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11. Virus e prioni, vettori
di informazione genetica
conformazionale
alcune caratteristiche identificano i virus come
agenti infettivi completamente diversi da ogni
organismo vivente
Circa il 60% delle malattie infettive oggi note e varie forme
di cancro sono dovute ai virus (
virus oncògeni
). Tutte le infe-
zioni virali, dalle più banali come il raffreddore alle più gravi
come l’epatite o la sindrome da immunodeficienza acquisita
(
AIDS
), condividono la caratteristica di non potere esse curate
facilmente con i comuni farmaci, per cui l’orientamento tera-
peutico più valido per contrastare le malattie da virus è la pre-
venzione (mediante
vaccinazione
se esiste un preparato adat-
to) che induca una condizione di immunità dell’organismo.
I virus, evidentemente, eludono farmaci specifici come
gli
antibiotici
che, su di loro, non hanno alcun effetto. Le
difficoltà terapeutiche derivano dal fatto che i virus sfruttano
le funzioni indispensabili per la sopravvivenza proprie dell’or-
ganismo infettato, e contro le quali si dovrebbe intervenire.
Che cosa conferisce ai virus tali proprietà? Vediamo le ca-
ratteristiche che li individuano, in base alle quali non possiamo
classificarli con gli altri gruppi di organismi.
•
Non hanno una crescita autonoma
: se poniamo una prepara-
zione pura di particelle virali in un terreno di coltura ricco di
sostanze nutrienti, in grado quindi di fornire sia materia sia
energia, queste, a differenza delle cellule, non si moltiplica-
no dimostrando di essere prive di attività metabolica.
•
Per moltiplicarsi necessitano di cellule viventi
: se disperdia-
mo la stessa preparazione pura di particelle virali utilizzata
nel terreno di coltura in una coltura di cellule, dopo 20-30
minuti circa si osserva che dalle cellule si libera un gran
numero di nuove particelle virali, responsabili talvolta della
distruzione stessa della cellula. Tutto ciò che è vivente è utile
alla loro sopravvivenza, con conseguenti costi per le società
moderne in termini di salute pubblica, raccolti agricoli de-
vastati, bestiame decimato.
•
Hanno un’informazione ereditabile
: le particelle virali neo-
formate presentano la stessa organizzazione molecolare e le
stesse proprietà di quelle immesse nella coltura di cellule.
•
La loro moltiplicazione dipende da ospiti specifici
: non tutti i
virus si moltiplicano nello stesso tipo di cellule: ognuno ha
specifiche preferenze verso determinati ospiti.
•
Non muoiono a meno che non li si distrugga fisicamente
: la
morte, infatti, dal punto di vista biologico, consiste nell’arre-
sto di ogni attività metabolica per raggiungimento dell’equi-
librio da parte di tutte le reazioni chimiche, mentre i virus
non hanno metabolismo proprio.
I virus dispongono di materiale ereditario ma
sono privi delle attività metaboliche necessarie
per utilizzarlo in modo autonomo
I virus devono attuare una strategia riproduttiva insolita
appropriandosi degli apparati di replicazione, trascrizione e
traduzione di cellule ospiti che programmano con il proprio
materiale genetico.
Ciò implica che essi condividano con i propri ospiti gli
stessi meccanismi di duplicazione, gli stessi codici e gli stessi
segnali, altrimenti non sarebbero in grado di penetrare al loro
interno e di replicarsi a loro spese. Possiamo paragonarli a un
CD (il materiale ereditario) su cui è incisa una canzone che,
in teoria, può non essere mai ascoltata, a meno che non si
introduca il supporto in un lettore (l’apparato metabolico della
cellula ospite) che ne interpreti il contenuto traducendolo in
segnali acustici percepibili (l’infezione).
Poiché i virus sono particelle materiali, possono presen-
tarsi in
aggregati cristallini
come le sostanze minerali, mentre
all’interno delle cellule si comportano come gli esseri viventi e
si riproducono a migliaia grazie allo sfruttamento del metabo-
lismo dell’ospite (
fig. 45
).
I virus non hanno struttura cellulare
Come abbiamo già detto, le particelle virali o
virioni
sono
strutture non cellulari costituite da un nucleocapside, un comples-
so sovramolecolare formato dal cromosoma virale e dal capside.
Il cromosoma virale è costituito da DNA nei cosiddetti
virus a DNA
: può essere
a filamento doppio
o
singolo
, può es-
sere contenuto in un’unica molecola o ripartito in più molecole
ed è impacchettato nella testa del virus.
Il cromosoma può essere costituito anche da RNA e in tal
caso i virus vengono detti
virus a RNA
o
retrovirus
. L’RNA,
a filamento
doppio
o
singolo
, può essere contenuto anche in
questo caso in un’unica molecola o suddiviso in più molecole.
Dei retrovirus parleremo più in dettaglio più avanti.
Il virus più semplice contiene 240 nucleotidi, contro i 3
miliardi dell’uomo.
ezione
E
j
Le basi molecolari dell’ereditarietà: genetica ed evoluzione
S
36
Fig. 45
Un’immagine al TEM mostra numerosi virus H5N1
dell’influenza aviaria (in giallo)
che hanno infettato
cellule renali di cane. I virus
programmano la propria
replicazione dentro le cellule,
dimostrando di possede-
re un progetto codificato
come qualsiasi altro vivente,
reagiscono ai cambiamenti
dell’ambiente e si evolvono.
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Le vaccinazioni
Vaccinations
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