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¿Pueden los biólogos identificar todos los virus?

¿Pueden los biólogos identificar todos los virus?


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Hoy fui al médico con mi novia, y el médico dijo que tenía un virus pero no sabía cuál y que debería dejar que la infección se curara con un poco de descanso.

Me molesta el hecho de que la doctora no supiera qué tipo de virus tiene.

¿Los médicos / biólogos no conocen todos los diferentes tipos de virus que existen? ¿No es posible identificarlos a todos?


¿Los médicos / biólogos no conocen todos los diferentes tipos de virus que existen?

No, los biólogos no conocen todos los virus que existen. ¡Hay mucho! Sin embargo, conocemos a muchos de los que infectan a los seres humanos, especialmente a los que provocan las enfermedades más comunes.

Me molesta el hecho de que la doctora no supiera qué tipo de virus tiene.

Sin saber ningún síntoma, su novia probablemente tuvo algún tipo de influenza (gripe), rinovirus (resfriado), norovirus (diarrea, etc.) o virus respiratorio sincitial (fuerte). Esas son solo las infecciones por virus más comunes. Es posible identificarlos (consulte las pruebas de laboratorio para detectar norovirus o influenza), pero es innecesario en la mayoría de los casos.

La cuestión es que, independientemente de cuál de ellos tenga, el consejo médico seguirá siendo el mismo: descanso y líquidos. Por lo tanto, identificarlos solo agregará tiempo y dinero.

Hay algunos casos en los que se realiza la identificación viral incluso para estas enfermedades. Por ejemplo, antes de administrar un antiviral como Tamiflu, que se administra, por ejemplo, a mujeres embarazadas con gripe. Antes de administrar un antiviral, debe establecerse que efectivamente está infectada con el virus de la influenza. Estas pruebas también se realizan en pacientes hospitalizados. En algunos países y años, todos los casos de influenza se examinan para saber más tarde qué cepas del virus infectaron a cuántas personas y cómo se propagó.

Por ejemplo, si el resultado de la prueba no cambia el tratamiento, los CDC no recomiendan la prueba de influenza. Con un problema gastrointestinal en el que se sospecha norovirus, nadie va a hacer una identificación para un caso sencillo.


Es una situación de costo / beneficio. Sí, podrían haber tomado muestras, procesarlas, detectar el virus y, finalmente, identificar exactamente qué virus (más o menos *) que tenía tu novia por su secuencia genética. Pero, ¿quiere pagar 10k-100k por virus para averiguarlo, o simplemente pagar $ 20-100 y tomar algunos líquidos y estar bien?

Digo algo así porque los virus tienden a mutar bastante. Un gran ejemplo es el virus de la influenza. Hay muchas cepas, con genotipado se puede decir que es H5N1 vs H1N1. Pero, por lo general, el resultado para una persona será "Tienes gripe". "

Hay algunas pruebas específicas para las familias, una vez más, la gripe es un gran ejemplo. Debido a que el virus de la gripe puede ser mortal para ciertos grupos de personas, y debido a que afecta a muchas personas, es importante hacerse una prueba rápida. Acabo de hacerme la prueba hoy, solo me tomó unos 15 minutos, afortunadamente no tengo gripe.

Pero para lo que llamaré virus de resfriado cotidianos, no hay necesidad de una detección rápida o avanzada. Y ahí es donde obtienes la respuesta que obtuviste hoy.


Lista de diferentes tipos de biólogos

¿Qué es biología? En pocas palabras, es el estudio de los seres vivos, desde el organismo unicelular más pequeño hasta las plantas y animales más grandes del mundo. Debido a que existen muchos tipos de biología, hay muchas formas de ser biólogo. Los biólogos pueden seguir carreras en diversos campos, incluida la biología de la vida silvestre, la biología forense, la microbiología, la biología ambiental y la bioingeniería. Dependiendo de su especialidad y nivel de educación, pueden encontrar empleo como biólogos forenses, microbiólogos, botánicos, cetólogos, entomólogos, ornitólogos o ingenieros biológicos. Mientras que algunos biólogos pasan su tiempo en laboratorios estudiando seres vivos a nivel molecular, otros trabajan al aire libre investigando organismos en sus hábitats naturales.


Los científicos finalmente identifican una toxina mortal que ha estado matando pájaros

Para revisar este artículo, visite Mi perfil y luego Ver historias guardadas.

Fotografía: Frank Bienewald / Getty Images

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Durante 25 años, un misterioso asesino ha andado suelto por el sur de Estados Unidos, responsable de la muerte de más de 100 águilas y miles de otras aves. Las primeras víctimas se encontraron en el otoño de 1994 y en el invierno de 1995, cuando 29 águilas calvas murieron en el lago DeGray, Arkansas o cerca de él. Al principio, los pájaros parecían estar intactos. Pero durante una autopsia, los científicos encontraron lesiones en el cerebro y la médula espinal, una condición que llamaron mielinopatía vacuolar aviar (MAV). Los investigadores del Departamento de Pesca y Vida Silvestre buscaron enfermedades o toxinas como el DDT que pudieran causar esta enfermedad debilitante, pero no encontraron nada.

El misterio quedó sin resolver.

El asesino apareció de nuevo unos años después en las Carolinas, Georgia y Texas. Además de las águilas calvas, había comenzado a atacar aves acuáticas como los gansos canadienses, las fochas y los patos reales. Primero hizo que los pájaros no pudieran volar. Se tambalearon, se les cayeron las alas, parecían catatónicos o paralizados. Luego, en tan solo cinco días, estaban muertos.

Ahora, en un artículo publicado hoy en Ciencias, Un equipo internacional de investigadores de Alemania, República Checa y Estados Unidos finalmente identificó al culpable, una neurotoxina previamente desconocida llamada etoctonotoxina, que podría ser producida por una combinación mortal de plantas invasoras, bacterias oportunistas y contaminación química en lagos y embalses.

Para encontrar esta nueva toxina, los científicos tuvieron que trabajar juntos como detectives, evaluando la escena del crimen e interrogando a los sospechosos. Susan Wilde, profesora de ciencias acuáticas en la Universidad de Georgia, comenzó a investigar el misterio en 2001 cuando 17 águilas calvas murieron en el lago J. Strom Thurmond, un embalse artificial en la frontera entre Georgia y Carolina del Sur. “Había visto las muertes de águilas antes en eventos pasados, pero este era el reservorio donde había hecho la investigación de mi tesis”, dice ella. “Fue un misterio interesante pero como un éxito. Ese era el embalse en el que había trabajado y había visto muchas águilas sobrevolar ".

Cuando Wilde había estado recopilando datos para su disertación a mediados de la década de 1990, no había mucha vegetación creciendo en el embalse. Pero cuando regresó unos años después, el lago había sido superado por una planta invasora llamada hydrilla, que es fácil de cultivar y se había convertido en una planta popular para las peceras. (Se rumorea que la hydrilla se lanzó inicialmente en los EE. UU. En la década de 1950 cuando superó a un acuario y alguien la arrojó a un canal de Florida. Desde entonces, se ha convertido en una de las malezas acuáticas más perniciosas del país, prosperando en los lagos de agua dulce de Washington a Wisconsin a las Carolinas.) Wilde comenzó a preguntarse si las muertes de águilas y la presencia de esta nueva planta estaban relacionadas.

Pero Wilde tuvo que interrogar a todos los posibles sospechosos. Comenzó tomando muestras del agua y el sedimento del lago en busca de bacterias. Ella llegó con las manos vacías. Pero cuando comenzó a examinar las hojas de la planta hydrilla, encontró colonias de una cianobacteria previamente desconocida. Ella lo nombró Aetokthonos hydrillicola, "El asesino de águilas que crece en hydrilla".

Las cianobacterias, también conocidas como algas verdiazules, son famosas por crear las flores tóxicas que envenenan los lagos y los mariscos. Wilde planteó la hipótesis de que la toxina se produjo en las hojas de esta planta y luego se la comieron las aves herbívoras que nadaban en el lago. Cuando el veneno comenzó a actuar en el sistema nervioso de las aves, se volvieron catatónicas: presa fácil para las águilas calvas que migran hacia el sur cada año para anidar. Cuando las águilas se comieron la presa infectada, todas las toxinas almacenadas en los músculos y el estómago de las aves se transfirieron a las águilas.

Pero para asegurarse de que estaba persiguiendo al sospechoso correcto, Wilde necesitaba Aetokthonos hydrillicola en el laboratorio, para averiguar qué toxina produce. Pero es más fácil decirlo que hacerlo. Las bacterias son muy difíciles de cultivar. Además, tuvo que cultivarlos en un entorno que imitara el agua del depósito. "Es un poco difícil recrear ese entorno en el laboratorio", dice Wilde. Los cultivos seguían siendo colonizados por otras bacterias que crecían más rápido y con mayor facilidad. “Tuvimos muchos problemas con la contaminación y el inicio del cultivo”, dice ella.

Fue entonces cuando llamó Timo Niedermeyer. Niedermeyer, científico de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg en Alemania, estudia las cianobacterias y, cuando se topó con el trabajo de Wilde, se sintió intrigado por esta nueva especie. Su equipo hizo que Wilde enviara algunas muestras de las hojas de hydrilla colonizadas y descubrieron una manera de cultivar las bacterias en el laboratorio. Todavía crecía increíblemente lento, tuvieron que esperar 18 meses para obtener suficientes bacterias para realizar cualquier prueba, pero parecía que iban en la dirección correcta.

Después de esperar y esperar, Niedermeyer finalmente tuvo suficientes bacterias para realizar un ensayo y ver qué toxinas estaban produciendo. No encontraron nada. “Esto fue realmente frustrante, por supuesto”, dice Niedermeyer. "Y no teníamos idea de qué hacer".

A estas alturas, ya habían pasado mucho tiempo en un proyecto que no estaba dando resultado. “Trabajamos durante cinco, seis años sin realmente ningún resultado. Cultivar sólo para nada ”, dice.

Los científicos tuvieron que reagruparse. No querían estar demasiado comprometidos con una teoría. “No querrás apegarte tanto a tu hipótesis que no puedas mirar con honestidad los datos que dicen 'No, eso está mal'”, dice Wilde. “Pero el truco es que los datos negativos no necesariamente significan que la hipótesis sea incorrecta. Simplemente significa que no lo demostró en ese juicio. Así que lo intentamos una y otra vez ".

Esta vez, Niedermeyer le pidió a Wilde que le enviara una hoja de hydrilla entera y los tallos. En lugar de raspar las bacterias de la hoja, mantuvo todo intacto. Él y su equipo lo examinaron usando espectrometría de masas, una técnica de imágenes que les permitió ver moléculas individuales en las hojas. No solo vieron las cianobacterias, sino que, sentadas junto a ellas en la parte superior de la hoja, también notaron otro compuesto, que contenía cinco átomos de bromo. El bromo es un elemento químico que es altamente reactivo y no suele estar en el medio ambiente. Aparece naturalmente en su forma de iones cargados negativamente menos reactivos: bromuro. Pero incluso el bromuro no suele aparecer en entornos de agua dulce como el lago J. Strom Thurmond. Donde hacen apariciones frecuentes es en productos artificiales: los seres humanos usan bromuro en sedantes, aditivos para combustibles y para desinfectar el agua.

El medio que usaba su laboratorio para cultivar las cianobacterias no contenía bromuro. Niedermeyer se dio cuenta de que este debía ser el ingrediente faltante que necesitaban las cianobacterias para producir su toxina mortal. “Este fue como un momento de '¡Eureka!'”, Dice.

Agregaron bromuro a la mezcla y, de hecho, las cianobacterias produjeron una toxina. Niedermeyer finalmente pudo llamar a Wilde y decirle que habían encontrado al asesino. "Eso fue genial", dice.

Robert Sargent, gerente de programas del Departamento de Recursos Naturales de Georgia, describe el descubrimiento como "noticias destacadas". Está particularmente emocionado de que los investigadores hayan descubierto una forma de detectar la toxina en el laboratorio. “Es simplemente extraordinario para la ecología, para que comprendamos mejor este proceso y tal vez podamos controlarlo”, dice. Señala que si bien las muertes de águilas son alarmantes, son una señal de un problema mucho mayor. "Siempre que vemos enfermedades o muertes de especies en la parte superior de la cadena alimentaria, es una señal de alerta para la salud potencial del medio ambiente", dice.

Después de encontrar la toxina, el equipo de investigación aceleró. Aislaron el compuesto que contenía bromuro y confirmaron que estaba presente en las aves muertas que mostraban lesiones. Observaron la planta de hydrilla en sí y descubrieron que es capaz de enriquecer el bromuro del medio ambiente, haciéndola aún más disponible para las cianobacterias. “La concentración de bromuro en la planta es mucho mayor que en el agua o en el sedimento donde crece la planta”, dice Niedermeyer. "Esto es un poco intrigante, pero no sabemos por qué la planta lo hace".

Pero en este misterio de asesinato, identificar al culpable no es exactamente lo mismo que terminar la historia. El equipo todavía tiene muchas preguntas. ¿Las cianobacterias invadieron la hydrilla o ya estaba en el agua? ¿El bromuro se produce de forma natural o podría provenir de fuentes artificiales, como centrales eléctricas de carbón y retardadores de llama? Hydrilla es una plaga tan persistente que la gente ha intentado usar herbicidas como el dibromuro de diquat para eliminarla. ¿Podría ese herbicida ser la fuente del ingrediente que crea esta toxina? Wilde y Niedermeyer creen que es posible.

También les preocupa mucho si esta neurotoxina podría afectar a los humanos que comen aves infectadas. "Esto podría ser un problema real, pero aún no lo sabemos", dice Niedermeyer. Wilde quiere comenzar a monitorear en más ubicaciones. No todos los lagos que tienen hidrilla han tenido un brote de MAV, pero hay muchos en los que la maleza ha sido tratada con herbicida y podrían potencialmente volverse tóxicas en el futuro. Wilde espera que con más monitoreo, los científicos puedan adelantarse a posibles brotes y evitar que esto se propague aún más.

Sargent agrega que los residentes también pueden desempeñar un papel en los esfuerzos para controlar los brotes de MAV al no arrojar plantas de acuario a los cursos de agua. Los navegantes pueden eliminar las plantas acuáticas de sus hélices y cascos, y si las personas ven aves acuáticas o aves rapaces que se comportan de manera extraña, pueden informar esos avistamientos a la agencia estatal de vida silvestre.

Se ha demostrado que el simple hecho de controlar los brotes que ya han ocurrido es complicado. Hydrilla es una planta tenaz. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército ha tenido suerte al usar la carpa herbívora para devorar la maleza, pero incluso después de ser mordida por los peces, volverá a crecer de los tubérculos enterrados en el sedimento del lago. Y aunque crece lentamente Aetokthonos hydricolla es igual de difícil deshacerse de él. “Simplemente sobreviven. No puedes matarlos ”, dice Niedermeyer. Recuerda algunas culturas en los platos de su laboratorio que se habían olvidado y no se cuidaron adecuadamente. “Pensamos, 'Está bien, está muerto'”, dice. "Pero no. Si solo agrega un poco de medio fresco, comienza a crecer nuevamente ".

Niedermeyer dice que ahora que saben lo que están buscando, los científicos tienen más posibilidades de detener finalmente al asesino de una vez por todas. “Ahora que somos conscientes del problema, podemos detectar la cianobacteria. Podemos controlar la toxina. Podemos empezar a tomar muestras de los cuerpos de agua en busca de bromuro ”, dice. "Ahora que sabemos lo que estamos buscando, podemos empezar a encontrar una solución".


Los científicos identifican 90 medicamentos que podrían reutilizarse para combatir el COVID-19

Investigadores del Instituto de Investigación Scripps en California han identificado 90 medicamentos que podrían reutilizarse para el tratamiento de pacientes con COVID-19.

Para el estudio, los investigadores examinaron la mejor biblioteca de reutilización de fármacos de su clase conocida como ReFRAME en busca de fármacos capaces de prevenir la replicación del SARS-CoV-2. La biblioteca contiene tanto medicamentos que ya han sido aprobados por la FDA como algunos que ya han sido probados para determinar su seguridad en humanos.

En total, examinaron casi 12.000 medicamentos. Utilizaron cada uno para tratar dos tipos diferentes de células humanas infectadas con SARS-CoV-2 cultivadas en laboratorio. Después de 24 o 48 horas, midieron los niveles de infección viral en las células para ver si los medicamentos tenían éxito en prevenir la replicación del virus. En algunas ocasiones, se aplicaron dos medicamentos al mismo tiempo para ver si se complementaban.

De todos los medicamentos examinados, los investigadores identificaron 90 que eran capaces de prevenir la propagación del SARS-CoV-2 en al menos una de las líneas celulares humanas probadas. Entre ellos, se consideró que 13 tenían un alto potencial de reutilización como terapia COVID-19 debido a su potencia, probable mecanismo de acción y propiedades farmacocinéticas.

Si bien cuatro de estos medicamentos (halofantrina, nelfinavir, simeprevir y manidipina) ya han sido aprobados por la FDA, los otros nueve todavía se encuentran en el proceso de desarrollo de medicamentos. Junto a esto, los investigadores encontraron otros 19 fármacos que parecían potenciar los efectos del remdesivir. También pasaron a probar los fármacos de mejor rendimiento en modelos animales.

"Los resultados de los ensayos celulares y modelos animales son muy prometedores y la necesidad de remedios médicos para abordar el COVID-19 sigue siendo urgente", dice Peter Schultz, uno de los autores del estudio. "Es fundamental que procedamos con el mayor rigor para determinar qué es seguro y eficaz, ya que la diligencia es el camino más conveniente para encontrar nuevas terapias que marcarán la diferencia para los pacientes".


Identifica las estructuras que puede contener un virus. marque todo lo que corresponda.

Un virus es un pequeño agente infeccioso que requiere una célula viva para replicarse. Puede infectar formas de vida como animales, plantas y microorganismos como bacterias y arqueas. Consiste en ácido nucleico típicamente en forma de ARN, que está cubierto con una capa protectora de proteínas, también llamada cápside. Deriva una envoltura de lípidos de la membrana celular de la célula huésped.

algunos científicos apoyan la idea de que los virus están vivos porque contienen un ácido nucleico.

