Definition: What is Virology?

Essenzialmente, la virologia è la branca della microbiologia che si occupa dello studio dei virus (così come di varie particelle simili a virus), delle loro caratteristiche, della classificazione e della relazione con i rispettivi ospiti.

Rispetto agli altri organismi in microbiologia, i virus sono molto unici con caratteristiche diverse (per quanto riguarda la moltiplicazione, la struttura, ecc.)

Dato che i virus sono di importanza medica e veterinaria, la virologia è diventata sempre più una delle più importanti sotto-discipline della microbiologia che ha permesso ai ricercatori di scoprire non solo trattamenti e cure per le malattie che causano, ma anche utilizzarli per scopi farmaceutici.

Alcune delle caratteristiche generali di un virus includono:

• Può riprodurre solo (attraverso la sintesi e l’assemblaggio) in cellule viventi
• Contengono il DNA/RNA o entrambi, in alcuni casi
• non Sono in grado di sessuale o asessuale modalità di riproduzione
• non Sono le cellule sono acellulare particelle che, in mancanza di normale organelli cellulari e citoplasma
• Molto piccolo rispetto ad altri organismi unicellulari

* a Differenza di altri vera singole cellule, organismi, i virus sono indicati come “particelle” in più libri, perché essi non sono considerati come “vivere” le cellule.

* Sono parassiti che dipendono completamente dalle cellule viventi per la replicazione.

Classificazione dei Virus

Secondo un sistema che è stato proposto negli anni ‘ 70 dal Comitato Internazionale sulla Tassonomia dei Virus (ICTV), la classificazione (denominazione) è stato fornito:

• Phylum: Viricota
• Classe: Viricetes
• Ordine: Virales
• Famiglia: Viridae
• Sottofamiglia: Virinae
• Genere: Virus
• Sottogenere: Virus

Oltre a questo sistema di classificazione, la virologia classifica anche i virus in base alle seguenti caratteristiche:

Natura dell’acido nucleico

Per la maggior parte, le cellule degli organismi viventi contengono DNA nel loro nucleo che trasporta il materiale genetico. Per i virus, tuttavia, trasportano DNA o RNA con geni responsabili della codifica di proteine specifiche.

Anche il DNA e l’RNA tra vari tipi di virus sono diversi, il che consente di identificare virus specifici. Mentre i virus Poxvirus e Herpes contengono un avvolto, DNA a doppio filamento, il DNA a doppio filamento di adenovirus e poliomavirus non hanno una busta, mentre Parvovirus contengono unenveloped, DNA a singolo filamento.

Queste differenze si osservano anche nei virus a RNA. Ad esempio, virus come Retrovirus e Togavirus contengono RNA avvolto mentre i Picomavirus mancano di questo involucro esterno. Inoltre, l’RNA di tali virus come Reovirus è contenuto in un doppio capside.

Per dirigere la sintesi delle proteine, l’RNA virale codifica prima gli enzimi che replicano l’RNA in DNA. La nuova molecola di DNA è quindi direttamente responsabile della sintesi delle proteine virali.

Alcune delle altre strutture del materiale genetico possono assumere le seguenti forme:

• Lineare – Ad esempio virus del vaiolo e della rabbia
• Circolare – Ad esempio Papillomavirus
• Non segmentato-Ad esempio Virus parainfluenzali
• segmentato – Ad esempio Virus influenzali

Simmetria del guscio proteico

Diversi tipi di virus hanno anche una forma / morfologia diversa. Attualmente, sono state identificate diverse forme della shell del virus, che a sua volta è stata utilizzata per classificare diversi tipi di virus.

Questi includono:

· Simmetria elicoidale – I virus con questa morfologia contengono uno strato di capsomero che viene accatastato attorno all’acido nucleico formando una forma elicoidale. L’assemblaggio delle subunità proteiche forma una struttura elicoidale allungata che è flessibile o dura in natura. Esempi di questi virus includono il virus Sendal e il virus del mosaico del tabacco.

· Simmetria icosaedrica-Tipicamente, i virus classificati sotto questa morfologia hanno una struttura poliedrica composta da circa 20 facce / lati di triangoli equilateri e 12 vertici / angoli. Qui, le linee che attraversano i vertici opposti definiscono l’aspetto generale della shell.

Ad esempio, quelli che attraversano i centri delle facce di triangoli opposti si traducono in tre assi di simmetria rotazionale. Qui, quindi, la simmetria icosaedrica può variare da cinque volte a doppia simmetria rotazionale. Adenovirus, rhinovirus e poliovirus sono buoni esempi di virus che rientrano in questa categoria.

· Prolate-Questo è un tipo di icosaedri allungato. Di conseguenza, possono apparire di forma più cilindrica dato che l’allungamento è lungo un asse. Questa morfologia è stata associata a una maggioranza di virus noti come batteriofagi (virus che infetta e si replica nei batteri). Buoni esempi di batteriofagi includono il batteriofago M13 e il virus Escherichia T4.

· Complesso – La struttura complessa è una combinazione della simmetria elicoidale e icosaedrica. Pertanto, i virus con capsidi indicati come complessi non possono essere completamente classificati come elicoidali o icosaedrici.

