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La genetica dei virus

Sappiamo che i geni si «esprimono» attraverso la sintesi delle proteine, ma come viene stabilito quali geni esprimere e quali no? Come agisce il DNA durante lo sviluppo di un organismo pluricellulare? Quali sono le differenze di organizzazione e di espressione del genoma in procarioti ed eucarioti? Proveremo a rispondere a questi interrogativi considerando virus e batteri. Lo studio del loro genoma, infatti, ha permesso di fare importanti passi avanti nella ricerca dei meccanismi dell’espressione genica.

La struttura dei virus

Come abbiamo visto i virus non sono cellule: sono formati soltanto da un acido nucleico e da alcune proteine. I virus, inoltre, non eseguono funzioni metaboliche e non sono in grado di riprodursi autonomamente: i virus infatti sono parassiti intracellulari obbligati, cioè si sviluppano e si riproducono soltanto all’interno delle cellule di determinati ospiti, che possono essere animali, vegetali, funghi, protisti o procarioti. Per riprodursi, i virus utilizzano gli apparati della cellula ospite, di solito distruggendola. Al termine del processo la cellula libera le particelle virali figlie, che andranno a infettare nuove cellule ospiti.

All’esterno delle cellule ospiti, i virus si presentano sotto forma di particelle singole, definite virioni (▶figura 1). Un virione, l’unità fondamentale del virus, è formato da un acido nucleico avvolto da un capside, un rivestimento costituito da una o più proteine. L’acido nucleico costituisce il genoma del virione e può essere DNA oppure RNA. L’acido nucleico può essere costituito a seconda dei casi da un filamento lineare o circolare, doppio o singolo. Il virione inoltre può avere forma semplice o complessa e talvolta è avvolto da una membrana.

Dal momento che non hanno né la parete cellulare né un proprio metabolismo, i virus non risentono dell’azione degli antibiotici.

Figura
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Figura 1open

I virioni hanno forme differenti

(A) Il virus del mosaico del tabacco (un virus delle piante) è formato da un’elica interna di RNA avvolta da molecole proteiche che assumono una disposizione elicoidale. (B) Molti virus animali, come questo adenovirus, possiedono un rivestimento esterno definito capside, al cui interno si trova una massa sferica di proteine e DNA. (C) In alcuni virus, come questo herpesvirus, il capside è avvolto esternamente da una membrana.

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