Un argumento clave contra los virus que no están vivos es que no tienen estructura celular.

algunos científicos creen que un virus responde a su entorno cuando cambia de una forma inactiva a una activa.

Explicación: usatestprep lo dice

Un virus puede reproducirse asexualmente a través de la división celular porque los virus pueden propagar enfermedades de un organismo a otro.

La reproducción son las características de los organismos vivos.

El virus es un microorganismo único que tiene características de seres vivos y no vivos. Cuando están fuera de la célula, no están vivos, mientras que cuando se colocan en la célula viva, comienzan a crecer y provocan una infección en las células.

Los viriones más simples constan de dos componentes básicos: ácido nucleico (ARN o ADN monocatenario o bicatenario) y una cubierta proteica, la cápside, que funciona como un caparazón para proteger el genoma viral de las nucleasas y que durante la infección une el virión a receptores específicos expuestos en la posible célula huésped.


Pregunta 1.
La clasificación de los dos reinos fue dada por
(a) c. linneo
(b) john ray
(c) Huxley
(d) whittaker

Pregunta 2.
Elija el par correcto.
(a) Hongos parásitos & # 8211 se alimenta de plantas y animales
(b) Hongos saprotróficos & # 8211 se alimentan de materia orgánica muerta y en descomposición
(c) Hongos simbióticos y micorrizas # 8211
(d) Todo lo anterior es cierto

Respuesta: (d) Todo lo anterior es cierto.
Explicación:
Los hongos saprotróficos se alimentan de materia orgánica muerta y en descomposición.
Los hongos parásitos se alimentan de animales y plantas.
Los hongos simbióticos son de dos tipos, micorrizas y líquenes.
Micorriza & # 8211 el hongo está en estrecha asociación con las raíces de las plantas superiores.
Los líquenes y hongos # 8211 están en estrecha relación con las algas.

Pregunta 3.
¿Cuál de los siguientes se utiliza en el trabajo bioquímico y genético?
(a) Claviceps
(b) Aspergillus
(c) Neurospora
(d) Mucor

Respuesta: (c) Neurospora
Explicación:
Neurospora se utiliza en trabajos bioquímicos y genéticos, pertenece a la clase Ascomycetes.

Pregunta 4.
Si un científico tiene que nombrar una especie similar, debe estudiar el
(a) Holotipo
(b) sintipo
(c) mesotipo
(d) isotipo

Pregunta 5.
¿Cuál de las siguientes no es una enfermedad viral?
(a) SIDA
(b) Herpes
(c) Tuberculosis
(d) Viruela

Respuesta: (c) Tuberculosis
Explicación:
El SIDA, el herpes y la viruela son enfermedades virales.
La tuberclosis es una enfermedad bacteriana.

Pregunta 6.
Elija la combinación correcta.
(a) Autótrofos fotosintéticos y # 8211 Reciclaje de nutrientes
(b) Autótrofos quimiosintéticos y fijación de nitrógeno # 8211
(c) Bacterias heterotróficas & # 8211 Producción de antibióticos
(d) Mycoplasma & # 8211 Producción de cuajada

Respuesta: (c) Bacterias heterótrofas y # 8211 Producción de antibióticos
Explicación:
Los autótrofos fotosintéticos ayudan a fijar el nitrógeno atmosférico.
Los autótrofos quimiosintéticos ayudan en el reciclaje de nutrientes.
Las bacterias heterótrofas ayudan en la producción de cuajada, antibióticos, etc.

Pregunta 7.
El científico que creó el grupo protista tanto para plantas unicelulares como para animales es
(a) haecke
(b) pasteur
(c) lister
(d) koch

Pregunta 8.
La nomenclatura binomial fue dada por
(a) huxley
(b) rayo
(c) darwin
(d) linneo

Pregunta 9.
¿Cuál de los siguientes es un indicador de contaminación del aire?
(a) Micorrizas
(b) Agaricus
(c) Líquenes
(d) Hongos comunes

Respuesta: (c) Líquenes
Explicación:
Los líquenes son los indicadores de la contaminación del aire.
Los líquenes son la asociación entre hongos y algas. No crecen en áreas contaminadas.

Pregunta 10.
El sistema natural de clasificación se basa en
(a) morfología
(b) tendencia evolutiva
(c) anatomía
(Todo lo anterior

Respuesta: (d) todas las anteriores

Pregunta 11.
La enfermedad del tubérculo fusiforme de la papa es causada por
(a) Ficobiontes
(b) Virus
(c) Bacterias
(d) Viroides

Respuesta: (d) Viroides
Explicación:
En 1971, Diener descubrió unos nuevos agentes infecciosos llamados Viroides que eran más pequeños que los virus.
Estos viroides causan la enfermedad del tubérculo fusiforme de la papa.

Pregunta 12.
La quinina se obtiene de
(a) Puccinia
(b) Neurospora
(c) Gonyaulax
(d) Cinchona

Respuesta: (a) Puccinia
Explicación:
La quinina se obtiene de Cinchona officinalis.

Pregunta 13.
Según la clasificación de los cinco reinos, ¿cuál de los siguientes no contiene membrana nuclear?
(a) Protista
(b) Monera
(c) Hongos
(d) Animalia

Respuesta: (b) Monera
Explicación:
Según la clasificación de cinco reinos, Monera no contiene membrana nuclear.

Pregunta 14.
Dos organismos de la misma clase pero familias diferentes se mantendrán bajo la misma
(a) géneros
(b) especie
(c) orden
(d) familia

Pregunta 15.
Las bacterias que viven en aguas termales se llaman
(a) Halófilos
(b) Termoacidófilos
(c) Metanógenos
(re. Ninguna de las anteriores

Respuesta: (b) Termoacidófilos
Explicación:
Las bacterias que viven en las aguas termales se llaman termoacidófilos.
Las bacterias que viven en áreas saladas se llaman halófilas.
Las bacterias que viven en zonas pantanosas se denominan metanógenos.

Pregunta 16.
¿Cuál de los reinos animalia se ha extinguido recientemente?
(a) leopardo de las nieves
(b) macaco indio
(c) guepardo
(d) tigre

Pregunta 17.
Aparecen mareas rojas en el mar debido a
(a) Euglena
(b) Crisófitos
(c) Dinoflagelados
(d) Diatomeas

Respuesta: (c) Dinoflagelados
Explicación:
La aparición de mareas rojas en el mar se debe a los dinoflagelados rojos.
Gonyaulax experimenta una rápida multiplicación y hace que el mar parezca rojo.

Pregunta 18.
Las esporas asexuales no se encuentran, la reproducción vegetativa se produce por fragmentación y los órganos sexuales están ausentes. Identifica la clase de hongos.
(a) Phycomycetes
(b) Ascomicetos
(c) Basidiomicetos
(d) Deuteromicetos

Respuesta: (c) Basidiomicetos
Explicación:
En basidiomicetos no se encuentran esporas asexuales y la reproducción vegetativa se produce por fragmentación.
Los órganos sexuales están ausentes en esta clase de hongos.

Pregunta 19.
Coincidir con las columnas:
1. Basidiomycetes & # 8211 A. Agaricus
2. Ascomycetes & # 8211 B. Albugo
3. Phycomycetes & # 8211 C. Trichoderma
4. Deuteromycetes y # 8211 D. Saccharomyces
(a) 1-D, 2-A, 3-B, 4-C
(b) 1-A, 2-D, 3-B, 4-C
(c) 1-A, 2-B, 3-D, 4-C
(d) 1-C, 2-D, 3-A, 4-B

Pregunta 20.
Causas del tripanosoma
(a) Disentería
(b) Paperas
(c) Enfermedad del sueño
(d) Cólera

Respuesta: (c) Enfermedad del sueño
Explicación:
El tripanosoma causa la enfermedad del sueño.

Esperamos que la descarga gratuita de NCERT MCQ Questions for Class 11 Biology Chapter 2 Biological Classification with Answers Pdf le ayude. Si tiene alguna pregunta con respecto a CBSE Clase 11 Biología Clasificación biológica Preguntas de opción múltiple con respuestas de MCQ, deje un comentario a continuación y nos comunicaremos con usted pronto.


¿Qué tan rápido pueden los científicos encontrar las nuevas cepas de coronavirus?

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Fotografía: George Frey / Getty Images

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A fines de la semana pasada, el laboratorio de Charles Chiu en UC San Francisco recibió un envío de tubos de ensayo del Departamento de Salud Pública de California. Esto no fue extraordinario. Durante casi un año, Chiu, un médico especialista en enfermedades infecciosas, ha estado colaborando con la agencia estatal para realizar una secuenciación genética en muestras de personas que dieron positivo al coronavirus que causa el Covid-19. Como todos los virus, el SARS-CoV-2 muta a medida que se desplaza por una población. La mayoría de estas mutaciones son triviales y no cambian el comportamiento del virus. Pero al hacer un registro de estas mutaciones, los científicos pueden rastrear la propagación del coronavirus y comprender mejor los orígenes de diferentes brotes.

Todo lo que necesita saber sobre el coronavirus

Chiu había estado ayudando con este tipo de trabajo de detective genético durante meses. Esta vez, sin embargo, tenía motivos para pensar que su equipo estaba a punto de encontrar algo nuevo.

Dos de las muestras pertenecían a miembros de un hogar en Big Bear, California, que se enfermaron después de que uno de ellos tuviera contacto con un viajero que había regresado recientemente del Reino Unido. Y durante las pruebas de diagnóstico estándar, algo extraño había sucedido con ambas muestras. La prueba detectó fragmentos de una proteína que protege el genoma del virus, pero no la proteína de pico que el SARS-CoV-2 usa para invadir las células. Eso significaba que cualquier cepa que hubiera infectado a estas personas probablemente había adquirido al menos una mutación en el gen de la proteína espiga del virus. Las mutaciones en esa ubicación son una característica de la nueva variedad aparentemente más contagiosa del coronavirus que se ha estado propagando rápidamente en el Reino Unido y ahora en todo el mundo.

Para el sábado, el laboratorio de Chiu tenía resultados de secuenciación. Y efectivamente, esas dos muestras arrojaron 23 mutaciones reveladoras en la proteína de pico. Ambas personas habían sido infectadas con la variante del Reino Unido, conocida como B.1.1.7. En ese momento, había menos de 10 casos de este tipo en los EE. UU., Luego de un descubrimiento inicial de la variante del Reino Unido en Colorado el 29 de diciembre. Al 8 de enero, se confirmó que al menos 52 personas habían contraído la nueva cepa, según datos de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Hasta ahora, ha aparecido en Nueva York, Florida y Georgia, además de California y Colorado.

Chiu cree que el panorama real es mucho peor. "Sospecho que está circulando en casi todos los estados de Estados Unidos", dice. "Es solo que otros estados no tienen las mismas capacidades de secuenciación".

Desde el comienzo de la pandemia, la secuenciación del coronavirus ha sido un asunto irregular y ad hoc, dominado por áreas con grandes instituciones de investigación biomédica que cuentan con científicos ansiosos por investigar la evolución del virus. Estados como California y Colorado están secuenciando y cargando cientos de genomas virales cada semana, según los últimos datos de una base de datos internacional de intercambio de virus conocida como GISAID. Pero otros solo han hecho unas pocas docenas, en total. Dakota del Norte, que durante el mes de noviembre ostentaba el ignominioso récord del peor brote en los EE. UU., Aún tiene que secuenciar una sola muestra. A nivel nacional, EE. UU. Simplemente no ha creado un sistema de vigilancia genómica robusto y coordinado capaz de controlar las nuevas mutaciones problemáticas dondequiera que puedan surgir. El resultado no es solo una secuencia escasa. Es un sistema de monitoreo al que le faltan grandes porciones del país.

"Estamos realmente atrasados ​​en términos de tener datos geográficamente representativos", dice Kelly Wroblewski, directora de enfermedades infecciosas de la Asociación de Laboratorios de Salud Pública. Ella ve el fracaso como el resultado inevitable de la decisión de la administración Trump de dejar casi todos los aspectos de la respuesta al coronavirus a los estados individuales, desde aumentar las pruebas de diagnóstico hasta implementar las vacunas. “No había un plan de secuencia nacional, porque no ha habido un plan nacional de gran importancia”, dice.

De los más de 21,5 millones de casos de Covid-19 informados oficialmente en los EE. UU., Se han secuenciado y analizado muestras de solo 59,438 personas, o menos del 0,3 por ciento, en busca de variantes, según GISAID. Por el contrario, el Reino Unido secuencia regularmente más del 10 por ciento de sus casos de Covid-19. Eso permitió a los funcionarios de salud pública británicos monitorear en tiempo real a medida que la variante B.1.1.7 pasó de ser un hallazgo raro a principios de diciembre a dominar las nuevas infecciones tres semanas después. Los británicos pueden ser un ejemplo sobresaliente en este sentido, pero no están solos. Según un reciente El Correo de Washington Según el análisis, otros 42 países han secuenciado más casos que los EE. UU., a pesar de que los estadounidenses representan una cuarta parte de todas las infecciones por coronavirus a nivel mundial.

“Lo que Estados Unidos está haciendo en este momento es completamente inadecuado”, dice Chiu. Él cree que los funcionarios del gobierno estadounidense deberían poner su mirada en ese umbral del 10 por ciento. Pero el esfuerzo sin duda se verá complicado por el fracturado sistema de salud de EE. UU. En el Reino Unido, que tiene un único servicio de salud nacionalizado y un servicio de microbiología de apoyo, es relativamente fácil transmitir muestras y datos. En los EE. UU., El sector privado todavía domina el mercado de pruebas. Para que una muestra aparezca en el laboratorio de Chiu, dice, tiene que pasar de un laboratorio comercial al laboratorio del condado y luego al laboratorio estatal antes de que llegue a él. Eso puede llevar semanas, si es que llega a ocurrir. A menudo, cuando un epidemiólogo del departamento de salud pública encuentra un caso que desea investigar con genética, la muestra original ya se ha descartado. "El paso que limita la velocidad no es la secuenciación, sino la obtención de la muestra", dice Chiu. "Es por eso que tenemos que capacitar a los laboratorios estatales y del condado para que lo hagan internamente, de modo que podamos obtener los datos más rápido".

Lea toda nuestra cobertura de coronavirus aquí.

Durante la última década, los laboratorios de salud pública han desarrollado sus capacidades de secuenciación como parte de su función en el seguimiento de los brotes de enfermedades transmitidas por alimentos en los EE. UU. Todos los laboratorios estatales, así como un puñado de grandes regionales, tienen la tecnología disponible, según Wrobleski. Pero no han podido implementarlo de manera generalizada durante la pandemia porque estaban muy ocupados tratando de realizar pruebas de diagnóstico básicas y rastreo de contactos, dice. Y hasta hace unas semanas, no les habían dado órdenes de marcha para hacer algo diferente.

Pero eso finalmente está comenzando a cambiar.

A mediados de diciembre, los CDC entregaron $ 15 millones a los laboratorios de salud pública de todo el país para impulsar los resultados de secuenciación en todo el país. Eso fue parte de un esfuerzo múltiple que se está llevando a cabo en la agencia para aumentar tanto la cantidad de variantes de coronavirus que se caracterizan como las ubicaciones de las que se extraen. El dinero ayudará a los estados a participar en un programa dedicado de vigilancia de cepas de SARS-CoV-2, denominado NS3, que los CDC lanzaron en noviembre. Cuando el programa esté en pleno funcionamiento, se espera que los laboratorios de salud pública envíen 10 muestras de coronavirus seleccionadas al azar a los laboratorios de los CDC en Atlanta cada dos semanas. Las muestras deben representar a pacientes de diferentes edades, grupos raciales y étnicos, así como la diversidad geográfica de cada estado. Además de secuenciarlos, los científicos de los CDC también usarán las muestras para construir una biblioteca de cepas centralizada en la que puedan sumergirse para realizar pruebas adicionales.

"La secuenciación nos dirá mucho, pero no puede decirnos todo", dice Gregory Armstrong, quien dirige la Oficina de Detección Molecular Avanzada de los CDC. Por ejemplo, una de las cosas que preocupan a los expertos en salud pública es qué tan bien las personas con inmunidad existente obtenida a través de un combate anterior con Covid-19 podrán defenderse de las infecciones con esta nueva cepa del Reino Unido. Para probarlo, los científicos deben poder evaluar qué tan bien los anticuerpos que se encuentran en la sangre de los sobrevivientes de Covid-19 atacan y neutralizan la versión B.1.1.7 del virus. Otra posibilidad alarmante es que las vacunas que se han desarrollado y autorizado hasta ahora no serán tan efectivas contra las cepas emergentes. “Necesitamos tener una biblioteca de variantes para obtener esas respuestas”, dice Armstrong.


