Virus (biologia)
I virus (o vira, virales, virii a seconda degli schemi tassonomici ed ambiti di indagine) sono entità biologiche con caratteristiche di parassita obbligato, la cui natura di organismo vivente o struttura subcellulare è discussa, così come la trattazione tassonomica. La singola unità virale viene denominata virione.
| Virus | |
|---|---|
 A virus senza membrana B virus con membrana 1 Capside 2 Acido Nucleico 3 Capsomero 4 Nucleocapside 5 Virione 6 Rivestimento proteico 7 Rivestimento glicoproteico | |
| Classificazione scientifica | |
| Phylum | Virus |
| Gruppi I-VIII | |
| |
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, dai meno evoluti all'uomo.
Sono mediamente circa 100 volte più piccoli di una cellula e consistono di alcune strutture fondamentali.
- tutti posseggono un relativamente piccolo genoma costituito da DNA o RNA, che trasporta l'informazione ereditaria;
- tutti posseggono, quando all'esterno della cellula ospite, una copertura proteica (capside) che protegge questi geni; entità simili ma prive del capside appartengono ai viroidi. Presentano talora un rivestimento esterno lipidico (envelope) da cui sporgono delle proteine di superficie (H=emagglutinina; N=neuraminidasi), fondamentali per il legame con le cellule e l'immunità;
- alcuni posseggono un ulteriore rivestimento che si chiama pericapside, di natura lipoproteica, che deriva da una struttura che ha ospitato il virus;
- alcuni posseggono strutture molecolari specializzate ad iniettare il genoma virale nella cellula ospite.
Il loro comportamento parassita è dovuto al fatto che non dispongono di tutte le strutture biochimiche e biosintetiche necessarie per la loro replicazione. Tali strutture vengono reperite nella cellula ospite in cui il virus penetra, utilizzandole per riprodursi in numerose copie. La riproduzione del virus spesso procede fino alla morte della cellula ospite, da cui poi dipartono le copie del virus formatesi.
Origine del termine
Virus deriva dalla forma latina vīrus, che significa "tossina" o "veleno".
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. Furono inizialmente chiamati "virus filtrabili" in quanto passavano attraverso filtri che trattenevano i batteri, filtri in ceramica a porosità micrometrica, ma a differenza delle semplici tossine, potevano essere trattenuti da ultrafiltri. Saranno classificati definitivamente 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.
La scelta del vocabolo latino vīrus causa problemi nel voler ricavarne il plurale, come si suol fare nella tassonomia (vedi animalia per animali, plantae, per piante, eccetera). Essendo una parola neutra della II declinazione e terminando in -us nei tre casi diretti (nominativo, accusativo e vocativo) è considerata irregolare. Si declina nei casi obliqui (genitivo, dativo e ablativo) con il sinonimo venēnum.
Dovrebbe essere singularia tantum, ha cioè soltanto il singolare, come "riso" o "aria". In circostanze particolari potrebbe essere reso plurale, ma non ci è giunta tale forma. Lwoff, Horne e Tournier, nella loro classificazione del 1962, propongono e usano la forma vira. In ambito anglofono viene usata la forma errata virii (da vīriī), più che altro per riferirsi ai virus informatici, mentre in ambito biologico è usata la forma pluralizzata inglese viruses. Vīriī è errato poiché presuppone la parola vīrius (come radius, radiī), che non esiste. Altro plurale ipotizzabile è vīrī, che però richiederebbe come singolare la parola vīr, che non esiste. In latino la parola vir significa "uomo" e si rende al plurale come virī.
Origine dei tassi
La tassonomia motreeena considera l'evoluzione, quindi non si limita ad incasellare ma non prescinde dall'analisi filogenetica degli organismi considerati. Vi sono differenti teorie sull'origine dei virus.
- La teoria storicamente più antica considerava che fossero esseri viventi primitivi, con conseguente necessità di avere un regno a sé, inserito in alcuni schemi tassonomici.
- Altra teoria li vede come procarioti semplificati e specializzati per l'estremo parassitismo, quindi inclusi 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.
- Più recentemente infine si è considerato che i virus sono molto diversi fra loro, un esempio è 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 autonomo.
Queste considerazioni hanno una profonda influenza sul dibattito relativo all'origine della vita sul nostro pianeta ed all'accettazione di un modello scientificamente condiviso.
Premettendo che a seconda della prospettiva le attuali classificazioni maggiormente in uso sono la ICTV e la Baltimore, la storia della categorizzazione, per le evidenti peculiarità di difficile approccio diretto ai virus ha subito un percorso a volte caotico e in tempi anche recenti sono coesistite classificazioni differenti a seconda dell'approccio: tassonomico classico, di virologia medica o di virologia vegetale.