In alcuni casi, questi virus possono contenere strutture aggiuntive come una parete cellulare complessa. Ciò consente al virus di essere facilmente identificato in base a qualsiasi funzionalità extra. Usando strutture extra come la coda elicoidale, il virus può attaccarsi a una cellula (ad esempio batteri) prima di inserire il loro DNA. Il poxvirus che causa il vaiolo negli esseri umani è un esempio di un virus con un guscio complesso.

· Busta-Rispetto agli altri gusci, il guscio dei virus, indicato come busta, è coperto da una membrana a doppio strato lipidico. Nella maggior parte dei casi, questa copertura si forma quando il virus esce dalla cellula ospite. Alcuni dei virus che hanno l’involucro a doppio strato lipidico includono il virus HIV e l’influenza.

Membrana lipidica: Presenza o assenza

Per alcuni virus, è stato dimostrato che l’involucro è costituito da un doppio strato lipidico. Questa busta, tuttavia, proviene dai lipidi cellulari dell’ospite e non dal virus stesso. Dato che questa struttura è presente solo in alcuni virus, viene utilizzata per scopi di classificazione.

Per i virus con il doppio strato lipidico, la busta serve una serie di ruoli che supportano l’infezione. Ad esempio, alcune delle funzioni del doppio strato lipidico includono l’attaccamento, il rilascio del contenuto nella cellula e l’imballaggio delle particelle appena assemblate.

Flaviviridae, HIV, H. influenzae e molti altri virus animali sono esempi di particelle che contengono un involucro lipidico a doppio strato. Alcuni dei virus che mancano di questa copertura (non inveloped) includono Caliciviridae e Papillomaviridae.

Dimensione del capside o Virione

I virus sono anche classificati in base alle dimensioni del capside del virione (l’intero virus compreso il guscio esterno e interno). Secondo gli studi, i raggi medi di un virus variano significativamente (da circa 10 a 200 nm). Ciò consente di classificare diversi tipi di virus esclusivamente in base a queste dimensioni.

Il sistema di Baltimora

Oltre alla classificazione basata sulle caratteristiche di cui sopra, i virus sono anche classificati in gruppi basati sul sistema di classificazione di Baltimora. Sviluppato da David Baltimore, un biologo premio Nobel, questo è uno dei sistemi più comunemente usati per la classificazione dei virus.

Questo sistema di classificazione raggruppa i virus in base alla produzione di mRNA:

· Gruppo I – Include virus (ad esempio l’herpesvirus) con DNA a doppio filamento che produce mRNA attraverso la trascrizione. Qui, il virus utilizza enzimi appartenenti all’ospite.

· Gruppo II-Includono quelli con DNA a filamento singolo (ad es. Parvovirus). Questo viene prima convertito nell’intermedio a doppio filamento prima che l’mRNA venga prodotto.

· Gruppo III – Questi virus (Ad es. Rotavirus) hanno un RNA a doppio filamento. Uno dei filoni funge da modello per la generazione di mRNA. Qui, l’enzima codificato dal virus è coinvolto nella generazione di mRNA.

· Gruppo IV-Questo gruppo comprende virus con RNA a filamento singolo (ad es. Picornavirus). Sebbene questo RNA possa servire come mRNA, gli RNA a doppio filamento (intermedi replicati) vengono prodotti per la prima volta per produrre mRNA.

· Gruppo V – I virus del Gruppo V (Ad es. Rabdovirus) contengono RNA a filamento singolo. A differenza dei virus del Gruppo IV, tuttavia, il loro RNA non può agire direttamente come mRNA e sono quindi complementari. Tuttavia, l’RNA a doppio filamento viene prodotto prima della produzione di mRNA.

· Gruppo VI – Virus in questo gruppo (Ad es. virus HIV) contengono un RNA diploide a filamento singolo che viene prima convertito in DNA a doppio filamento prima della produzione di mRNA.

· Gruppo VII – I virus del Gruppo VII (ad es. Hepadnavirus) hanno un DNA parzialmente a doppio filamento. Questi genomi primo nome singolo filamento RNA intermedi che agiscono anche s mRNA.

Virologia clinica vs veterinaria

Virologia veterinaria, che è una branca della virologia che si occupa degli agenti virali, delle malattie virali animali e di eventuali malattie zoonotiche emergenti causate da virus, sviluppate dalla necessità di controllare le malattie virali negli animali (ad esempio malattie da prioni, pestivirus, arterivirus, ecc.).

Mentre la virologia veterinaria è un importante campo di studio che mira a prevenire e curare le malattie degli animali causate da virus, è anche un campo importante nella virologia clinica. Ciò è dovuto al fatto che malattie come la rabbia che colpisce i canini possono anche colpire gli esseri umani.

La virologia clinica, d’altra parte, è un campo della medicina e della virologia che si occupa dello studio dei virus che causano patologie umane. Come la virologia veterinaria, anche la virologia clinica si occupa della classificazione e caratterizzazione di queste particelle, che a sua volta ha permesso di sviluppare strategie di trattamento e prevenzione contro le malattie che causano.

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