Contenido

La palabra es del latín neutro virus refiriéndose al veneno y otros líquidos nocivos, de la misma base indoeuropea que el sánscrito visa, Avestan visa, y el griego antiguo ἰός (todos significan "veneno"), atestiguado por primera vez en inglés en 1398 en la traducción de John Trevisa de Bartholomeus Anglicus De Proprietatibus Rerum. [14] [15] Virulento, del latín virulento (venenoso), data de c. 1400. [16] [17] El significado de "agente que causa una enfermedad infecciosa" se registró por primera vez en 1728, [15] mucho antes del descubrimiento de los virus por Dmitri Ivanovsky en 1892. El plural en inglés es virus (a veces también vira), [18] mientras que la palabra latina es un sustantivo de masas, que no tiene un plural atestiguado clásicamente (vira se usa en neolatino [19]). El adjetivo viral data de 1948. [20] El término virión (plural viriones), que data de 1959, [21] también se utiliza para referirse a una sola partícula viral que se libera de la célula y es capaz de infectar otras células del mismo tipo. [22]

Louis Pasteur no pudo encontrar un agente causante de la rabia y especuló sobre un patógeno demasiado pequeño para ser detectado por microscopios. [23] En 1884, el microbiólogo francés Charles Chamberland inventó el filtro Chamberland (o filtro Pasteur-Chamberland) con poros lo suficientemente pequeños como para eliminar todas las bacterias de una solución que pasa a través de él. [24] En 1892, el biólogo ruso Dmitri Ivanovsky usó este filtro para estudiar lo que ahora se conoce como el virus del mosaico del tabaco: los extractos de hojas trituradas de plantas de tabaco infectadas permanecieron infecciosos incluso después de la filtración para eliminar las bacterias. Ivanovsky sugirió que la infección podría ser causada por una toxina producida por bacterias, pero no siguió con la idea. [25] En ese momento se pensaba que todos los agentes infecciosos podían ser retenidos por filtros y cultivados en un medio nutritivo; esto era parte de la teoría de los gérmenes de la enfermedad. [4] En 1898, el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck repitió los experimentos y se convenció de que la solución filtrada contenía una nueva forma de agente infeccioso. [26] Observó que el agente se multiplicaba solo en las células que se estaban dividiendo, pero como sus experimentos no demostraron que estuviera hecho de partículas, lo llamó un contagium vivum fluidum (germen vivo soluble) y reintrodujo la palabra virus. Beijerinck sostuvo que los virus eran de naturaleza líquida, una teoría desacreditada más tarde por Wendell Stanley, quien demostró que eran partículas. [25] En el mismo año, Friedrich Loeffler y Paul Frosch pasaron el primer virus animal, aftovirus (el agente de la fiebre aftosa), a través de un filtro similar. [27]

A principios del siglo XX, el bacteriólogo inglés Frederick Twort descubrió un grupo de virus que infectan bacterias, ahora llamados bacteriófagos [28] (o comúnmente 'fagos'), y el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Herelle describió virus que, cuando se añadieron a las bacterias en una placa de agar, produciría áreas de bacterias muertas. Diluyó con precisión una suspensión de estos virus y descubrió que las diluciones más altas (concentraciones de virus más bajas), en lugar de matar todas las bacterias, formaban áreas discretas de organismos muertos. Contar estas áreas y multiplicar por el factor de dilución le permitió calcular el número de virus en la suspensión original. [29] Los fagos fueron anunciados como un tratamiento potencial para enfermedades como la fiebre tifoidea y el cólera, pero su promesa se olvidó con el desarrollo de la penicilina. El desarrollo de resistencia bacteriana a los antibióticos ha renovado el interés en el uso terapéutico de bacteriófagos. [30]

A fines del siglo XIX, los virus se definieron en términos de su infectividad, su capacidad para pasar filtros y su requerimiento de huéspedes vivos. Los virus se habían cultivado solo en plantas y animales. En 1906 Ross Granville Harrison inventó un método para hacer crecer tejido en la linfa, y en 1913 E. Steinhardt, C. Israelí y R.A. Lambert utilizó este método para cultivar el virus vaccinia en fragmentos de tejido corneal de cobaya. [31] En 1928, H. B. Maitland y M. C.Maitland cultivó el virus vaccinia en suspensiones de riñones de gallina picados. Su método no se adoptó ampliamente hasta la década de 1950, cuando el poliovirus se cultivó a gran escala para la producción de vacunas. [32]

Otro gran avance se produjo en 1931 cuando el patólogo estadounidense Ernest William Goodpasture y Alice Miles Woodruff desarrollaron influenza y varios otros virus en huevos de gallina fertilizados. [33] En 1949, John Franklin Enders, Thomas Weller y Frederick Robbins desarrollaron poliovirus en células cultivadas de tejido embrionario humano abortado, [34] el primer virus que se cultivó sin utilizar tejido animal sólido o huevos. Este trabajo permitió a Hilary Koprowski, y luego a Jonas Salk, hacer una vacuna eficaz contra la polio. [35]

Las primeras imágenes de virus se obtuvieron tras la invención de la microscopía electrónica en 1931 por los ingenieros alemanes Ernst Ruska y Max Knoll. [36] En 1935, el bioquímico y virólogo estadounidense Wendell Meredith Stanley examinó el virus del mosaico del tabaco y descubrió que estaba compuesto principalmente de proteínas. [37] Poco tiempo después, este virus se separó en proteínas y partes de ARN. [38] El virus del mosaico del tabaco fue el primero en cristalizarse y, por lo tanto, su estructura pudo dilucidarse en detalle. Las primeras imágenes de difracción de rayos X del virus cristalizado fueron obtenidas por Bernal y Fankuchen en 1941. Basándose en sus imágenes cristalográficas de rayos X, Rosalind Franklin descubrió la estructura completa del virus en 1955. [39] Ese mismo año, Heinz Fraenkel-Conrat y Robley Williams demostraron que el ARN del virus del mosaico del tabaco purificado y su cubierta proteica pueden ensamblarse por sí mismos para formar virus funcionales, lo que sugiere que este mecanismo simple fue probablemente el medio a través del cual se crearon los virus dentro de sus células huésped. [40]

La segunda mitad del siglo XX fue la edad de oro del descubrimiento de virus, y la mayoría de las especies documentadas de virus animales, vegetales y bacterianos se descubrieron durante estos años. [41] En 1957 se descubrió el arterivirus equino y la causa de la diarrea por virus bovino (un pestivirus). En 1963 Baruch Blumberg descubrió el virus de la hepatitis B [42], y en 1965 Howard Temin describió el primer retrovirus. La transcriptasa inversa, la enzima que utilizan los retrovirus para hacer copias de ADN de su ARN, fue descrita por primera vez en 1970 por Temin y David Baltimore de forma independiente. [43] En 1983, el equipo de Luc Montagnier en el Instituto Pasteur en Francia, aisló por primera vez el retrovirus ahora llamado VIH. [44] En 1989, el equipo de Michael Houghton en Chiron Corporation descubrió la hepatitis C. [45] [46]

Los virus se encuentran dondequiera que haya vida y probablemente han existido desde que las células vivas evolucionaron por primera vez. [47] El origen de los virus no está claro porque no forman fósiles, por lo que se utilizan técnicas moleculares para investigar cómo surgieron. [48] ​​Además, el material genético viral se integra ocasionalmente en la línea germinal de los organismos hospedadores, por lo que pueden transmitirse verticalmente a la descendencia del hospedador durante muchas generaciones. Esto proporciona una fuente invaluable de información para que los paleovirólogos rastreen virus antiguos que han existido hace millones de años. Hay tres hipótesis principales que tienen como objetivo explicar el origen de los virus: [49] [50]

Hipótesis regresiva Los virus pueden haber sido alguna vez células pequeñas que parasitaban células más grandes. Con el tiempo, se perdieron genes que no requerían su parasitismo. Las bacterias rickettsia y clamidia son células vivas que, como los virus, solo pueden reproducirse dentro de las células huésped. Ellos apoyan esta hipótesis, ya que es probable que su dependencia del parasitismo haya causado la pérdida de genes que les permitieron sobrevivir fuera de una célula. Esto también se denomina "hipótesis de degeneración", [51] [52] o "hipótesis de reducción". [53] Hipótesis del origen celular Algunos virus pueden haber evolucionado a partir de fragmentos de ADN o ARN que "escaparon" de los genes de un organismo más grande. El ADN escapado podría provenir de plásmidos (fragmentos de ADN desnudo que pueden moverse entre las células) o transposones (moléculas de ADN que se replican y se mueven a diferentes posiciones dentro de los genes de la célula). [54] Una vez llamados "genes saltarines", los transposones son ejemplos de elementos genéticos móviles y podrían ser el origen de algunos virus. Fueron descubiertos en el maíz por Barbara McClintock en 1950. [55] Esto a veces se llama la "hipótesis de la vagancia", [51] [56] o la "hipótesis de escape". [53] Hipótesis de coevolución Esto también se llama la 'hipótesis del virus primero' [53] y propone que los virus pueden haber evolucionado a partir de moléculas complejas de proteína y ácido nucleico al mismo tiempo que las células aparecieron por primera vez en la Tierra y habrían sido dependiente de la vida celular durante miles de millones de años. Los viroides son moléculas de ARN que no se clasifican como virus porque carecen de una cubierta proteica. Tienen características que son comunes a varios virus y, a menudo, se denominan agentes subvirales. [57] Los viroides son patógenos importantes de las plantas. [58] No codifican proteínas, pero interactúan con la célula huésped y utilizan la maquinaria del huésped para su replicación. [59] El virus de la hepatitis delta de los seres humanos tiene un genoma de ARN similar a los viroides, pero tiene una cubierta de proteína derivada del virus de la hepatitis B y no puede producir uno propio. Es, por tanto, un virus defectuoso. Aunque el genoma del virus de la hepatitis delta puede replicarse de forma independiente una vez dentro de una célula huésped, requiere la ayuda del virus de la hepatitis B para proporcionar una capa de proteína de modo que pueda transmitirse a nuevas células. [60] De manera similar, el virófago sputnik depende del mimivirus, que infecta al protozoo. Acanthamoeba castellanii. [61] Estos virus, que dependen de la presencia de otras especies de virus en la célula huésped, se denominan "satélites" y pueden representar intermediarios evolutivos de viroides y virus. [62] [63]

En el pasado, había problemas con todas estas hipótesis: la hipótesis regresiva no explicaba por qué incluso los parásitos celulares más pequeños no se parecen a los virus de ninguna manera. La hipótesis de escape no explicó las cápsides complejas y otras estructuras en las partículas del virus. La hipótesis del virus primero contradecía la definición de virus en el sentido de que requieren células huésped. [53] Los virus ahora se reconocen como antiguos y con orígenes anteriores a la divergencia de la vida en los tres dominios. [64] Este descubrimiento ha llevado a los virólogos modernos a reconsiderar y reevaluar estas tres hipótesis clásicas. [64]

La evidencia de un mundo ancestral de células de ARN [65] y el análisis informático de las secuencias de ADN virales y del huésped están proporcionando una mejor comprensión de las relaciones evolutivas entre diferentes virus y pueden ayudar a identificar los antepasados ​​de los virus modernos. Hasta la fecha, estos análisis no han demostrado cuál de estas hipótesis es correcta. [65] Parece poco probable que todos los virus conocidos actualmente tengan un ancestro común, y es probable que los virus hayan surgido numerosas veces en el pasado por uno o más mecanismos. [66]

Propiedades de vida

Las opiniones científicas difieren sobre si los virus son una forma de vida o estructuras orgánicas que interactúan con los organismos vivos. [11] Se han descrito como "organismos al borde de la vida", [10] ya que se parecen a los organismos en el sentido de que poseen genes, evolucionan por selección natural [67] y se reproducen creando múltiples copias de sí mismos mediante el autoensamblaje. . Aunque tienen genes, no tienen una estructura celular, que a menudo se considera la unidad básica de la vida. Los virus no tienen su propio metabolismo y requieren una célula huésped para fabricar nuevos productos. Por lo tanto, no pueden reproducirse de forma natural fuera de una célula huésped [68], aunque algunas bacterias como la rickettsia y la clamidia se consideran organismos vivos a pesar de la misma limitación. [69] [70] Las formas de vida aceptadas utilizan la división celular para reproducirse, mientras que los virus se ensamblan espontáneamente dentro de las células. Se diferencian del crecimiento autónomo de los cristales, ya que heredan mutaciones genéticas mientras están sujetos a la selección natural. El autoensamblaje del virus dentro de las células huésped tiene implicaciones para el estudio del origen de la vida, ya que da más credibilidad a la hipótesis de que la vida podría haber comenzado como moléculas orgánicas autoensambladas. [2]

Estructura

Los virus muestran una amplia diversidad de formas y tamaños, denominados "morfologías". En general, los virus son mucho más pequeños que las bacterias. La mayoría de los virus que se han estudiado tienen un diámetro de entre 20 y 300 nanómetros. Algunos filovirus tienen una longitud total de hasta 1400 nm y sus diámetros son solo de aproximadamente 80 nm. [71] La mayoría de los virus no se pueden ver con un microscopio óptico, por lo que se utilizan microscopios electrónicos de barrido y transmisión para visualizarlos. [72] Para aumentar el contraste entre los virus y el fondo, se utilizan "tinciones" densas en electrones. Se trata de soluciones de sales de metales pesados, como el tungsteno, que dispersan los electrones de las regiones cubiertas por la mancha. Cuando los viriones se recubren con tinción (tinción positiva), los detalles finos se oscurecen. La tinción negativa supera este problema al teñir solo el fondo. [73]

Una partícula de virus completa, conocida como virión, consta de ácido nucleico rodeado por una capa protectora de proteína llamada cápside. Estos se forman a partir de subunidades de proteínas llamadas capsómeros. [74] Los virus pueden tener una "envoltura" lipídica derivada de la membrana de la célula huésped. La cápside está hecha de proteínas codificadas por el genoma viral y su forma sirve como base para la distinción morfológica. [75] [76] Las subunidades de proteínas codificadas por virus se autoensamblan para formar una cápside, que en general requiere la presencia del genoma del virus. Los virus complejos codifican proteínas que ayudan en la construcción de su cápside. Las proteínas asociadas con el ácido nucleico se conocen como nucleoproteínas, y la asociación de las proteínas de la cápside viral con el ácido nucleico viral se denomina nucleocápside. La cápside y la estructura completa del virus se pueden sondear mecánicamente (físicamente) mediante microscopía de fuerza atómica. [77] [78] En general, hay cinco tipos principales de virus morfológicos:

Helicoidal Estos virus se componen de un solo tipo de capsómero apilado alrededor de un eje central para formar una estructura helicoidal, que puede tener una cavidad central o tubo. Esta disposición da como resultado viriones que pueden ser bastones cortos y muy rígidos, o filamentos largos y muy flexibles. El material genético (típicamente ARN monocatenario, pero ADN monocatenario en algunos casos) se une a la hélice de la proteína mediante interacciones entre el ácido nucleico cargado negativamente y las cargas positivas de la proteína. En general, la longitud de una cápside helicoidal está relacionada con la longitud del ácido nucleico contenido en ella, y el diámetro depende del tamaño y la disposición de los capsómeros. El bien estudiado virus del mosaico del tabaco [79] y el inovirus [80] son ​​ejemplos de virus helicoidales. Icosaédrico La mayoría de los virus animales son icosaédricos o casi esféricos con simetría icosaédrica quiral. Un icosaedro regular es la forma óptima de formar una capa cerrada a partir de subunidades idénticas. El número mínimo de capsómeros requeridos para cada cara triangular es 3, lo que da 60 para el icosaedro. Muchos virus, como el rotavirus, tienen más de 60 capsómeros y parecen esféricos, pero conservan esta simetría. Para lograr esto, los capsómeros en los ápices están rodeados por otros cinco capsómeros y se denominan pentones. Los capsómeros en las caras triangulares están rodeados por otros seis y se llaman hexones. [81] Los hexones son esencialmente planos y los pentones, que forman los 12 vértices, son curvos. La misma proteína puede actuar como subunidad tanto de los pentámeros como de los hexámeros o pueden estar compuestos de diferentes proteínas. [82] Prolate Se trata de un icosaedro alargado a lo largo del eje quíntuple y es una disposición común de las cabezas de los bacteriófagos. Esta estructura está compuesta por un cilindro con una tapa en cada extremo. [83] Envuelto Algunas especies de virus se envuelven en una forma modificada de una de las membranas celulares, ya sea la membrana externa que rodea a una célula huésped infectada o membranas internas como una membrana nuclear o un retículo endoplásmico, obteniendo así una bicapa lipídica externa conocida como una envoltura viral. Esta membrana está repleta de proteínas codificadas por el genoma viral y el genoma del huésped, la propia membrana lipídica y los carbohidratos presentes se originan en su totalidad en el huésped. El virus de la influenza, el VIH (que causa el SIDA) y el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (que causa el COVID-19) [84] utilizan esta estrategia. La mayoría de los virus envueltos dependen de la envoltura para su infectividad. [85] Complejo Estos virus poseen una cápside que no es ni puramente helicoidal ni puramente icosaédrica, y que puede poseer estructuras adicionales como colas de proteínas o una pared externa compleja. Algunos bacteriófagos, como el fago T4 de Enterobacteria, tienen una estructura compleja que consiste en una cabeza icosaédrica unida a una cola helicoidal, que puede tener una placa base hexagonal con fibras proteicas en la cola que sobresalen. Esta estructura de la cola actúa como una jeringa molecular, adhiriéndose al huésped bacteriano y luego inyectando el genoma viral en la célula. [86]

Los poxvirus son virus grandes y complejos que tienen una morfología inusual. El genoma viral está asociado con proteínas dentro de una estructura de disco central conocida como nucleoide. El nucleoide está rodeado por una membrana y dos cuerpos laterales de función desconocida. El virus tiene una envoltura exterior con una gruesa capa de proteína tachonada sobre su superficie. Todo el virión es ligeramente pleomórfico, desde el ovoide hasta el ladrillo. [87]

Virus gigantes

El mimivirus es uno de los virus caracterizados más grandes, con un diámetro de cápside de 400 nm. Los filamentos de proteínas que miden 100 nm se proyectan desde la superficie. La cápside parece hexagonal bajo un microscopio electrónico, por lo tanto, la cápside probablemente sea icosaédrica. [88] En 2011, los investigadores descubrieron el virus más grande conocido en ese momento en muestras de agua recolectadas del fondo del océano frente a la costa de Las Cruces, Chile. Provisionalmente nombrado Megavirus chilensis, se puede ver con un microscopio óptico básico. [89] En 2013, el género Pandoravirus fue descubierto en Chile y Australia, y tiene genomas aproximadamente dos veces más grandes que Megavirus y Mimivirus. [90] Todos los virus gigantes tienen genomas de dsDNA y se clasifican en varias familias: Mimiviridae, Pithoviridae, Pandoraviridae, Phycodnaviridae, y el género Mollivirus. [91]

Algunos virus que infectan a Archaea tienen estructuras complejas no relacionadas con ninguna otra forma de virus, con una amplia variedad de formas inusuales, que van desde estructuras en forma de huso hasta virus que se asemejan a varillas en forma de gancho, lágrimas o incluso botellas. Otros virus de las arqueas se asemejan a los bacteriófagos de cola y pueden tener múltiples estructuras de cola. [92]