Una classificazione bianale latina venne proposta dal virologo botanico Holmes nel 1939, poi vari altri schemi sopravvennero nel 1940; nel 1962, André Lwoff, Robert Horne e Paul Tournier svilupparono una classificazione linnaeana gerarchica con phylum, classe, ordine, famiglia, genere, e specie. I virus erano raggruppati per le caratteristiche, non per l'ospite od i sintomi da esso presentati. Uno dei tentativi moderni di razionalizzazione è stato fatto dal gruppo scientifico, definitosi International Committee on the Nomenclature of Viruses (ICNV), che nel 1966 ha intrapreso un riordino. Successivamente il gruppo si è evoluto nell'attuale International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV) nel 1973, ed è in corso la sistemazione tassonomica degli agenti virali con sistemi informatici: ICTV database (ICTVdb).
Vista l'apparente convergenza della condizione virale dei cinque regni, si è usato per lungo tempo la classificazione di Holmes (1948).
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).
Classificazione ICTV
La classificazione approvata dall'ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses, Commissione internazionale di tassonomia dei virus), nel 1966 e poi nel 2008, secondo la normale suddivisione tassonomica, individua cinque ordini:
- Caudovirales
- Herpesvirales
- Mononegavirales
- Nidovirales
- Picornavirales.
Classificazione LHT
LHT System of Virus Classification, classificazione ormai storica, basata su tipo di acido nucleico, simmetria, capside.[1]
- Phylum Vira (Suddivisi in 2 subphyla)
- Subphylum Deoxyvira (DNA virus)
- Classe Deoxybinala (simmetria bilaterale)
- Ordine Urovirales
- Famiglia Phagoviridae
- Classe Deoxyhelica (simmetria elicoidale)
- Ordine Chitovirales
- Famiglia Poxviridae
- Classe Deoxycubica (simmetria cubica)
- Ordine Peplovirales
- Famiglia Herpesviridae (162 capsomeri)
- Ordine Haplovirales (no capside)
- Famiglia Iridoviridae (812 capsomeri)
- Famiglia Adenoviridae (252 capsomeri)
- Famiglia Papiloviridae (72 capsomeri)
- Famiglia Paroviridae (32 capsomeri)
- Famiglia Microviridae (12 capsomeri)
- Subphylum Ribovira (RNA virus)
- Classe Ribocubica
- Ordine Togovirales
- Famiglia Arboviridae
- Ordine Lymovirales
- Famiglia Napoviridae
- Famiglia Reoviridae
- Classe Ribohelica
- Ordine Sagovirales
- Famiglia Stomataviridae
- Famiglia Paramyxoviridae
- Famiglia Myxoviridae
- Ordine Rabdovirales
- Subordine Flexiviridales
- Famiglia Mesoviridae
- Famiglia Peptoviridae
- Subordine Rigidovirales
- Famiglia Pachyviridae
- Famiglia Protoviridae
- Famiglia Polichoviridae
- Famiglia Polichoviridae
Classificazione di Casjens and Kings
Virus classificati in 4 gruppi basati su tipo di acido nucleico, presenza o meno del rivestimento, simmetria e loco di assemblaggio.
- Single Stranded RNA Viruses - Virus a singolo filamento di RNA
- Double Stranded RNA Viruses - Virus a doppio filamento di RNA
- Single Stranded DNA Viruses - Virus a singolo filamento di DNA
- Double Stranded DNA Viruses - Virus a doppio filamento di DNA
Classificazione del 1975 [2]
Classificazione di David Baltimore
- La classificazione di David Baltimore 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. La classificazione di Baltimore quindi prevede sette gruppi in relazione al tipo di acido nucleico:
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.
Dimensioni
Le dimensioni dei virus partono da circa 10 nm, i più grandi possono raggiungere i 450 nm e il mimivirus i 750-800. Alcuni virus filamentosi superano di poco in lunghezza il micron.
Struttura
Una completa particella virale, o virione, è costituita da acido nucleico circondato da un rivestimento protettivo di proteine chiamato capside. Questo è formato da subunità identiche di proteina o capsomeri. I virus possono avere un rivestimento lipidico derivante dalla membrana cellulare della cellula ospitante. Il capside è composto da proteine codificate dal genoma virale e la sua forma può servire come base per la distinzione morfologica. Proteine associate con acidi nucleici sono noti come nucleoproteine e l'associazione di proteine del capside virale con acido nucleico virale è chiamato nucleocapside. In generale abbiamo quattro fondamentali tipi morfologici di virus: Elicoidali, Poliedrici, Dotati di rivestimento e Complessi, come i batteriofagi.
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)
Note
- ^ Lwoff A, Horne R, Tournier P, A system of viruses , Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. volume = 27 pag 51–5 1962 pmid = 13931895 |
- ^ http://www.microbiologyprocedure.com/virus-structure-and-classification/classification-of-virus-by-casjens-and-king.htm Sinteticamente esposta in microbiologyprocedure.com/
Voci correlate
Altri progetti
Wikiquote contiene citazioni di o su virus
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su virus
Wikispecies contiene informazioni su virus
Collegamenti esterni
- (EN) All the Virology on the WWW
- International Committee on Taxonomy of Viruses, Universal virus database
Template:Link AdQ Template:Link AdQ Template:Link AdQ Template:Link AdQ Template:Link AdQ