Riassunto di Virologia e Biologia dei Batteriofagi

## Introduzione I virus sono elementi genetici e particelle nucleoproteiche submicroscopiche che si comportano come parassiti intracellulari obbligati. Pur essendo i microrganismi più abbondanti nella biosfera, non sono organismi cellulari e non possono replicarsi autonomamente: la loro esistenza è strettamente legata alle cellule ospiti in cui si moltiplicano. > Definizione: I virus sono particelle nucleoproteiche contenenti un unico tipo di acido nucleico (DNA o RNA) capaci di infettare cellule e sfruttarne i meccanismi per produrre progenie virale. ## Ciclo vitale e fasi del virus I virus esistono tipicamente in due fasi principali: ### 1. Fase intracellulare - Il genoma virale entra in una cellula ospite e utilizza le macchine cellulari per **replicare** il proprio materiale genetico e **sintetizzare** proteine virali. - Questa fase comporta trasferimento di energia e risorse dall’ospite al virus. ### 2. Fase extracellulare - Il virione è la particella virale completa, stabilizzata da un capside e talvolta da un involucro lipidico. - In questo stato il virus è **infettivo** ma **non** si replica. > Definizione: Virione — particella extracellulare completa e infettiva di un virus, costituita da acido nucleico e involucro proteico, eventualmente circondata da un envelope lipidico. ## Caratteristiche fondamentali dei virus - Contengono **un solo tipo di acido nucleico**: DNA **oppure** RNA. - Il genoma può essere: a singolo filamento (ss) o doppio filamento (ds), lineare o circolare, segmentato o non segmentato. - Nei genomi a singolo filamento la **polarità** è importante: il filamento positivo (+) è codificante (simile all’mRNA), il filamento negativo (-) è complementare. > Definizione: Polarità del genoma — indica se un ssRNA è direttamente traducibile come mRNA (+) o se è la sequenza complementare (-) che richiede sintesi di un filamento complementare prima della traduzione. Fun fact: I virus a RNA hanno una maggiore tendenza a effettuare salti di specie rispetto ai virus a DNA, spesso per la maggiore velocità di mutazione dei loro enzimi di replicazione. ## Struttura del virione ### Capside e involucro - **Capside**: involucro proteico presente in tutti i virus. Protegge il genoma e può avere simmetrie diverse (icosaedrica, elicoidale, complessa). - **Envelope (pericapside)**: membrana lipidica derivata dall’ospite in alcuni virus; contiene proteine virali di membrana che media l’ingresso nelle nuove cellule. Tavola comparativa: struttura dei virioni | Caratteristica | Virus nudi | Virus rivestiti | |---|---:|---:| | Presenza di envelope | No | Sì | | Stabilità nell’ambiente | Maggiore | Minore (sensibile ai solventi) | | Meccanismo di ingresso | Spesso endocitosi o passaggio diretto | Fusione o endocitosi mediata da glicoproteine | ### Dimensioni e osservazione - I virioni sono filtrabili su filtri da $0.2\ \mu m$ e invisibili al microscopio ottico. La prima immagine al microscopio elettronico di un batteriofago risale al 1939. ## Genoma: varietà e implicazioni funzionali - Il genoma virale codifica le funzioni necessarie per entrare, replicarsi, assemblare nuove particelle e uscire dalla cellula. - I virus a RNA spesso codificano una RNA-polimerasi RNA-dipendente, poiché la cellula ospite normalmente non possiede tale enzima. - Genomi più grandi tendono a richiedere associazione con proteine per il corretto impacchettamento e regolazione. ## Differenze rispetto ad altri microrganismi - **I virus NON SONO batteri**: le infezioni virali non si curano con gli antibiotici; esistono invece antivirali specifici. - **I virus NON SONO organismi cellulari**: non hanno metabolismo proprio, non producono energia né replicano il genoma autonomamente. > Definizione: Infezione — processo attraverso il quale un agente biologico entra e si replica all’interno di una cellula ospite; nei virus l’infezione può essere litica (con distruzione della cellula) o latente/lysogenica (persistenza del genoma virale nell’ospite).