Genoma

  • ADN
  • ARN
  • Tanto el ADN como el ARN (en diferentes etapas del ciclo de vida)
  • Lineal
  • Circular
  • Segmentario
  • De una sola hebra (ss)
  • De doble hebra (ds)
  • De doble hebra con regiones de monocatenario
  • Sentido positivo (+)
  • Sentido negativo (-)
  • Ambisense (+/−)

Se puede ver una enorme variedad de estructuras genómicas entre las especies virales como grupo, contienen más diversidad genómica estructural que plantas, animales, arqueas o bacterias. Hay millones de tipos diferentes de virus, [6] aunque se han descrito en detalle menos de 7.000 tipos. [93] En enero de 2021, la base de datos del genoma del virus NCBI tiene más de 193.000 secuencias genómicas completas, [94] pero sin duda hay muchas más por descubrir. [95] [96]

Un virus tiene un genoma de ADN o de ARN y se denomina virus de ADN o virus de ARN, respectivamente. La gran mayoría de los virus tienen genomas de ARN. Los virus vegetales tienden a tener genomas de ARN monocatenario y los bacteriófagos tienden a tener genomas de ADN bicatenario. [97]

Los genomas virales son circulares, como en los poliomavirus, o lineales, como en los adenovirus. El tipo de ácido nucleico es irrelevante para la forma del genoma. Entre los virus de ARN y ciertos virus de ADN, el genoma a menudo se divide en partes separadas, en cuyo caso se denomina segmentado. Para los virus de ARN, cada segmento a menudo codifica solo una proteína y generalmente se encuentran juntos en una cápside. No se requiere que todos los segmentos estén en el mismo virión para que el virus sea infeccioso, como lo demuestra el virus del mosaico del bromo y varios otros virus de plantas. [71]

Un genoma viral, independientemente del tipo de ácido nucleico, es casi siempre monocatenario (ss) o bicatenario (ds). Los genomas monocatenarios consisten en un ácido nucleico desapareado, análogo a la mitad de una escalera dividida por la mitad. Los genomas bicatenarios constan de dos ácidos nucleicos pareados complementarios, análogos a una escalera. Las partículas de virus de algunas familias de virus, como las que pertenecen al Hepadnaviridae, contienen un genoma que es parcialmente bicatenario y parcialmente monocatenario. [97]

Para la mayoría de los virus con genomas de ARN y algunos con genomas de ADN monocatenario (ssDNA), se dice que las cadenas simples son de sentido positivo (llamado 'cadena más') o de sentido negativo (llamado 'cadena menos' ), dependiendo de si son complementarios al ARN mensajero viral (ARNm). El ARN viral de sentido positivo tiene el mismo sentido que el ARNm viral y, por lo tanto, la célula huésped puede traducir inmediatamente al menos una parte de él. El ARN viral de sentido negativo es complementario del ARNm y, por tanto, debe convertirse en ARN de sentido positivo mediante una ARN polimerasa dependiente de ARN antes de la traducción. La nomenclatura de ADN para virus con ssDNA genómico es similar a la nomenclatura de RNA, en que el ssDNA viral de hebra positiva es idéntica en secuencia al mRNA viral y, por lo tanto, es una hebra codificante, mientras que el ssDNA viral de sentido negativo es complementario al mRNA viral y, por lo tanto, es una hebra de plantilla. [97] Varios tipos de virus ssDNA y ssRNA tienen genomas que son ambisentidos en el sentido de que la transcripción puede ocurrir en ambas cadenas en un intermedio replicativo bicatenario. Los ejemplos incluyen geminivirus, que son virus de ssDNA de plantas y arenavirus, que son virus de ssRNA de animales. [98]

Tamaño del genoma

El tamaño del genoma varía mucho entre especies. El más pequeño: los circovirus ssDNA, familia Circoviridae- codifican solo dos proteínas y tienen un tamaño de genoma de solo dos kilobases [99], los más grandes, los pandoravirus, tienen tamaños de genoma de alrededor de dos megabases que codifican alrededor de 2500 proteínas. [90] Los genes del virus rara vez tienen intrones y, a menudo, están dispuestos en el genoma de manera que se superponen. [100]

En general, los virus de ARN tienen un tamaño de genoma más pequeño que los virus de ADN debido a una mayor tasa de error al replicarse y tienen un límite de tamaño superior máximo. [48] ​​Más allá de esto, los errores al replicar hacen que el virus sea inútil o no competitivo. Para compensar, los virus de ARN a menudo tienen genomas segmentados (el genoma se divide en moléculas más pequeñas), lo que reduce la posibilidad de que un error en un genoma de un solo componente incapacite a todo el genoma. Por el contrario, los virus de ADN generalmente tienen genomas más grandes debido a la alta fidelidad de sus enzimas de replicación. [101] Los virus de ADN monocatenario son una excepción a esta regla, ya que las tasas de mutación de estos genomas pueden acercarse al extremo del caso del virus ssRNA. [102]

Mutación genética

Los virus experimentan cambios genéticos por varios mecanismos. Estos incluyen un proceso llamado deriva antigénica donde las bases individuales en el ADN o ARN mutan a otras bases. La mayoría de estas mutaciones puntuales son "silenciosas", no cambian la proteína que codifica el gen, pero otras pueden conferir ventajas evolutivas como la resistencia a los medicamentos antivirales. [103] [104] El cambio antigénico ocurre cuando hay un cambio importante en el genoma del virus. Esto puede ser el resultado de una recombinación o reordenamiento. Cuando esto sucede con los virus de la influenza, pueden producirse pandemias. [105] Los virus de ARN a menudo existen como cuasiespecies o enjambres de virus de la misma especie pero con secuencias de nucleósidos del genoma ligeramente diferentes. Estas cuasiespecies son un objetivo primordial para la selección natural. [106]

Los genomas segmentados confieren ventajas evolutivas. Diferentes cepas de un virus con un genoma segmentado pueden barajar y combinar genes y producir virus de progenie (o descendencia) que tienen características únicas. Esto se llama reordenamiento o "sexo viral". [107]

La recombinación genética es el proceso mediante el cual una hebra de ADN se rompe y luego se une al final de una molécula de ADN diferente. Esto puede ocurrir cuando los virus infectan células simultáneamente y los estudios de evolución viral han demostrado que la recombinación ha sido desenfrenada en las especies estudiadas. [108] La recombinación es común para los virus de ARN y ADN. [109] [110]

Ciclo de replicación

Las poblaciones virales no crecen por división celular, porque son acelulares. En cambio, utilizan la maquinaria y el metabolismo de una célula huésped para producir múltiples copias de sí mismos y se ensamblan en la célula. [111] Cuando se infecta, la célula huésped se ve obligada a producir rápidamente miles de copias del virus original. [112]

Su ciclo de vida difiere mucho entre las especies, pero hay seis etapas básicas en su ciclo de vida: [113]

Adjunto es una unión específica entre las proteínas de la cápside viral y los receptores específicos en la superficie celular del huésped. Esta especificidad determina el rango de hospedadores y el tipo de célula hospedadora de un virus. Por ejemplo, el VIH infecta una gama limitada de leucocitos humanos. Esto se debe a que su proteína de superficie, gp120, interactúa específicamente con la molécula CD4, un receptor de quimiocinas, que se encuentra más comúnmente en la superficie de las células T CD4 +. Este mecanismo ha evolucionado para favorecer a aquellos virus que infectan solo células en las que son capaces de replicarse. La unión al receptor puede inducir a la proteína de la envoltura viral a sufrir cambios que dan como resultado la fusión de las membranas viral y celular, o cambios de las proteínas de la superficie del virus sin envoltura que permiten la entrada del virus. [114]

Penetración o entrada viral sigue la unión: los viriones ingresan a la célula huésped a través de endocitosis mediada por receptores o fusión de membranas. La infección de las células vegetales y fúngicas es diferente a la de las células animales. Las plantas tienen una pared celular rígida hecha de celulosa y los hongos una de quitina, por lo que la mayoría de los virus pueden ingresar a estas células solo después de un trauma en la pared celular. [115] Casi todos los virus de las plantas (como el virus del mosaico del tabaco) también pueden moverse directamente de una célula a otra, en forma de complejos de nucleoproteínas monocatenarias, a través de poros llamados plasmodesmos. [116] Las bacterias, como las plantas, tienen paredes celulares fuertes que un virus debe romper para infectar la célula. Dado que las paredes de las células bacterianas son mucho más delgadas que las paredes de las células vegetales debido a su tamaño mucho más pequeño, algunos virus han desarrollado mecanismos que inyectan su genoma en la célula bacteriana a través de la pared celular, mientras que la cápside viral permanece afuera. [117]

Destapando es un proceso en el que se elimina la cápside viral: esto puede ser por degradación por enzimas virales o enzimas del huésped o por simple disociación, el resultado final es la liberación del ácido nucleico genómico viral. [118]

Replicación de los virus implica principalmente la multiplicación del genoma. La replicación implica la síntesis de ARN mensajero viral (ARNm) a partir de genes "tempranos" (con excepciones para los virus de ARN de sentido positivo), síntesis de proteínas virales, posible ensamblaje de proteínas virales y luego replicación del genoma viral mediada por la expresión de proteínas temprana o reguladora. Esto puede ir seguido, para virus complejos con genomas más grandes, por una o más rondas adicionales de síntesis de ARNm: la expresión génica "tardía" es, en general, de proteínas estructurales o viriónicas. [119]

Montaje - Después del autoensamblaje de las partículas virales mediado por la estructura, a menudo se produce alguna modificación de las proteínas. En virus como el VIH, esta modificación (a veces denominada maduración) se produce después de que el virus se ha liberado de la célula huésped. [120]

Liberación - Los virus pueden ser liberados de la célula huésped por lisis, un proceso que mata a la célula al reventar su membrana y pared celular si está presente: esta es una característica de muchos virus bacterianos y algunos animales. Algunos virus experimentan un ciclo lisogénico en el que el genoma viral se incorpora mediante recombinación genética en un lugar específico del cromosoma del huésped. El genoma viral se conoce entonces como un "provirus" o, en el caso de los bacteriófagos, un "profago". [121] Siempre que el huésped se divide, el genoma viral también se replica. El genoma viral es mayoritariamente silencioso dentro del hospedador. En algún momento, el provirus o profago puede dar lugar al virus activo, que puede lisar las células huésped. [122] Los virus envueltos (por ejemplo, el VIH) generalmente se liberan de la célula huésped por gemación. Durante este proceso, el virus adquiere su envoltura, que es una pieza modificada del plasma del huésped u otra membrana interna. [123]

Replicación del genoma

El material genético dentro de las partículas de virus y el método por el cual se replica el material varía considerablemente entre los diferentes tipos de virus.

Virus de ADN La replicación del genoma de la mayoría de los virus de ADN tiene lugar en el núcleo de la célula. Si la célula tiene el receptor apropiado en su superficie, estos virus ingresan a la célula ya sea por fusión directa con la membrana celular (p. Ej., Herpesvirus) o, más generalmente, por endocitosis mediada por receptores. La mayoría de los virus de ADN dependen por completo de la maquinaria de síntesis de ADN y ARN de la célula huésped y de la maquinaria de procesamiento de ARN. Los virus con genomas más grandes pueden codificar gran parte de esta maquinaria ellos mismos. En eucariotas, el genoma viral debe atravesar la membrana nuclear de la célula para acceder a esta maquinaria, mientras que en las bacterias solo necesita ingresar a la célula. [124] Virus de ARN La replicación de los virus de ARN generalmente tiene lugar en el citoplasma. Los virus de ARN se pueden colocar en cuatro grupos diferentes dependiendo de sus modos de replicación. La polaridad (si los ribosomas pueden utilizarla directamente o no para producir proteínas) de los virus de ARN monocatenarios determina en gran medida el mecanismo de replicación; el otro criterio principal es si el material genético es monocatenario o bicatenario. Todos los virus de ARN utilizan sus propias enzimas replicasa de ARN para crear copias de sus genomas. [125] Virus de transcripción inversa Los virus de transcripción inversa tienen ssRNA (Retroviridae, Metaviridae, Pseudoviridae) o dsDNA (Caulimoviridae, y Hepadnaviridae) en sus partículas. Los virus de transcripción inversa con genomas de ARN (retrovirus) usan un intermedio de ADN para replicarse, mientras que aquellos con genomas de ADN (pararetrovirus) usan un intermedio de ARN durante la replicación del genoma. Ambos tipos usan una transcriptasa inversa, o enzima ADN polimerasa dependiente de ARN, para llevar a cabo la conversión de ácido nucleico. Los retrovirus integran el ADN producido por transcripción inversa en el genoma del hospedador como un provirus como parte del proceso de replicación. Los pararetrovirus no lo hacen, aunque las copias genómicas integradas de pararetrovirus especialmente vegetales pueden dar lugar a virus infecciosos. [126] Son susceptibles a fármacos antivirales que inhiben la enzima transcriptasa inversa, p. Ej. zidovudina y lamivudina. Un ejemplo del primer tipo es el VIH, que es un retrovirus. Ejemplos del segundo tipo son los Hepadnaviridae, que incluye el virus de la hepatitis B. [127]

Efectos citopáticos sobre la célula huésped

La gama de efectos estructurales y bioquímicos que tienen los virus en la célula huésped es amplia. [128] Estos se denominan "efectos citopáticos". [129] La mayoría de las infecciones por virus eventualmente resultan en la muerte de la célula huésped. Las causas de muerte incluyen lisis celular, alteraciones de la membrana superficial de la célula y apoptosis. [130] A menudo, la muerte celular es causada por el cese de sus actividades normales debido a la supresión de proteínas específicas del virus, no todas las cuales son componentes de la partícula del virus. [131] La distinción entre citopático e inofensivo es gradual. Algunos virus, como el virus de Epstein-Barr, pueden hacer que las células proliferen sin causar malignidad, [132] mientras que otros, como los papilomavirus, son causas establecidas de cáncer. [133]

Infecciones latentes y latentes

Algunos virus no causan cambios aparentes en la célula infectada. Las células en las que el virus está latente e inactivo muestran pocos signos de infección y, a menudo, funcionan con normalidad. [134] Esto causa infecciones persistentes y el virus a menudo permanece inactivo durante muchos meses o años. Este suele ser el caso de los virus del herpes. [135] [136]

Rango de host

Los virus son, con mucho, las entidades biológicas más abundantes en la Tierra y superan en número a todas las demás juntas. [137] Infectan todo tipo de vida celular, incluidos animales, plantas, bacterias y hongos. [93] Los diferentes tipos de virus pueden infectar solo una gama limitada de huéspedes y muchos son específicos de la especie. Algunos, como el virus de la viruela, por ejemplo, pueden infectar sólo a una especie, en este caso a los seres humanos, [138] y se dice que tienen un rango de huéspedes limitado. Otros virus, como el virus de la rabia, pueden infectar diferentes especies de mamíferos y se dice que tienen una amplia variedad. [139] Los virus que infectan a las plantas son inofensivos para los animales y la mayoría de los virus que infectan a otros animales son inofensivos para los humanos. [140] El rango de hospedadores de algunos bacteriófagos se limita a una sola cepa de bacterias y se pueden usar para rastrear la fuente de brotes de infecciones mediante un método llamado tipificación de fagos. [141] El conjunto completo de virus en un organismo o hábitat se denomina viroma, por ejemplo, todos los virus humanos constituyen el viroma humano. [142]

La clasificación busca describir la diversidad de virus nombrándolos y agrupándolos sobre la base de similitudes. En 1962, André Lwoff, Robert Horne y Paul Tournier fueron los primeros en desarrollar un medio de clasificación de virus, basado en el sistema jerárquico de Linneo. [143] Este sistema se basaba en la clasificación por filo, clase, orden, familia, género y especie. Los virus se agruparon según sus propiedades compartidas (no las de sus huéspedes) y el tipo de ácido nucleico que forma sus genomas. [144] En 1966, se formó el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). El sistema propuesto por Lwoff, Horne y Tournier inicialmente no fue aceptado por el ICTV porque el pequeño tamaño del genoma de los virus y su alta tasa de mutación dificultaba la determinación de su ascendencia más allá del orden. Como tal, el sistema de clasificación de Baltimore se ha utilizado para complementar la jerarquía más tradicional. [145] A partir de 2018, la ICTV comenzó a reconocer relaciones evolutivas más profundas entre los virus que se han descubierto a lo largo del tiempo y adoptó un sistema de clasificación de 15 rangos que van desde el reino a la especie. [146]

Clasificación ICTV

La ICTV desarrolló el sistema de clasificación actual y redactó pautas que otorgan mayor importancia a ciertas propiedades del virus para mantener la uniformidad familiar. Se ha establecido una taxonomía unificada (un sistema universal para clasificar virus). Solo se ha estudiado una pequeña parte de la diversidad total de virus. [147] A partir de 2020, 6 reinos, 10 reinos, 17 phyla, 2 subphyla, 39 clases, 59 órdenes, 8 subórdenes, 189 familias, 136 subfamilias, 2,224 géneros, 70 subgéneros y 9,110 especies de virus han sido definidos por el ICTV. [5]

A continuación se muestra la estructura taxonómica general de los rangos de taxones y los sufijos utilizados en los nombres taxonómicos. A partir de 2020, los rangos de subreal, subreino y subclase no se utilizan, mientras que todos los demás rangos están en uso.

