiglia Closteroviridae (virus di Piante)
- Famiglia Flexiviridae (virus di Piante)
- Famiglia Barnaviridae (virus di Funghi)
- "floating genus" Iflavirus (virus di Invertebrati)
- "floating genus" Sadwavirus (virus di Piante)
- "floating genus" Cheravirus (virus di Piante)
- "floating genus" Hepevirus (virus di Vertebrati)
- "floating genus" Sobemovirus (virus di Piante)
- "floating genus" Umbravirus (virus di Piante)
- "floating genus" Tobamovirus (virus di Piante)
- "floating genus" Tobravirus (virus di Piante)
- "floating genus" Hordeivirus (virus di Piante)
- "floating genus" Furovirus (virus di Piante)
- "floating genus" Pomovirus (virus di Piante)
- "floating genus" Pecluvirus (virus di Piante)
- "floating genus" Benyvirus (virus di Piante)
- "floating genus" Ourmiavirus (virus di Piante)
- "floating genus" Idaeovirus (virus di Piante)
[modifica] Agenti Subvirali
[modifica] Viroidi
- Famiglia Pospiviroidae (viroidi delle piante)
- Famiglia Avsunviroidae (viroidi delle piante)
[modifica] Satelliti
- Virus satelliti (piante e invertebrati)
- Acidi nucleici satelliti (funghi, protozoi e piante)
[modifica] Prioni
- Prioni dei Vertebrati
- Prioni dei Funghi
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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[modifica] Collegamenti esterni
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