Cicles Vírals: Lític (Bacteriòfag T4) i Lisogènic (VIH)

El Cicle Lític (Ex: el Bacteriòfag T4)

El cicle lític s'anomena així perquè condueix a la destrucció (lisi) de la cèl·lula hoste. Com a exemple del cicle lític estudiarem el del bacteriòfag T4. Aquest virus es compon d'un cap i una cua en la qual hi ha una placa basal i fibres de fixació. El genoma es compon d'una molècula d'ADN bicatenària que està molt empaquetada dins del cap.

1. Fase de fixació o adsorció: Hi ha una gran especificitat en el reconeixement dels virus per part de les cèl·lules hoste. Hi ha components moleculars a la superfície de les cèl·lules (proteïnes, polisacàrids o complexos lipoproteïnes-polisacàrids) que actuen com a receptors que permeten l'adhesió dels virions. Els bacteriòfags es fixen inicialment a la cèl·lula per mitjà de les puntes de les fibres caudals i claven les espines basals a la paret bacteriana.
2. Fase de penetració: El bacteriòfag, mitjançant enzims (lisozims) de la placa basal, perfora la paret bacteriana. Després contreu la beina de la cua i hi introdueix l'ADN a través d'aquest orifici al citoplasma.
3. Fase d’eclipsi: Rep aquest nom perquè no s'observen virus complets a l'interior de la cèl·lula. Inicialment, l'àcid nucleic víric, utilitzant nucleòtids i l'enzim ARN-polimerasa de l'hoste, dirigeix la síntesi d'una gran quantitat d'ARNm víric. Aquest ARNm víric serveix de base per a la síntesi de proteïnes del virus com ara els capsòmers, enzims endonucleases (els quals destrueixen l'ADN bacterià i n'impedeixen la duplicació) i enzims endolisines (que prepararan la lisi final). L'ADN víric sofreix múltiples processos de replicació.
4. Fase d'acoblament: Els capsòmers es reuneixen i formen les càpsides, mentre que les còpies de l'àcid nucleic víric es pleguen i penetren dins d'aquestes per formar nous virions.
5. Fase de lisi o alliberament: En aquesta fase, els nous virions surten a l'exterior gràcies a l'acció de l'enzim endolisina (sintetitzat en la fase d'eclipsi), que indueix la lisi (trencament) de la paret bacteriana i la membrana plasmàtica de la cèl·lula hoste.

El Cicle Lisogènic

Presenten aquest cicle aquells virus que, quan infecten una cèl·lula hoste, no la destrueixen immediatament. El seu genoma passa a incorporar-se a l'ADN de la cèl·lula hoste, on queda en estat de vida latent (com a pròfag).

L'ADN del pròfag pot mantenir-se en forma latent i replicar-se juntament amb el de la cèl·lula hoste durant unes quantes generacions, fins que un estímul (com ara llum ultraviolada o certs agents químics) indueix la separació del pròfag de l'ADN hoste, iniciant-se aleshores un cicle lític complet.

Mentre la cèl·lula contingui l'ADN del pròfag, serà immune (resistent) a noves infeccions pel mateix tipus de virus.

El Cicle dels Virus amb Embolcall (Ex: el VIH)

A continuació es descriuen les fases generals del cicle d'un retrovirus amb embolcall com el Virus de la Immunodeficiència Humana (VIH), causant de la SIDA:

• Fixació: Les glicoproteïnes de l'embolcall viral s'uneixen específicament amb les proteïnes receptores CD4 (i coreceptors) presents a la superfície dels limfòcits T4 i altres cèl·lules diana.
• Penetració i Decapsidació: L'embolcall del virus es fusiona amb la membrana plasmàtica de la cèl·lula hoste, alliberant la nucleocàpsida directament al citoplasma. Posteriorment, la càpsida es degrada i allibera l'ARN víric i els enzims associats (com la transcriptasa inversa).
• Eclipsi (Replicació i Síntesi):
  1. La transcriptasa inversa (o retrotranscriptasa), un enzim que porta el mateix virus, sintetitza una molècula d'ADN de doble cadena a partir del motlle d'ARN víric (transcripció inversa).
  2. Aquest ADN víric de doble cadena migra al nucli de la cèl·lula hoste i s'integra a l'ADN cel·lular, formant el que s'anomena un provirus.
  3. L'ADN províric pot romandre latent o activar-se. Quan s'activa, es transcriu per formar molècules d'ARNm víric, utilitzant la maquinària de la cèl·lula hoste.
  4. Aquests ARNm vírics serveixen per dues funcions: com a genoma per als nous virions i com a missatgers per a la síntesi (traducció en els ribosomes cel·lulars) de les proteïnes víriques (proteïnes de la nucleocàpsida, enzims, proteïnes de l'embolcall).
• Acoblament: Les proteïnes víriques i les molècules d'ARN genòmic s'acoblen prop de la membrana plasmàtica per formar noves nucleocàpsides. Les glicoproteïnes de l'embolcall s'insereixen prèviament a la membrana de la cèl·lula hoste.
• Alliberament: Els nous virions es formen per gemmació. La nucleocàpsida s'apropa a la membrana plasmàtica modificada (amb les glicoproteïnes virals) i s'evagina, emportant-se un fragment d'aquesta membrana que constituirà l'embolcall del nou virus. Aquest procés no necessàriament causa la lisi immediata de la cèl·lula hoste, la qual pot continuar produint virus durant un temps.