Reino (-viria) Subrealmo (-vira) Reino (-virae) Sub-reino (-viritas) Phylum (-viricota) Subfilo (-viricotina) Clase (-viricetos) Subclase (-viricetidae) Pedido (-virales) Suborden (-virineae) Familia (-viridae) Subfamilia (-virinae) Género (-virus) Subgénero (-virus) Especies

Clasificación de Baltimore

El biólogo ganador del Premio Nobel David Baltimore ideó el sistema de clasificación de Baltimore. [43] [148] El sistema de clasificación ICTV se utiliza junto con el sistema de clasificación de Baltimore en la clasificación de virus moderna. [149] [150] [151]

La clasificación de virus de Baltimore se basa en el mecanismo de producción de ARNm. Los virus deben generar ARNm a partir de sus genomas para producir proteínas y replicarse, pero para lograrlo se utilizan diferentes mecanismos en cada familia de virus. Los genomas virales pueden ser monocatenarios (ss) o bicatenarios (ds), ARN o ADN, y pueden utilizar o no transcriptasa inversa (RT). Además, los virus ssRNA pueden ser con sentido (+) o antisentido (-). Esta clasificación coloca a los virus en siete grupos:

  • I: virus dsDNA (por ejemplo, adenovirus, herpesvirus, poxvirus)
  • II: virus ssDNA (+ hebra o "sentido") ADN (por ejemplo, parvovirus)
  • III: virus dsRNA (por ejemplo, reovirus)
  • IV: (+) virus ssRNA (+ hebra o sentido) ARN (por ejemplo, coronavirus, picornavirus, togavirus)
  • V: (-) virus ssRNA (- hebra o antisentido) ARN (por ejemplo, ortomixovirus, rabdovirus)
  • VI: virus ssRNA-RT (+ hebra o sentido) ARN con ADN intermedio en el ciclo de vida (por ejemplo, retrovirus)
  • VII: virus dsDNA-RT ADN con ARN intermedio en el ciclo de vida (por ejemplo, hepadnavirus)

Ejemplos de enfermedades humanas comunes causadas por virus incluyen el resfriado común, la influenza, la varicela y el herpes labial. Muchas enfermedades graves como la rabia, la enfermedad por el virus del Ébola, el SIDA (VIH), la influenza aviar y el SARS son causadas por virus. La capacidad relativa de los virus para causar enfermedades se describe en términos de virulencia. Se están investigando otras enfermedades para descubrir si tienen un virus como agente causal, como la posible conexión entre el virus del herpes humano 6 (HHV6) y enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple y el síndrome de fatiga crónica. [153] Existe controversia sobre si el bornavirus, que anteriormente se pensaba que causaba enfermedades neurológicas en los caballos, podría ser responsable de enfermedades psiquiátricas en humanos. [154]

Los virus tienen diferentes mecanismos por los cuales producen enfermedad en un organismo, que depende en gran medida de la especie viral. Los mecanismos a nivel celular incluyen principalmente la lisis celular, la ruptura y la posterior muerte de la célula. En los organismos multicelulares, si mueren suficientes células, todo el organismo comenzará a sufrir los efectos. Aunque los virus causan alteraciones de la homeostasis saludable, lo que resulta en enfermedades, pueden existir de manera relativamente inofensiva dentro de un organismo. Un ejemplo incluiría la capacidad del virus del herpes simple, que causa el herpes labial, de permanecer en un estado latente dentro del cuerpo humano. Esto se denomina latencia [155] y es una característica de los virus del herpes, incluido el virus de Epstein-Barr, que causa la fiebre glandular, y el virus de la varicela zóster, que causa la varicela y el herpes zóster. La mayoría de las personas se han infectado con al menos uno de estos tipos de virus del herpes. [156] Estos virus latentes a veces pueden ser beneficiosos, ya que la presencia del virus puede aumentar la inmunidad contra patógenos bacterianos, como Yersinia pestis. [157]

Algunos virus pueden causar infecciones crónicas o de por vida, donde los virus continúan replicándose en el cuerpo a pesar de los mecanismos de defensa del huésped. [158] Esto es común en las infecciones por el virus de la hepatitis B y el virus de la hepatitis C. Las personas infectadas crónicamente se conocen como portadoras, ya que sirven como reservorios de virus infecciosos. [159] En poblaciones con una alta proporción de portadores, se dice que la enfermedad es endémica. [160]

Epidemiología

La epidemiología viral es la rama de la ciencia médica que se ocupa de la transmisión y el control de las infecciones víricas en los seres humanos. La transmisión de virus puede ser vertical, lo que significa de madre a hijo, u horizontal, lo que significa de persona a persona. Los ejemplos de transmisión vertical incluyen el virus de la hepatitis B y el VIH, donde el bebé nace ya infectado con el virus. [161] Otro ejemplo, más raro, es el virus de la varicela zóster, que, aunque causa infecciones relativamente leves en niños y adultos, puede ser fatal para el feto y el bebé recién nacido. [162]

La transmisión horizontal es el mecanismo más común de propagación de virus en las poblaciones. [163] La transmisión horizontal puede ocurrir cuando se intercambian fluidos corporales durante la actividad sexual, por intercambio de saliva o cuando se ingieren alimentos o agua contaminados. También puede ocurrir cuando se inhalan aerosoles que contienen virus o por insectos vectores, como cuando los mosquitos infectados penetran en la piel de un huésped. [163] La mayoría de los tipos de virus están restringidos a uno o dos de estos mecanismos y se denominan "virus respiratorios" o "virus entéricos", etc. La tasa o velocidad de transmisión de infecciones virales depende de factores que incluyen la densidad de población, el número de individuos susceptibles (es decir, los que no son inmunes), [164] la calidad de la atención médica y el clima. [165]

La epidemiología se utiliza para romper la cadena de infección en poblaciones durante brotes de enfermedades virales.[166] Se utilizan medidas de control que se basan en el conocimiento de cómo se transmite el virus. Es importante encontrar la fuente o fuentes del brote e identificar el virus. Una vez que se ha identificado el virus, algunas veces las vacunas pueden romper la cadena de transmisión. Cuando no se dispone de vacunas, el saneamiento y la desinfección pueden ser eficaces. A menudo, las personas infectadas se aíslan del resto de la comunidad y las que han estado expuestas al virus se ponen en cuarentena. [167] Para controlar el brote de fiebre aftosa en el ganado en Gran Bretaña en 2001, se sacrificaron miles de cabezas de ganado. [168] La mayoría de las infecciones virales de humanos y otros animales tienen períodos de incubación durante los cuales la infección no causa signos ni síntomas. [169] Los períodos de incubación de las enfermedades virales varían de unos pocos días a semanas, pero se conocen para la mayoría de las infecciones. [170] Algo superpuesto, pero principalmente después del período de incubación, hay un período de transmisibilidad, un momento en el que un individuo o animal infectado es contagioso y puede infectar a otra persona o animal. [170] Esto también es conocido por muchas infecciones virales, y el conocimiento de la duración de ambos períodos es importante para el control de los brotes. [171] Cuando los brotes causan una proporción inusualmente alta de casos en una población, comunidad o región, se denominan epidemias. Si los brotes se extienden por todo el mundo, se denominan pandemias. [172]

Epidemias y pandemias

Una pandemia es una epidemia mundial. La pandemia de influenza de 1918, que duró hasta 1919, fue una pandemia de influenza de categoría 5 causada por un virus de influenza A inusualmente grave y mortal. Las víctimas eran a menudo adultos jóvenes sanos, en contraste con la mayoría de los brotes de influenza, que afectan predominantemente a pacientes jóvenes, ancianos o debilitados. [173] Las estimaciones más antiguas dicen que mató a 40-50 millones de personas, [174] mientras que investigaciones más recientes sugieren que puede haber matado hasta 100 millones de personas, o el 5% de la población mundial en 1918. [175]

Aunque las pandemias virales son eventos poco frecuentes, el VIH, que se desarrolló a partir de virus que se encuentran en monos y chimpancés, ha sido una pandemia desde al menos la década de 1980. [176] Durante el siglo XX hubo cuatro pandemias causadas por el virus de la influenza y las que ocurrieron en 1918, 1957 y 1968 fueron graves. [177] La ​​mayoría de los investigadores creen que el VIH se originó en el África subsahariana durante el siglo XX. [178] Ahora es una pandemia, con un estimado de 37,9 millones de personas que viven con la enfermedad en todo el mundo. [179] Hubo alrededor de 770.000 muertes por SIDA en 2018. [180] El Programa Conjunto de las Naciones Unidas sobre el VIH / SIDA (ONUSIDA) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) estiman que el SIDA ha causado la muerte de más de 25 millones de personas desde que apareció por primera vez. reconocida el 5 de junio de 1981, lo que la convierte en una de las epidemias más destructivas de la historia registrada. [181] En 2007 hubo 2,7 millones de nuevas infecciones por el VIH y 2 millones de muertes relacionadas con el VIH. [182]

Varios patógenos virales altamente letales son miembros de la Filoviridae. Los filovirus son virus similares a filamentos que causan fiebre hemorrágica viral e incluyen ebolavirus y marburgvirus. El virus de Marburg, descubierto por primera vez en 1967, atrajo la atención de la prensa en abril de 2005 por un brote en Angola. [183] ​​La enfermedad por el virus del Ébola también ha causado brotes intermitentes con altas tasas de mortalidad desde 1976, cuando se identificó por primera vez. La peor y más reciente es la epidemia de África Occidental de 2013-2016. [184]

A excepción de la viruela, la mayoría de las pandemias son causadas por virus de nueva evolución. Estos virus "emergentes" suelen ser mutantes de virus menos dañinos que han circulado previamente en humanos o en otros animales. [185]

El síndrome respiratorio agudo severo (SARS) y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) son causados ​​por nuevos tipos de coronavirus. Se sabe que otros coronavirus causan infecciones leves en humanos, [186] por lo que la virulencia y la rápida propagación de las infecciones por SARS, que en julio de 2003 habían causado alrededor de 8.000 casos y 800 muertes, fue inesperada y la mayoría de los países no estaban preparados. [187]

Un coronavirus relacionado surgió en Wuhan, China en noviembre de 2019 y se propagó rápidamente por todo el mundo. Se cree que se originó en murciélagos y posteriormente se denominó síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2, las infecciones con el virus causaron una pandemia en 2020. [188] [189] [190] Se han impuesto restricciones sin precedentes en tiempos de paz a los viajes internacionales, [191] y toques de queda impuestos en varias ciudades importantes del mundo. [192]

Cáncer

Los virus son una causa establecida de cáncer en humanos y otras especies. Los cánceres virales ocurren solo en una minoría de personas (o animales) infectados. Los virus del cáncer provienen de una variedad de familias de virus, incluidos los virus de ARN y ADN, por lo que no existe un solo tipo de "oncovirus" (un término obsoleto utilizado originalmente para los retrovirus de transformación aguda). El desarrollo del cáncer está determinado por una variedad de factores, como la inmunidad del huésped [193] y las mutaciones en el huésped. [194] Los virus que se acepta que causan cánceres humanos incluyen algunos genotipos del virus del papiloma humano, virus de la hepatitis B, virus de la hepatitis C, virus de Epstein-Barr, virus del herpes asociado al sarcoma de Kaposi y virus linfotrópico T humano. El virus del cáncer humano descubierto más recientemente es un poliomavirus (poliomavirus de células de Merkel) que causa la mayoría de los casos de una forma poco común de cáncer de piel llamado carcinoma de células de Merkel. [195] Los virus de la hepatitis pueden convertirse en una infección viral crónica que conduce al cáncer de hígado. [196] [197] La ​​infección por el virus linfotrópico T humano puede producir paraparesia espástica tropical y leucemia de células T adultas. [198] Los virus del papiloma humano son una causa establecida de cánceres de cuello uterino, piel, ano y pene. [199] Dentro del Herpesviridae, El virus del herpes asociado al sarcoma de Kaposi causa el sarcoma de Kaposi y el linfoma de cavidades corporales, y el virus de Epstein-Barr causa el linfoma de Burkitt, el linfoma de Hodgkin, el trastorno linfoproliferativo B y el carcinoma nasofaríngeo. [200] Poliomavirus de células de Merkel estrechamente relacionado con SV40 y poliomavirus de ratón que se han utilizado como modelos animales para virus de cáncer durante más de 50 años. [201]

Mecanismos de defensa del huésped

La primera línea de defensa del cuerpo contra los virus es el sistema inmunológico innato. Comprende células y otros mecanismos que defienden al huésped de la infección de forma no específica. Esto significa que las células del sistema innato reconocen y responden a los patógenos de manera genérica, pero, a diferencia del sistema inmunológico adaptativo, no confiere inmunidad protectora o de larga duración al huésped. [202]

La interferencia del ARN es una defensa innata importante contra los virus. [203] Muchos virus tienen una estrategia de replicación que involucra ARN bicatenario (dsRNA). Cuando un virus de este tipo infecta una célula, libera su molécula o moléculas de ARN, que se unen inmediatamente a un complejo de proteínas llamado cortador que corta el ARN en trozos más pequeños. Se activa una vía bioquímica, el complejo RISC, que asegura la supervivencia celular al degradar el ARNm viral. Los rotavirus han evolucionado para evitar este mecanismo de defensa al no destapar completamente el interior de la célula y liberar el ARNm recién producido a través de los poros de la cápside interna de la partícula. Su dsRNA genómico permanece protegido dentro del núcleo del virión. [204] [205]

Cuando el sistema inmunológico adaptativo de un vertebrado se encuentra con un virus, produce anticuerpos específicos que se unen al virus y, a menudo, lo vuelven no infeccioso. A esto se le llama inmunidad humoral. Son importantes dos tipos de anticuerpos. El primero, llamado IgM, es muy eficaz para neutralizar virus, pero es producido por las células del sistema inmunológico solo durante unas pocas semanas. El segundo, llamado IgG, se produce de forma indefinida. La presencia de IgM en la sangre del huésped se utiliza para detectar una infección aguda, mientras que la IgG indica una infección en el pasado. [206] El anticuerpo IgG se mide cuando se realizan pruebas de inmunidad. [207]

Los anticuerpos pueden seguir siendo un mecanismo de defensa eficaz incluso después de que los virus hayan logrado ingresar a la célula huésped. Una proteína que se encuentra en las células, llamada TRIM21, puede unirse a los anticuerpos en la superficie de la partícula del virus. Esto prepara la subsiguiente destrucción del virus por las enzimas del sistema proteosómico de la célula. [208]

Una segunda defensa de los vertebrados contra los virus se llama inmunidad mediada por células e involucra células inmunes conocidas como células T. Las células del cuerpo exhiben constantemente fragmentos cortos de sus proteínas en la superficie de la célula y, si una célula T reconoce un fragmento viral sospechoso allí, la célula huésped es destruida por las células 'T asesinas' y las células T específicas del virus proliferan. Células como los macrófagos son especialistas en esta presentación de antígenos. [209] La producción de interferón es un importante mecanismo de defensa del huésped. Esta es una hormona producida por el cuerpo cuando hay virus. Su papel en la inmunidad es complejo y finalmente detiene la reproducción de los virus al matar la célula infectada y sus vecinas cercanas. [210]

No todas las infecciones por virus producen una respuesta inmunitaria protectora de esta forma. El VIH evade el sistema inmunológico al cambiar constantemente la secuencia de aminoácidos de las proteínas en la superficie del virión. Esto se conoce como "mutación de escape", ya que los epítopos virales escapan al reconocimiento de la respuesta inmune del huésped. Estos virus persistentes evaden el control inmunológico por secuestro, bloqueo de la presentación de antígenos, resistencia a las citocinas, evasión de las actividades de las células asesinas naturales, escape de la apoptosis y cambio antigénico. [211] Otros virus, llamados 'virus neurotrópicos', se diseminan por diseminación neuronal donde el sistema inmunológico puede ser incapaz de alcanzarlos.

Prevención y tratamiento

Debido a que los virus utilizan vías metabólicas vitales dentro de las células huésped para replicarse, son difíciles de eliminar sin el uso de fármacos que causan efectos tóxicos en las células huésped en general. Los enfoques médicos más efectivos para las enfermedades virales son las vacunas para proporcionar inmunidad a las infecciones y los medicamentos antivirales que interfieren selectivamente con la replicación viral.

Vacunas

La vacunación es una forma barata y eficaz de prevenir infecciones por virus. Las vacunas se utilizaron para prevenir infecciones virales mucho antes del descubrimiento de los virus reales. Su uso ha provocado una disminución espectacular de la morbilidad (enfermedad) y la mortalidad (muerte) asociadas con infecciones virales como la poliomielitis, el sarampión, las paperas y la rubéola. [212] Se han erradicado las infecciones por viruela. [213] Hay vacunas disponibles para prevenir más de trece infecciones virales en humanos, [214] y más se utilizan para prevenir infecciones virales de animales. [215] Las vacunas pueden consistir en virus vivos atenuados o muertos, o proteínas virales (antígenos). [216] Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus, que no causan la enfermedad pero, no obstante, confieren inmunidad. Estos virus se denominan atenuados. Las vacunas vivas pueden ser peligrosas cuando se administran a personas con una inmunidad débil (que se describen como inmunodeprimidas), porque en estas personas, el virus debilitado puede causar la enfermedad original. [217] Se utilizan técnicas de biotecnología e ingeniería genética para producir vacunas de subunidades. Estas vacunas utilizan solo las proteínas de la cápside del virus. La vacuna contra la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna. [218] Las vacunas de subunidades son seguras para los pacientes inmunodeprimidos porque no pueden causar la enfermedad. [219] La vacuna contra el virus de la fiebre amarilla, una cepa viva atenuada llamada 17D, es probablemente la vacuna más segura y eficaz jamás generada. [220]

Medicamentos antivirales

Los medicamentos antivirales son a menudo análogos de nucleósidos (bloques de construcción de ADN falsos), que los virus incorporan por error en sus genomas durante la replicación. El ciclo de vida del virus se detiene luego porque el ADN recién sintetizado está inactivo. Esto se debe a que estos análogos carecen de grupos hidroxilo que, junto con los átomos de fósforo, se unen para formar la fuerte "columna vertebral" de la molécula de ADN. A esto se le llama terminación de la cadena de ADN. [221] Ejemplos de análogos de nucleósidos son el aciclovir para las infecciones por el virus del Herpes simple y lamivudina para las infecciones por el VIH y el virus de la hepatitis B. El aciclovir es uno de los medicamentos antivirales más antiguos y recetados con mayor frecuencia. [222] Otros fármacos antivirales en uso se dirigen a diferentes etapas del ciclo de vida viral. El VIH depende de una enzima proteolítica llamada proteasa del VIH-1 para que se vuelva completamente infeccioso. Existe una gran clase de medicamentos llamados inhibidores de la proteasa que inactivan esta enzima. [223]

La hepatitis C es causada por un virus ARN. En el 80% de las personas infectadas, la enfermedad es crónica y, sin tratamiento, quedan infectadas por el resto de sus vidas. En la actualidad existe un tratamiento eficaz que utiliza el fármaco análogo de nucleósido ribavirina combinado con interferón. [224] Se ha desarrollado el tratamiento de los portadores crónicos del virus de la hepatitis B mediante una estrategia similar con lamivudina. [225]

Los virus infectan toda la vida celular y, aunque los virus ocurren universalmente, cada especie celular tiene su propio rango específico que a menudo infecta solo a esa especie. [226] Algunos virus, llamados satélites, solo pueden replicarse dentro de células que ya han sido infectadas por otro virus. [61]

Virus animales

Los virus son patógenos importantes del ganado. Enfermedades como la fiebre aftosa y la lengua azul son causadas por virus. [227] Los animales de compañía como gatos, perros y caballos, si no están vacunados, son susceptibles a infecciones virales graves. El parvovirus canino es causado por un pequeño virus de ADN y las infecciones suelen ser fatales en los cachorros. [228] Como todos los invertebrados, la abeja melífera es susceptible a muchas infecciones virales. [229] La mayoría de los virus coexisten de forma inofensiva en su huésped y no provocan signos o síntomas de enfermedad. [4]

Virus de plantas

Hay muchos tipos de virus de plantas, pero a menudo solo causan una pérdida de rendimiento y no es económicamente viable tratar de controlarlos. Los virus de las plantas a menudo se transmiten de una planta a otra a través de organismos, conocidos como vectores. Suelen ser insectos, pero algunos hongos, gusanos nematodos y organismos unicelulares son vectores. Cuando el control de las infecciones por virus de las plantas se considera económico, para las frutas perennes, por ejemplo, los esfuerzos se concentran en matar los vectores y eliminar huéspedes alternativos como las malas hierbas. [230] Los virus de las plantas no pueden infectar a los seres humanos ni a otros animales porque solo pueden reproducirse en células vegetales vivas. [231]

Originaria de Perú, la papa se ha convertido en un cultivo básico en todo el mundo. [232] El virus Y de la papa causa enfermedades en las papas y especies relacionadas, incluidos los tomates y los pimientos. En la década de 1980, este virus adquirió importancia económica cuando resultó difícil de controlar en los cultivos de semilla de papa. Transmitido por los pulgones, este virus puede reducir el rendimiento de los cultivos hasta en un 80 por ciento, provocando pérdidas significativas en el rendimiento de la papa. [233]

Las plantas tienen mecanismos de defensa elaborados y eficaces contra los virus. Uno de los más eficaces es la presencia de los denominados genes de resistencia (R). Cada gen R confiere resistencia a un virus en particular al desencadenar áreas localizadas de muerte celular alrededor de la célula infectada, que a menudo se pueden ver a simple vista como grandes manchas. Esto evita que la infección se propague. [234] La interferencia de ARN también es una defensa eficaz en las plantas. [235] Cuando se infectan, las plantas a menudo producen desinfectantes naturales que matan los virus, como el ácido salicílico, el óxido nítrico y las moléculas reactivas de oxígeno. [236]

Las partículas de virus de plantas o partículas similares a virus (VLP) tienen aplicaciones tanto en biotecnología como en nanotecnología. Las cápsides de la mayoría de los virus vegetales son estructuras simples y robustas y pueden producirse en grandes cantidades por infección de plantas o por expresión en una variedad de sistemas heterólogos. Las partículas de virus de plantas pueden modificarse genética y químicamente para encapsular material extraño y pueden incorporarse en estructuras supramoleculares para su uso en biotecnología. [237]

Virus bacterianos

Los bacteriófagos son un grupo común y diverso de virus y son la entidad biológica más abundante en los ambientes acuáticos; hay hasta diez veces más de estos virus en los océanos que bacterias, [238] alcanzando niveles de 250.000.000 de bacteriófagos por mililitro de agua de mar. . [239] Estos virus infectan bacterias específicas uniéndose a moléculas receptoras de superficie y luego ingresando a la célula. En poco tiempo, en algunos casos, solo unos minutos, la polimerasa bacteriana comienza a traducir el ARNm viral en proteína. Estas proteínas pasan a convertirse en nuevos viriones dentro de la célula, proteínas auxiliares, que ayudan al ensamblaje de nuevos viriones, o proteínas involucradas en la lisis celular. Las enzimas virales ayudan en la degradación de la membrana celular y, en el caso del fago T4, en poco más de veinte minutos después de la inyección se podrían liberar más de trescientos fagos. [240]

La principal forma en que las bacterias se defienden de los bacteriófagos es produciendo enzimas que destruyen el ADN extraño. Estas enzimas, llamadas endonucleasas de restricción, cortan el ADN viral que los bacteriófagos inyectan en las células bacterianas. [241] Las bacterias también contienen un sistema que usa secuencias CRISPR para retener fragmentos de los genomas de virus con los que las bacterias han entrado en contacto en el pasado, lo que les permite bloquear la replicación del virus a través de una forma de interferencia de ARN. [242] [243] Este sistema genético proporciona a las bacterias inmunidad adquirida a las infecciones. [244]

Virus Archaeal

Algunos virus se replican dentro de las arqueas: estos son virus de ADN con formas inusuales y, a veces, únicas. [7] [92] Estos virus se han estudiado con más detalle en las arqueas termofílicas, en particular los órdenes Sulfolobales y Thermoproteales. [245] Las defensas contra estos virus implican la interferencia de ARN de secuencias repetitivas de ADN dentro de los genomas arqueos que están relacionados con los genes de los virus. [246] [247] La ​​mayoría de las arqueas tienen sistemas CRISPR-Cas como defensa adaptativa contra virus. Estos permiten que las arqueas retengan secciones de ADN viral, que luego se utilizan para atacar y eliminar infecciones posteriores por el virus mediante un proceso similar a la interferencia de ARN. [248]

Los virus son la entidad biológica más abundante en los ambientes acuáticos. [2] Hay alrededor de diez millones de ellos en una cucharadita de agua de mar.[249] La mayoría de estos virus son bacteriófagos que infectan a bacterias heterótrofas y cianófagos que infectan a cianobacterias y son esenciales para la regulación de los ecosistemas de agua dulce y salada. [250] Los bacteriófagos son inofensivos para las plantas y los animales, y son esenciales para la regulación de los ecosistemas marinos y de agua dulce. [251] son ​​importantes agentes de mortalidad del fitoplancton, la base de la cadena alimentaria en los medios acuáticos. [252] Infectan y destruyen bacterias en comunidades microbianas acuáticas, y son uno de los mecanismos más importantes para reciclar el carbono y el ciclo de nutrientes en ambientes marinos. Las moléculas orgánicas liberadas de las células bacterianas muertas estimulan el crecimiento de algas y bacterias frescas, en un proceso conocido como derivación viral. [253] En particular, se ha demostrado que la lisis de bacterias por virus mejora el ciclo del nitrógeno y estimula el crecimiento del fitoplancton. [254] La actividad viral también puede afectar la bomba biológica, el proceso por el cual el carbono es secuestrado en las profundidades del océano. [255]

Los microorganismos constituyen más del 90% de la biomasa del mar. Se estima que los virus matan aproximadamente el 20% de esta biomasa cada día y que hay de 10 a 15 veces más virus en los océanos que bacterias y arqueas. [256] Los virus también son los principales agentes responsables de la destrucción del fitoplancton, incluidas las floraciones de algas nocivas, [257] El número de virus en los océanos disminuye más lejos de la costa y más profundamente en el agua, donde hay menos organismos hospedadores. [255]

En enero de 2018, los científicos informaron que 800 millones de virus, principalmente de origen marino, se depositan diariamente desde la atmósfera de la Tierra en cada metro cuadrado de la superficie del planeta, como resultado de una corriente atmosférica global de virus que circula por encima del sistema meteorológico. pero por debajo de la altitud de los viajes habituales en avión, distribuyendo virus por todo el planeta. [258] [259]

Como cualquier organismo, los mamíferos marinos son susceptibles a las infecciones virales. En 1988 y 2002, miles de focas comunes murieron en Europa por el virus del moquillo focina. [260] Muchos otros virus, incluidos calicivirus, herpesvirus, adenovirus y parvovirus, circulan en las poblaciones de mamíferos marinos. [255]

Los virus son un medio natural importante de transferir genes entre diferentes especies, lo que aumenta la diversidad genética e impulsa la evolución. [9] [261] Se cree que los virus jugaron un papel central en la evolución temprana, antes de la diversificación del último ancestro común universal en bacterias, arqueas y eucariotas. [262] Los virus siguen siendo uno de los mayores reservorios de diversidad genética inexplorada en la Tierra. [255]

Ciencias de la vida y medicina

Los virus son importantes para el estudio de la biología molecular y celular, ya que proporcionan sistemas simples que pueden usarse para manipular e investigar las funciones de las células. [263] El estudio y uso de virus ha proporcionado información valiosa sobre aspectos de la biología celular. [264] Por ejemplo, los virus han sido útiles en el estudio de la genética y han ayudado a comprender los mecanismos básicos de la genética molecular, como la replicación del ADN, la transcripción, el procesamiento del ARN, la traducción, el transporte de proteínas y la inmunología.

Los genetistas suelen utilizar virus como vectores para introducir genes en las células que están estudiando. Esto es útil para hacer que la célula produzca una sustancia extraña o para estudiar el efecto de introducir un nuevo gen en el genoma. De manera similar, la viroterapia usa virus como vectores para tratar diversas enfermedades, ya que pueden atacar específicamente las células y el ADN. Muestra un uso prometedor en el tratamiento del cáncer y en la terapia génica. Los científicos de Europa del Este han utilizado la terapia con fagos como alternativa a los antibióticos durante algún tiempo, y el interés en este enfoque está aumentando debido al alto nivel de resistencia a los antibióticos que se encuentra ahora en algunas bacterias patógenas. [265] La expresión de proteínas heterólogas por virus es la base de varios procesos de fabricación que se utilizan actualmente para la producción de diversas proteínas, como antígenos y anticuerpos de vacunas. Recientemente se han desarrollado procesos industriales utilizando vectores virales y varias proteínas farmacéuticas se encuentran actualmente en ensayos clínicos y preclínicos. [266]

Viroterapia

La viroterapia implica el uso de virus modificados genéticamente para tratar enfermedades. [267] Los científicos han modificado los virus para que se reproduzcan en las células cancerosas y las destruyan, pero no infecten las células sanas. Talimogene laherparepvec (T-VEC), por ejemplo, es un virus del herpes simple modificado que tiene un gen, que es necesario para que los virus se repliquen en células sanas, eliminado y reemplazado por un gen humano (GM-CSF) que estimula la inmunidad. Cuando este virus infecta las células cancerosas, las destruye y, al hacerlo, la presencia del gen GM-CSF atrae las células dendríticas de los tejidos circundantes del cuerpo. Las células dendríticas procesan las células cancerosas muertas y presentan componentes de ellas a otras células del sistema inmunológico. [268] Tras completar con éxito ensayos clínicos, el virus obtuvo la aprobación para el tratamiento del melanoma a finales de 2015. [269] Los virus que se han reprogramado para matar células cancerosas se denominan virus oncolíticos. [270]

Ciencia de materiales y nanotecnología

Las tendencias actuales en nanotecnología prometen hacer un uso mucho más versátil de los virus. [271] Desde el punto de vista de un científico de materiales, los virus pueden considerarse nanopartículas orgánicas. Su superficie lleva herramientas específicas que les permiten cruzar las barreras de sus células anfitrionas. El tamaño y la forma de los virus y el número y la naturaleza de los grupos funcionales en su superficie están definidos con precisión. Como tales, los virus se utilizan comúnmente en la ciencia de los materiales como andamios para modificaciones de la superficie unidas covalentemente. Una cualidad particular de los virus es que pueden adaptarse mediante una evolución dirigida. Las poderosas técnicas desarrolladas por las ciencias de la vida se están convirtiendo en la base de los enfoques de ingeniería hacia los nanomateriales, abriendo una amplia gama de aplicaciones mucho más allá de la biología y la medicina. [272]

Debido a su tamaño, forma y estructuras químicas bien definidas, los virus se han utilizado como plantillas para organizar materiales a nanoescala. Los ejemplos recientes incluyen el trabajo en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC, utilizando partículas del virus del mosaico del caupí (CPMV) para amplificar señales en sensores basados ​​en microarrays de ADN. En esta aplicación, las partículas de virus separan los tintes fluorescentes utilizados para la señalización para prevenir la formación de dímeros no fluorescentes que actúan como inhibidores. [273] Otro ejemplo es el uso de CPMV como una placa de pruebas a nanoescala para la electrónica molecular. [274]

Virus sintéticos

Muchos virus se pueden sintetizar de novo ("desde cero") y el primer virus sintético se creó en 2002. [275] Aunque es un concepto algo erróneo, no es el virus real el que se sintetiza, sino su genoma de ADN (en caso de de un virus de ADN), o una copia de ADNc de su genoma (en el caso de virus de ARN). Para muchas familias de virus, el ADN o ARN sintético desnudo (una vez convertido enzimáticamente a partir del ADNc sintético) es infeccioso cuando se introduce en una célula. Es decir, contienen toda la información necesaria para producir nuevos virus. Esta tecnología se está utilizando ahora para investigar nuevas estrategias de vacunas. [276] La capacidad para sintetizar virus tiene consecuencias de gran alcance, ya que los virus ya no pueden considerarse extintos, siempre que se conozca la información de su secuencia genómica y se disponga de células permisivas. En febrero de 2021 [actualización], las secuencias genómicas completas de 10462 virus diferentes, incluida la viruela, están disponibles públicamente en una base de datos en línea mantenida por los Institutos Nacionales de Salud. [277]

Armas

La capacidad de los virus para causar epidemias devastadoras en las sociedades humanas ha suscitado la preocupación de que los virus puedan convertirse en armas para la guerra biológica. La recreación exitosa del infame virus de la influenza de 1918 en un laboratorio generó más preocupación. [278] El virus de la viruela devastó numerosas sociedades a lo largo de la historia antes de su erradicación. Solo hay dos centros en el mundo autorizados por la OMS para mantener existencias del virus de la viruela: el Centro Estatal de Investigación de Virología y Biotecnología VECTOR en Rusia y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en los Estados Unidos. [279] Puede utilizarse como arma, [279] dado que la vacuna contra la viruela a veces tenía efectos secundarios graves, ya no se utiliza de forma rutinaria en ningún país. Por lo tanto, gran parte de la población humana moderna casi no tiene una resistencia establecida a la viruela y sería vulnerable al virus. [279]

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Virus: definición, características y otros detalles (con figura) | Microbiología

Los virus son partículas vivas ultra microscópicas, no celulares, compuestas únicamente por un núcleo de ácido nucleico (ADN o ARN), rodeado por una envoltura de proteína llamada cápside.

Características de los virus:

Las principales características distintivas de los virus se detallan a continuación.

1. Son no celulares y de estructura muy simple, y consisten principalmente en un ácido nucleico rodeado por una envoltura proteica llamada cápside. Por lo tanto, una unidad de virus se denomina & # 8216a partícula de virus & # 8217 en lugar de & # 8216a célula de virus & # 8217.

2. Están desprovistas de la sofisticada maquinaria enzimática y biosintética esencial para las actividades independientes de la vida celular. Por lo tanto, solo pueden crecer dentro de células vivas adecuadas. Es por eso que se cultivan en el laboratorio solo dentro de las células vivas, a diferencia de las bacterias y los hongos, que se pueden cultivar en el laboratorio en materia no viva como el agar nutritivo.

3. Son ultra microscópicos y solo se pueden visualizar con un microscopio electrónico.

4. No aumentan de tamaño.

5. Pueden pasar a través de filtros, a través de los cuales no pueden pasar las bacterias.

6. Un virus se denomina & # 8216DNA virus & # 8217 o & # 8216RNA virus & # 8217 dependiendo de si contiene el ácido nucleico ADN o ARN. Un virus no puede tener tanto ADN como ARN

Estructura de los virus:

Gran parte de nuestro conocimiento sobre los virus se ha obtenido del estudio de unos pocos virus que infectan a las bacterias. Estos virus, que infectan a las bacterias, se denominan & # 8216bacteriófagos & # 8217 o & # 8216fagos & # 8217. Los bacteriófagos fueron descritos por primera vez en 1915 casi simultáneamente por Twort y d & # 8217Herelle.

El nombre bacteriófago, que en griego significa comer bacterias, fue acuñado por d & # 8217Herelle debido a la capacidad de estos virus para destruir las células bacterianas infectadas mediante lisis. Los bacteriófagos presentan una notable variabilidad en su tamaño, forma y complejidad de estructura. El T-incluso (T2, T4 y T6) los fagos presentan la mayor complejidad morfológica (Figura 8.1).

Las funciones de sus componentes estructurales son las siguientes:

1. Cápside (capa de proteína): protección del ácido nucleico de la destrucción por ADNasa.

2. Núcleo de ácido nucleico: genoma del fago que lleva la información genética necesaria para la replicación de un nuevo fago.

3. Vaina de proteína en espiral: se retrae, de modo que el ácido nucleico pueda pasar de la cápside al citoplasma de la célula huésped y al citoplasma.

4. Fibras de la placa terminal y de la cola: unión del fago a sitios receptores específicos en la pared celular de un huésped susceptible.

Infección viral:

La replicación del fago depende de la capacidad de la partícula del fago para infectar una célula huésped bacteriana adecuada.

La infección consta de los siguientes eventos secuenciales:

La parte de la cola de la partícula del fago se une a los sitios receptores en la pared celular del huésped.

2. Penetración (infección):

La vaina de proteína en espiral se retrae y una enzima, la muramidasa temprana, perfora la pared celular bacteriana permitiendo que el ácido nucleico del fago pase a través del núcleo hueco hacia el citoplasma de la célula huésped. La capa de proteína vacía permanece adherida a la pared celular y se denomina fantasma de proteína.

El genoma del fago subvierte la maquinaria sintética, que luego se utiliza para la producción de nuevos componentes del fago.

Los nuevos componentes del fago se ensamblan y forman partículas de fago virulentas maduras completas.

La muramidasa tardía lisa la pared celular, liberando partículas de fagos infecciosos que ahora son capaces de infectar nuevas células hospedadoras susceptibles, comenzando así el ciclo nuevamente.

Forma de virus:

La forma de algunos de los virus importantes ha sido revelada por microscopio electrónico (Figura 8.2). Todos ellos provocan diferentes enfermedades en plantas y animales. Los bacteriófagos infectan las células bacterianas.


Banco de preguntas sobre biología - ¡57 preguntas frecuentes sobre “clasificación biológica” & # 8211 respondidas!

57 preguntas con respuestas y explicaciones sobre clasificación biológica para estudiantes de biología.

1. El concepto estático de especie fue propuesto por

Respuesta y explicación:

1. (c): Linneo, 1758 desarrolló & # 8220Binomial system of nomenclature & # 8221, de Candolle dio el término taxonomía. Teofrasto, padre de la botánica, dio nombres y descripciones de 480 plantas en su libro. & # 8216Histuria plantarum & # 8217 y Darwin propusieron la teoría de la selección natural o el origen de las especies.

2. El término & # 8220New Systematics & # 8221 fue introducido por

Respuesta y explicación:

2. (c): El término & # 8220New Systematics & # 8221 fue dado por Julian Huxley (1940). Esta clasificación tiene en cuenta los caracteres citológicos, morfológicos, genéticos, anatómicos, palinológicos y fisiológicos.

3. La clasificación dada por Bentham y Hooker es

Respuesta y explicación:

3. (b): La clasificación dada por Bentham y Hooker es Natural System. Las monocotiledóneas se colocaron después de separar dicotiledóneas de familias estrechamente relacionadas. Las gimnospermas se colocaron entre dicotiledóneas y monocotiledóneas.

4. El organismo causal de la enfermedad del sueño africana i es

Respuesta y explicación:

4. (d): El Trypanosoma gambiense fue observado por primera vez por Forde en 1901. Causa la enfermedad del sueño africana. La enfermedad, también llamada tripanosomiasis, se encuentra en las partes occidental y central de África. El parásito se transmite por la mosca chupadora de sangre tse-tse, Glossina palpalis. No hay boca ni vacuola contráctil. Los alimentos se absorben a través de la superficie corporal.

El parásito se multiplica por fisión. En los seres humanos, el parásito vive en el plasma sanguíneo. Provoca fiebre por tripanosoma. Se acompaña de hinchazón glandular. Posteriormente, el parásito ingresa al líquido cefalorraquídeo y daña el cerebro. Hace que el paciente se vuelva letárgico e inconsciente. Por eso, la enfermedad se llama enfermedad del sueño. Si no se trata, la enfermedad conduce a la muerte.

5. El vector de la enfermedad del sueño es

Respuesta y explicación:

5. (b): El Trypanosoma gambiense fue observado por primera vez por Forde en 1901. Causa la enfermedad del sueño africana. La enfermedad, también llamada tripanosomiasis, se encuentra en las partes occidental y central de África. El parásito se transmite por la mosca chupadora de sangre tse-tse, Glossina palpalis. No hay boca ni vacuola contráctil. Los alimentos se absorben a través de la superficie corporal.

El parásito se multiplica por fisión. En los seres humanos, el parásito vive en el plasma sanguíneo. Provoca fiebre por tripanosoma. Se acompaña de hinchazón glandular. Posteriormente, el parásito ingresa al líquido cefalorraquídeo y daña el cerebro. Hace que el paciente esté letárgico e inconsciente. Por eso, la enfermedad se llama enfermedad del sueño. Si no se trata, la enfermedad conduce a la muerte.

6. El tripanosoma pertenece a la clase

Respuesta y explicación:

6. (b): Sobre la base de los orgánulos locomotores, los protistas protozoarios se dividen en cuatro grupos: Mastigophora, Sarcodina, Sporozoa y Ciliata. El tripanosoma pertenece a la clase de zooflagelados que se incluye en el grupo mastigophora. Las caracteristicas son:

(i) Estos zooflagelados son generalmente uninucleados, ocasionalmente multinucleados.

(ii) El cuerpo está cubierto por una película firme.

(iii) La nutrición es holozoica, parasitaria y sapróbica.

(iv) El alimento reservado es el glucógeno.

7. La fiebre del paludismo coincide con la liberación de

Respuesta y explicación:

7. (b): Los síntomas de la malaria aparecen por primera vez varios días después de la infección del parásito de la malaria en el hombre. Los parásitos utilizan este intervalo de tiempo o período de incubación para aumentar su progenie. Para establecer los síntomas de la malaria, es necesario que una gran cantidad de organismos continúen el ciclo eritrocítico a la vez.

Una persona sana adquiere la infección cuando una hembra de mosquito Anopheles, que contiene etapas infecciosas de parásitos (esporozoítos) en sus glándulas salivales, lo pica por chuparle la sangre. Una vez dentro de la sangre numan, los esporozoitos entran en vivo para invadir las células hepáticas. Aquí se multiplican asexualmente por esquizogonía.

La esquizogonía hepática tiene dos fases, preeritrocítica y exoeritrocítica: Fase precritrocítica: después de penetrar una célula hepática, cada esporozoito se convierte en criptozoito. Crece durante varios días y se convierte en un esquizonte esférico y no pigmentado.

Se divide por esquizogonía (fisión múltiple) y forma un gran número de células uninucleadas, los criptomerozoitos. Durante la escogogonía preeritrocítica, la sangre permanece estéril y su inoculación no produce infección.

Fase exoeritrocvica: los criptomerozoitos ingresan a las células hepáticas frescas para convertirse en metacriptozoítos. Sufren una esquizogonía similar a la anterior produciendo una enorme cantidad de metacripto-merozoitos. Los metacriptonierozoítos, después de escapar al torrente sanguíneo, invaden los eritrocitos o los glóbulos rojos. Esto inicia la esquizogonía eritrocítica. Con la esquizogonía eritrocítica, comienza a aparecer el síntoma de la malaria.

8. La picadura de la mosca Tse-tse puede transmitirse a los humanos.

Respuesta y explicación:

8. (b): El principal hospedador vertebrado es el ser humano. Los principales huéspedes de los invertebrados son la mosca tsetsé del género Glossina. T. gambiense se transmite al ser humano al picar una mosca tsetsé infectada después del desarrollo cíclico del parásito.

9. El sistema artificial de clasificación fue utilizado por primera vez por

Respuesta y explicación:

9. (a): Linneo utilizó por primera vez el sistema artificial de clasificación. Las criptógamas se incluyeron en plantas con flores. El sistema de Linneo se conoce como sistema de clasificación sexual. Clasificó sobre la base del número, tamaño y unión de los órganos sexuales.

10. El sistema de clasificación utilizado por Linneo fue

Respuesta y explicación:

10. (b): Linneo presentó un & # 8220 sistema artificial & # 8221 de clasificación de plantas que se basaba en caracteres sexuales como criptogamia, monoecia, monandria, diandria, poliandria, etc. También se le llama comúnmente como sistema sexual de clasificación de plantas.

11. La etapa infecciosa del parásito de la malaria, Plasmodium, que ingresa al cuerpo humano es

Respuesta y explicación:

11. (b): La etapa infecciosa de Plasmodium es un organismo diminuto llamado esporozoito. Cuando el mosquito pica al hombre, los esporozoitos presentes en la glándula salival de la hembra del mosquito Anopheles se inyectan en la sangre del hombre. Estos esporozoítos son organismos uninucleados con forma de huso o hoz capaces de retorcerse (como gusanos). Cada esporozoito consta de una película elástica, un citoplasma y un núcleo.

12. La información genética en Paramecium está contenida en

(c) tanto micronúcleos como macronúcleos

Respuesta y explicación:

12. (a): Paramaecium contiene un solo macronúcleo grande y un micronúcleo pequeño. El macronúcleo controla el metabolismo, como la alimentación y el mantenimiento, mientras que el macronúcleo desempeña un papel importante en la reproducción y almacena información genética, por lo que también se denomina núcleo reproductivo, mientras que el macronúcleo se denomina núcleo vegetativo.

13. ¿Cuál es la verdad sobre el Trypanosoma?

Respuesta y explicación:

13. (a): El tripanosoma es polimórfico, es decir, tiene más de una forma. Tiene al menos cuatro formas que se reconocen sobre la base de las posiciones del cinetoplasto y blefaroplasto y el curso tomado por el tlagellum. Dos o más de estas formas ocurren en uno o ambos huéspedes en los ciclos de vida de varias especies de Trypanosoma. Estas i formas son

(i) Leishmanial (amastigote): Forma redonda u ovalada con núcleo, blefaroplasto y cinetoplasto. Flagelo reducido y en forma de fibrilla incrustado en el citoplasma.

(ii) Leptomonad (promastigote): cuerpo alargado, núcleo grande y blefaroplasto y cinetoplasto de ubicación anterior. Flagelo corto y suelto.

(iii) Crithidial (epimastigote): Cuerpo alargado. Blefaroplasto y cinetoplasto colocados inmediatamente antes del núcleo. Membrana ondulada poco llamativa.

(iv) Tripanosomid (tripomastigote): Cuerpo alargado y delgado. Blefaroplasto y cinetoplasto situados en o cerca del extremo posterior. Membrana ondulada llamativa.

El tipanosoma es digenetico, es decir, completa su ciclo de vida en dos hospedadores. Es un parásito obligado y patógeno.

14. La amebiasis se previene mediante

(b) comer muchas frutas

Respuesta y explicación:

14. (c): La amebiasis se puede prevenir bebiendo agua hervida, ya que se produce principalmente por la ingestión de quistes de E. histolytica en alimentos o bebidas. La contaminación de alimentos o bebidas se produce por (i) hábitos antihigiénicos de los manipuladores de alimentos que por hábito se rascan el ano y luego introducen los dedos en la comida que sirven, (ii) hábito de defecar en campo abierto provocando contaminación de vegetales y luego lavándose el fondo de los estanques causa la contaminación del agua, (iii) la transmisión de quistes de las heces a los alimentos y bebidas por moscas y cucarachas. Por lo tanto, se deben tomar las siguientes medidas preventivas:

(I) Saneamiento adecuado de caminos, calles, carriles y desagües abiertos.

(II) Purificación de agua potable (por ebullición).

(III) Disposición adecuada de aguas residuales.

(IV) Recubrimiento de los artículos alimenticios por parte de los comerciantes.

(V) Contenido químico de heces humanas para su uso como fertilizante.

15. Plasmodium, el parásito de la malaria, pertenece a la clase

Respuesta y explicación:

15. (c): Estos protozoos están adaptados al modo de vida parasitario. Todos ellos son endoparásitos. Los orgánulos locomotores (cilios, flagelos, pseudópodos, etc.) están ausentes. Los orgánulos relacionados con la ingestión faltan. La nutrición es parasitaria (absorbente). La reproducción sexual tiene lugar a través de la singamia.

Le sigue la formación de esporas, de ahí los esporozoos. El ciclo de vida consta de dos fases asexuales y sexuales distintas. Pueden transmitirse en uno (monogenético) o en dos huéspedes diferentes (digenetic).

16. Linneo desarrolló un sistema de nomenclatura llamado

Respuesta y explicación:

16. (c): La nomenclatura binomial es el sistema formal de denominación de especies. La esencia de esto es que el nombre de cada especie está en latín (científico moderno) y tiene dos partes, por lo que a veces también se lo conoce popularmente como el & # 8216 nombre latino de la especie & # 8217, aunque esta terminología está mal vista por los biólogos. que prefieren la frase nombre científico.

17. La unidad básica o el taxón más pequeño de taxonomía / clasificación es

Respuesta y explicación:

17. (a): La unidad básica o el taxón más pequeño de taxonomía / clasificación es la especie. La especie es un grupo de individuos que permanecen relativamente constantes en sus características, se pueden distinguir de otras especies y normalmente no se cruzan.

(a) un grupo de familias emparentadas

(b) un grupo de especies relacionadas

(c) un tipo de organismos vivos

(d) un grupo taxonómico de cualquier clasificación.

Respuesta y explicación:

18. (d): La palabra taxón significa un grupo taxonómico de cualquier rango que representa los organismos biológicos reales incluidos en una categoría. El término taxón fue acuñado por Adolf Meyer (1926) para los animales y H.J Lam (1948) utilizó este término en la ciencia de las plantas.

19. Quién descubrió Plasmodium en R.B.C. de los seres humanos?

Respuesta y explicación:

19. (c): Laveran descubrió que la malaria es causada por el parásito protozoario (Plasmodium) en 1880. Descubrió Plasmodium y obtuvo el Premio Nobel en 1907.

Sir Ronald Ross en 1897, un médico del ejército indio, estableció que el parásito de la malaria se transmite por la picadura de un mosquito Anopheles hembra y en 1902 obtuvo el Premio Nobel por este descubrimiento.

20. Parásito maligno de la malaria terciana, pertenece a la clase

Respuesta y explicación:

20. (a): Plasmodium falciparum es el mayor asesino de seres humanos en la mayor parte de África y en otros lugares de los trópicos. Causa malaria terciana maligna (o perniciosa o cerebral o tropical).

Esta malaria es la más dañina. Plasmodium vivax causa malaria terciana benigna. Plasmodium malariae causa malaria cuartana. Plasmodium ovale es la más rara de las cuatro especies que infectan al hombre y causa malaria terciana leve.

21. La enfermedad del sueño africana se debe a

(a) Plasmodium vivax transmitido por la mosca tsetsé

(b) Trypanosoma lewsii transmitido por chinches

(c) Trypanosoma gambiense transmitido por Glossina palpalis

(d) Entamoeba gingivalis transmitida por la mosca doméstica.

Respuesta y explicación:

21. (c): Trypanosoma gambiense es el flagelado zoológico parásito que causa una de las dolencias más mortales en los seres humanos llamada enfermedad del sueño o tripanosomiasis. La enfermedad es común en zonas húmedas y subhúmedas del continente africano. La enfermedad se transmite por la mosca tsetsé amante de la sombra (Glossinapalpalis), que actúa como vehículo que transporta el parásito protozoario culpable.

22. En Ameba y Paramecium, la osmorregulación se produce a través de

Respuesta y explicación:

22. (c): En Ameba y Paramecium, la osmorregulación se produce a través de vacoule contráctil. La osmorregulación es un fenómeno en el que la vacuola contráctil juega un papel importante en el mantenimiento del equilibrio hídrico de la célula. Paramaecium contiene dos vacuolas contráctiles que tienen una posición fija.

Una vacuola contráctil está presente cerca del extremo anterior mientras que otra está presente hacia el extremo posterior del cuerpo. Cada vacuola contráctil está rodeada por 5-12 canales radiales. El exceso de agua se transfiere del citoplasma a los canales radiales. Este último vierte agua en la vacuola contráctil. La vacuola contráctil expulsa agua fuera del cuerpo.

Por tanto, las vacuolas contráctiles y los conductos radiales sirven para la osmorregulación. En Ameba, el endoplasma, en su extremo posterior, contiene una única vacuola contráctil pulsante, redondeada y clara, llena de un líquido acuoso y encerrada por una membrana unitaria. Alrededor de esta membrana hay una región que contiene muchas mitocondrias y vacuolas alimentadoras diminutas. Ayuda en las actividades osmorreguladoras y excretoras del animal.

23. Un grupo de plu.nts o animales con rasgos similares de cualquier rango es

Respuesta y explicación:

23. (d): Un taxón (taxa plural) o unidad taxonómica, es un nombre que designa un organismo o grupo de organismos. A un taxón se le asigna un rango y se puede colocar en un nivel particular en una jerarquía sistemática que refleja las relaciones evolutivas.

24. Un criterio importante para la clasificación moderna es

(a) semejanzas en morfología

(b) rasgos anatómicos y fisiológicos

(d) presencia o ausencia de notocorda.

Respuesta y explicación:

24. (b): La taxonomía y la clasificación forman parte del campo más amplio de la sistemática que es el estudio de la diversidad de organismos. Clasificación de una parte de la sistemática, ya que enumera los caracteres únicos de cada taxón.

25. La parte del ciclo de vida del parásito del paludismo Plasmodium vivax, que se transmite en las hembras Anopheles es

(b) esquizogonía precritrocítica

(c) esquizogonía exoeritrocítica

(d) esquizogonía poseritrocítica.

Respuesta y explicación:

25. (a): Plasmodium tiene dos huéspedes.

(i) Mosquito Anopheles hembra: Aquí ocurre la fase sexual del parásito de la malaria y se considera el hospedador definitivo del parásito material, (ii) Seres humanos: Aquí ocurre la fase asexual del parásito de la malaria. Se considera hospedador intermedio. Las opciones (b), (c) y (d) son las etapas de la fase asexual de Plasmodium.

26. El término filo fue dado por

Respuesta y explicación:

26. (a): El término filo fue dado por Cuvier.

27. La secuencia de categorías taxonómicas es

(a) clase-filo-tribu-orden familia-género especie

(b) división-clase-familia-tribu-orden-género-especie

(c) división-clase-orden-familia-tribu-género-especie

(d) phylum-orden-clase-tribu-familia-género-especie

Respuesta y explicación:

27. (c): Para construir la jerarquía de clasificación, una o más especies se agrupan en un género, uno o más de los géneros en una familia, las familias se agrupan en orden, se ordenan en clases, las clases en phylum y varios phyla en reino.

28. Si se destruyen todos los estanques y charcos, el organismo que probablemente será destruido

Respuesta y explicación:

28. (d): Plasmodium es digenetic, es decir, completa su ciclo de vida en dos huéspedes, ciclo asexual en el hombre y ciclo sexual en Anophelesmosquito. El lugar de reproducción de este mosquito son los estanques, marismas, zonas pantanosas, etc. Por lo tanto, si se destruyen todos los estanques y charcos, Anopheles no podrá sobrevivir, lo que provocará la destrucción de su parásito, Plasmodium.

29. La etapa de esquizonte de Plasmodium ocurre en células humanas.

(c) eritrocitos y células hepáticas

(d) eritrocitos, células del hígado y células del bazo.

Respuesta y explicación:

29. (c): La etapa de esquizonte de Plasmodium ocurre en eritrocitos humanos y células hepáticas. Dentro de la sangre humana, los esporozoitos circulan alrededor de media hora y entran en la célula del hígado. Las células de kupffer del hígado eliminan los esporozoitos del torrente sanguíneo y matan a muchos de los organismos. Sin embargo, una fracción de los esporozoitos escapan a la destrucción y penetran en los hepatocitos donde establecen su residencia. Aquí se multiplican por esquizogonía.

30. A Linneo se le atribuye

(c) descubrimiento del microscopio

(d) descubrimiento de la circulación sanguínea.

Respuesta y explicación:

30. (a): La nomenclatura binomial de la denominación científica fue dada por primera vez por C. Linnaeus (1735) en su libro System a Naturae y más tarde en & # 8220Species Plantarum & # 8221 (1753). Usó dos palabras latinas para cualquier organismo, la primera es un nombre genérico y la segunda es un nombre específico. El nombre genérico comienza con mayúscula y el nombre de la especie con minúscula.

(a) solo agregados de ácido nucleico libres

(b) nucleoproteínas unidas a la membrana que se encuentran incrustadas en el citoplasma

(c) gen que contiene nucleoproteínas condensadas juntas en una masa suelta

(d) nucleoproteína en contacto directo con el resto de la sustancia celular.

Respuesta y explicación:

31. (b): Los protistas incluyen todos los eucariotas unicelulares y coloniales excepto los de las algas verdes y rojas. Se dividen a grandes rasgos en tres grupos: fotosintéticos, mohos limosos y protozoos. Las células de protistan son típicamente eucariotas y tienen orgánulos unidos a la membrana como mitocondrias, cloroplastos, cuerpos de Golgi, retículo endoplásmico, núcleo, etc. El núcleo está bien definido. Los protistas pueden ser uninucleados, binucleados o multinucleados. El material genético es ADN lineal, encerrado por una envoltura nuclear, complejado con proteínas y organizado en cromosomas distintos.

32. La clasificación filogenética es aquella que se basa en

(d) ascendencia evolutiva común.

Respuesta y explicación:

32. (d): Los sistemas filogenéticos de clasificación ponen de manifiesto las relaciones evolutivas de los organismos. Filogenético
Los sistemas de clasificación llegaron a existir después de la aceptación de la doctrina de la evolución y la selección natural propuesta por Charles Darwin en su libro & # 8220 Sobre el origen de las especies & # 8221 por medio de la selección natural. Darwin había propuesto la opinión de que las plantas / animales actuales se originaron a partir de algunos ancestrales después de sufrir algunos cambios periódicos.

Entonces, la clasificación filogenética se basa en el descenso evolutivo de un grupo de organismos y las relaciones se representan a través de un filograma y un cladograma.

33. Los genes del virus del mosaico del tabaco (TMV) son

Respuesta y explicación:

33. (a): El virus del mosaico del tabaco es un ribovirus y contiene ARN monocatenario. Los experimentos de Frankel Conart demostraron que el ARN es el material genético de este virus. No contiene ningún ADN y está compuesto por un 6% de ARN rodeado por un cilindro hueco de subunidades de porciones.

El ARN bicatenario se encuentra en el virus Reovirus y Tumor.

Los retrovirus tienen dos copias de ARN monocatenario.

34. Los bacteriófagos de cola son

(a) móvil en la superficie de las bacterias

(c) móvil en la superficie de las hojas de las plantas

(d) activamente móvil en agua.

Respuesta y explicación:

34. (a): Los bacteriófagos de cola contienen una cola helicoidal hueca que sirve como órgano de unión celular y como tubo que facilita la entrada de ácido nucleico en la célula huésped. La cola está formada por la placa de la cola y las fibras caudales.

35. ¿BGA (algas verdiazules) está incluido en cuál de los siguientes grupos?

Respuesta y explicación:

35. (b): Según el sistema de Whittaker & # 8217, las algas verde azuladas se colocan en el reino monera, que es el reino de los procariotas. Esto se debe a que carecen de núcleo, el ADN está desnudo y se pliega de diversas formas para formar un nucleoide en el centro del protoplasto. Además, carecen de orgánulos unidos a la membrana, incluido el retículo endoplásmico, y los ribosomas son del tipo 70. Por lo que se incluyen en procariotas.

36. & # 8216Taxon & # 8217 es la unidad de un grupo de

Respuesta y explicación:

36. (b): El taxón se refiere a todas las categorías de la jerarquía taxonómica. Puede ser un reino, clase, orden, familia, género o especie. Es cualquier nivel de agrupación de organismos. Cada una de estas categorías se ha dividido en categorías intermedias como sub-reino, subdivisión, superclase, subgénero, subespecie, etc. Este término fue acuñado por ICBN en 1956.

37. ¿Cuál es el material genético del virus de la influenza?

Respuesta y explicación:

37. (b): Los virus de la influenza tienen forma esférica y miden aproximadamente 800-1200A de diámetro. Tiene una cápside de proteína que encierra un ARN monocatenario. El ARN monocatenario es generalmente lineal y constituye aproximadamente el 10% de la partícula de virus. El ARN es material genético de otros virus como la poliomielitis, el virus de la fiebre aftosa y el virus del mosaico del tabaco, etc.

(a) ribosomas para sintetizar proteínas

(b) orgánulo por su mecanismo vitamínico

39. En el sistema de clasificación de los cinco reinos, ¿cuál de los siguientes reinos puede incluir algas verdiazules, bacterias fijadoras de nitrógeno y arqueobacterias metanogénicas?

Respuesta y explicación:

39. (c): R.H. Whittaker había propuesto un sistema de clasificación biológica de cinco reinos en 1969. Se basa en la complejidad de la estructura celular, la organización del cuerpo y el modo de nutrición. El reino monera incluye a todos los procariotas. Son básicamente unicelulares con peptidoglicano en la pared celular. ADN circular desnudo enrollado para formar nucleoide sin asociación con histonas, ribosomas 70s, tilacoides presentes en fotoautótrofos pero otros orgánulos unidos a la membrana están ausentes.

Estos son heterótrofos, fotótrofos o quimiotróficos en su modo de nutrición. Las algas verdiazules, las bacterias fijadoras de nitrógeno y las arquebacterias metanogénicas son procariotas unicelulares, por lo que están incluidas en el reino monera.

40. El libro & # 8216Genera Plant arum & # 8217 fue escrito por

Respuesta y explicación:

40. (b): Bentham y Hooker en su monumental obra Genera Plantarum (1862-1883) han proporcionado claves elaboradas para la fácil identificación de 202 órdenes y géneros naturales. Engler y Prantl escribieron Die naturlichen pflanzen familien. Huchinson escribió un libro titulado & # 8220 Las familias de plantas con flores & # 8221.

41. Un sistema de clasificación, en el que se considera un gran número de rasgos, es

Respuesta y explicación:

41. (a): Hay tres sistemas de clasificación: artificial, natural y filogenético. En el sistema natural de clasificación, los organismos se organizan sobre la base de todos los caracteres taxonómicos conocidos en lugar de uno o los primeros. Estos incluyen caracteres morfológicos, anatómicos, citológicos y fisiológicos y bioquímicos de los organismos.

El sistema artificial se basa en uno o unos pocos caracteres que son fácilmente observables. El sistema filogenético intenta organizar los organismos sobre la base de sus relaciones genéticas y filogenéticas además de los caracteres taxonómicos.

42. ¿Cuál de los siguientes es menos general en caracteres en comparación con el género?

Respuesta y explicación:

42. (a): Una jerarquía taxonómica es la secuencia de disposición de categorías taxonómicas en orden descendente durante la clasificación de un organismo. Hay siete categorías obligatorias: reino, división, clase, orden, familia, género y especie. La especie es la categoría más baja, mientras que el reino es la categoría más alta.

El número de caracteres comunes es máximo en el caso de organismos ubicados en la categoría más baja. El número de caracteres comunes disminuye con el aumento de categoría. Las especies son el grupo más pequeño de individuos que pueden ser reconocidos por métodos ordinarios como grupos y que son consistentemente y persistentemente diferentes de otros grupos porque sus caracteres son menos generales.

43. El virus del mosaico de la coliflor contiene

Respuesta y explicación:

43. (c): El virus del mosaico de la coliflor contiene ADN ds. Es circular y muestra un tipo de replicación semidiscontinua.

44. En el sistema de cinco reinos, la base principal de clasificación de

Respuesta y explicación:

44. (b): El sistema de Whittaker & # 8217s se basa en los siguientes tres criterios & # 8211

• complejidad de la estructura celular.

• complejidad de la organización del cuerpo.

Sobre la base de estos criterios, Whittaker dividió los organismos en cinco reinos. Estos cinco reinos son monera, protista, algas, hongos y animalia. En la clasificación de los cinco reinos, todos los procariotas se han colocado en el reino monera, todos los eucariotas unicelulares en el reino protista, los hongos (excepto los mohos de limo y los mohos de agua) en su reino separado, mientras que el reino plantae y el reino animalia se han retenido para multicelulares, autótrofos y multicelulares. organismos holozoicos respectivamente.

45. La biosistemática tiene como objetivo

(a) la clasificación de organismos basada en caracteres morfológicos amplios

(b) delimitar varios taxones de organismos y establecer sus relaciones

(c) la clasificación de organismos basada en su historia evolutiva y el establecimiento de su filogenia en la totalidad de varios parámetros de todos los campos de estudio

(d) identificación y disposición de organismos sobre la base de sus características citológicas

Respuesta y explicación:

45. (c): La biosistemática es el estudio de la identificación, clasificación de la nomenclatura y las relaciones entre los seres vivos. En otras palabras, es el estudio de la diversidad de organismos, sus relaciones comparativas y evolutivas basadas en la anatomía comparada, ecología, fisiología, bioquímica y otros campos.

46. ​​¿En qué reino clasificaría las arqueas y los organismos fijadores de nitrógeno, si se usara el sistema de clasificación de los cinco reinos?

Respuesta y explicación:

46. ​​(d): El reino monera incluye a todos los procariotas. Son básicamente unicelulares pero pueden ser miceliales, coloniales y filamentosas. Contienen peptidogycan en la pared celular. ADN circular desnudo enrollado para formar nucleoide sin asociación con histonas, ribosomas 70s, tilacoides presentes en fotoautótrofos pero no hay otros orgánulos unidos a la membrana. La nutrición es de varios tipos: parasitaria, quimioautótrofa, fotoautótrofa y saprobia.

Algunos moneranos tienen la capacidad de fijar nitrógeno. Debido a la presencia de estos caracteres en arehaea y organismos fijadores de nitrógeno, se colocan bajo monera.

Todos los demás hongos, plantae, protistas y animalia son eucariotas.

47. La clasificación fenética se basa en

(a) el linaje ancestral de los organismos existentes

(b) características observables de organismos existentes

(c) dendrogramas basados ​​en características del ADN

Respuesta y explicación:

47. (b): La clasificación fenética es un tipo de taxonomía numérica. En este tipo de clasificación, los organismos se organizan de acuerdo con la similitud general de los organismos existentes según los caracteres disponibles.

También se le llama taxonomía adansoniana porque Adanson (1763) intentó la misma por primera vez, por supuesto basándose únicamente en rasgos externos. La taxonomía numérica evolucionó alrededor de 1950.

Ha recibido impulso con la disponibilidad de calculadoras y computadoras. En taxonomía numérica se emplean tantos caracteres como sea posible para evaluar el grado de similitud y diferencia. Todas las características utilizadas en el análisis reciben el mismo peso e importancia.

Una adecuada selección de personajes, su organización y análisis a la luz de los conocimientos actuales es clave para el éxito de este método. Puede introducirse mucha subjetividad dependiendo del juicio del biosistemático. No se da ninguna ponderación a la cantidad del personaje presente.

48. Las especies se consideran

(a) unidades básicas reales de clasificación

(b) las unidades de clasificación más bajas

(c) concepto artificial de la mente humana que no puede definirse en términos absolutos

(d) unidades reales de clasificación diseñadas por taxonomistas

Respuesta y explicación:

48. (a): La especie es una población natural o un grupo de poblaciones naturales de individuos genéticamente distintos y aislados reproductivamente con rasgos morfológicos esenciales similares. La especie también es un sistema genéticamente cerrado porque sus miembros no se cruzan con miembros de otras especies.La especie es la categoría taxonómica más baja o básica, por ejemplo, mango

Aquí indica, tuberosum, Leo son especies de los géneros Mangifera, Solatium y Pantera respectivamente. Todas las demás categorías taxonómicas se definen y describen en relación con las especies. Por ejemplo, un género es un grupo de especies y una subespecie o variedad es parte de una especie. Las nuevas especies se originan a partir de especies ya existentes. La especie se considera unidad básica de taxonomía ya que en la gran mayoría de los casos no contamos con nombres intraespecíficos.

49. Los virus no son más & # 8220 vivos & # 8221 que los cromosomas aislados porque

(a) requieren tanto ARN como ADN

(b) ambos necesitan moléculas de alimentos

(c) ambos requieren oxígeno para respirar

(d) ambos requieren que el entorno de una célula se replique

Respuesta y explicación:

49. (d): Los virus contienen una capa de proteína que encierra un solo tipo de ácido nucleico, ya sea ARN o ADN. Se multiplican solo dentro de las células huésped vivas y para ello se hacen cargo de la maquinaria de la célula huésped. Carecen de división celular y enzimas para la síntesis de proteínas. No tienen ganclillos de células 01 como mitocondrias, complejo de Golgi, lisosomas, ribosomas, etc., por lo que no pueden vivir ni reproducirse por separado.

50. El virus del mosaico del tabaco es un filamento tubular de tamaño

Respuesta y explicación:

50. (c): TMV tiene forma de varilla que mide 300 20 nm. Está hecho de ARN y proteínas.

51. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre virus es correcta?

(a) los virus poseen su propio sistema metabólico

(b) todos los virus contienen ARN y ADN

(c) los virus son parásitos obligados

(d) el ácido nucleico de los virus se conoce como cápside

Respuesta y explicación:

51. (c): Los virus contienen una capa de proteína conocida como cápside que encierra un solo tipo de ácido nucleico, ya sea ARN o ADN. No tienen enzimas para la síntesis de proteínas. Se multiplican solo dentro de la célula huésped viva y para la multiplicación se apoderan de la maquinaria de la célula huésped. Por tanto, los virus son parásitos intercelulares obligatorios.

52. La clasificación fenética de organismos se basa en

(a) características observables de organismos existentes

(b) el linaje ancestral de los organismos existentes

(c) dendograma basado en las características del ADN

Respuesta y explicación:

52. (a) Consulte la explicación 47

53. Los virus que infectan a las bacterias se multiplican y catalogan su lisis, se denominan

Respuesta y explicación:

53. (c): Los virus como el bacteriófago T4 se someten a un ciclo lítico que implica la lisis de bacterias. El ciclo de replicación del bacteriófago T4 consta de las siguientes fases & # 8211

(i) Adsorción del fago a la célula bacteriana o huésped. Luego, el material genético viral penetra en la célula huésped.

(ii) El período de eclipse implica la síntesis de nuevas proteínas y ADN de fagos.

(iii) La maduración implica el ensamblaje del ADN del fago en la cubierta de la proteína.

(iv) Se produce la lisis de la célula huésped y libera fases de progenie infecciosas.

54. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es cierta para los retrovirus?

(a) El ADN no está presente en ninguna etapa del ciclo de vida de los retrovirus.

(b) Los retrovirus portan el gen de la ADN polimerasa dependiente de ARN

(c) El material genético de los retrovirus maduros es ARN.

(d) Los retrovirus son agentes causantes de ciertos tipos de cáncer en el hombre.

Respuesta y explicación:

54. (a): Los retrovirus contienen ARN como material genético y este ARN se convierte en ADN mediante la enzima transcriptasa inversa.

55. Una de las funciones más importantes de los jardines botánicos es que

(a) proporcionan un área hermosa para la recreación

(b) se pueden observar plantas tropicales allí

(c) Permiten la conservación ex-situ de germoplasma.

(d) proporcionan el hábitat natural para la vida silvestre.

Respuesta y explicación:

55. (c): Medios de conservación ex situ & # 8220 conservación fuera del sitio & # 8221. Es el proceso de proteger especies de plantas y animales en peligro de extinción sacándolas de un hábitat inseguro o amenazado y colocándolas o parte de ellas bajo el cuidado de los seres humanos. Los jardines botánicos sirven como conservación ex situ de germoplasma de diferentes plantas, para mantener especies de plantas raras y endémicas y también para brindar recreación y conocimiento sobre plantas a un hombre común.

(a) Código Internacional de Nomenclatura Botánica

(b) Congreso Internacional de Nombres Biológicos

(c) Código de Nomenclatura Botánica de la India

(d) Congreso Indio de Nombres Biológicos.

Respuesta y explicación:

56. (a): El Código Internacional de Nomenclatura Botánica (ICBN) es un conjunto de reglas y recomendaciones que se ocupan de los nombres botánicos formales dados a las plantas. Los fundamentos del ICBN se dan en un libro escrito por C. Linnaeus llamado Philosophia Botanica. Es independiente de la nomenclatura zoológica, el rango de las especies es básico y los órdenes relativos de los rangos de taxones son: especie, género, tribu, familia, orden, serie, clase, división y reino.

Los diferentes rangos o categorías tienen las siguientes terminaciones específicas de sus nombres como división & # 8211 phyla, class y family-aceae.

57. ¿Cuál de los siguientes es un moho de limo?

Respuesta y explicación:

57. (a): Los mohos del limo son protistas peculiares que normalmente toman la forma de amebas, pero bajo ciertas condiciones desarrollan cuerpos fructíferos que liberan esporas, superficialmente similares a los esporangios de los hongos.

El orden physarales incluye especies de Physarum. Los cuerpos fructíferos (esporangios) se caracterizan por la presencia de abundante sal de calcio. El orden comprende 142 especies que se clasifican en 12 géneros. Physarum polycephalam es el más conocido. La fase somática es Plasmodium holocárpico diploide multinucleado que es producto de la singamia.


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