Por qué es importante conocer la estructura del SARS-CoV2

«UN VIRUS ES SIMPLEMENTE UNA MALA NOTICIA, ENVUELTA EN PROTEÍNAS

 

PETER BRIAN MEDAWAR (1977)

 

Es importante porque permite:

 

  • Conocer mejor las características de la enfermedad (COVID-19)
  • Analizar el comportamiento del virus al estudiar los pequeños cambios.
  • Comprender mejor su circulación y difusión entre la población. 
  • Desarrollar test diagnósticos más eficaces y específicos
  • Desarrollar tratamientos y vacunas.

 

Dianas utilizadas por técnicas diagnósticas RT PCR

Estructura del virión (forma infectiva)

Se trata de un virus de ARN, de la familia de los coronavirus. Uno de los grupos de virus con el genoma más largo que se conoce.

 

  • Nucleocápside  (protege al material genético viral)

 

    • RNA genómico

 

      • Una única cadena de RNA monocatenario de polaridad positiva (+ssRNA)
      • Se asemeja estructuralmente a un RNA mensajero (RNAm) de células eucarióticas, ya que presenta un capuchón metilado (cap) en el extremo 5’ y una cola poliadenilada (poli-A) en el extremo 3’. Pero se diferencia en que contiene al menos seis marcos abiertos de lectura (ORF)
      • Tiene 29.891 nucleótidos que codifican para 9.860 aminoácidos. Puede servir para sintetizar al menos 16 proteínas
      • El genoma se puede dividir en tres tercios.
        • Los dos primeros (más cerca del extremo 5’) codifican para el gen de la polimerasa viral. Este gen está constituido por dos ORF (ORF1a y ORF1b) para la traducción de las poliproteínas pp1a y pp1ab
        • El último tercio (más cerca del extremo 3’) codifica los genes de las proteínas estructurales principales: proteína (S), proteína (M), proteína (E) y proteína (N) y los genes de las proteínas accesorias: proteína HE, 3, 7a, entre otras)

 

    • Proteína N

 

      • Está unida al material genético viral
      • Está fosforilada e insertada dentro de la bicapa de fosfolípidos de la envoltura externa
      • Asegura el mantenimiento del ARN en una conformación “beads-on-a-string”.

 

  • Envuelta  (membrana con glicoproteínas que rodea al material hereditario compactado con proteínas) Sus proteínas estructurales principales son:

 

    • Proteína S. (de spike, espícula en inglés),

 

      • Estructura en forma de aguja de 8 a 12 nm de longitud.
      • Facilita la unión del virus al receptor ACE-2 de la célula huésped. Media la fusión del virus con la membrana de la célula infectada.
      • Está formada por subunidades idénticas en forma de círculo que encajan con el receptor ACE-2.
        • La subunidad S1 es responsable de la unión con el receptor de la célula hospedadora
        • La subunidad S2 es responsable de la fusión del virus con las membranas celulares
      • La activación de la proteína S abre las puertas de la célula al virus y está mediada la proteasa celular TMPRSS2 (serina proteasa transmembrana de tipo II), que suele localizarse cerca de ACE-2. La TMPRSS2 corta la proteína S, lo que activa proteínas de la envoltura viral que favorecen la fusión con la membrana celular.
      • De este modo, los virus entran en la célula rodeados de membrana celular, formando endosomas. En estas pequeñas bolsas celulares, se liberan catepsinas, otras proteínas que modifican de nuevo la proteína S, y proteasas que favorecen la liberación del ARN viral al citoplasma. Para este proceso son importantes las condiciones de pH en el interior de las vesículas.
      • El virus lleva consigo su propia polimerasa que le permitirá hacer múltiples copias de su genoma (hasta 100.000 copias en cada célula)

 

    • Proteína de membrana (M)
      • Ayuda a mantener la curvatura de la membrana y la unión con la nucleocápside. Son las proteínas más abundantes en la estructura del virus.

 

    • Proteína de envoltura (E)

 

      • Presentes en pequeñas cantidades
      • Juega un papel importante en el ensamblaje y liberación del virus
      • Probablemente funcionen como canales iónicos, no necesariamente necesarios para la replicación viral pero esenciales para la patogénesis

 

    • Proteína hemaglutinina esterasa (HE)

 

      • Esta proteína accesoria se halla solo en algunos Betacoronavirus y su actividad esterasa facilita la entrada del virus en la célula huésped, además, de ayudar en la su propagación

 

    • Proteína 3
    • Proteína 7a

 

Virus ARN frente a virus ADN

 

La fidelidad de copia de las moléculas de ARN viral es siempre mucho menor que las de ADN, por lo que los virus de ARN tienden a acumular más mutaciones y adaptarse a nuevos huéspedes con más facilidad que los que poseen un genoma de ADN.

 

Dentro de los virus con genoma de ARN, los coronavirus son una excepción: poseen un sistema de corrección de copia que hace que muestren una menor variabilidad. Tiene un ritmo de mutación 1.000 veces más lento que el virus de la gripe o el VIH.

 

 

El receptor ACE2 (enzima convertidora de la angiotensina 2)

 

El virus lo emplea como puerta de entrada al contexto celular.

 

Esta enzima está situada en la superficie de las células de las mucosas, pulmones, arterias, corazón, riñón e intestinos, y tiene la función de regular la presión sanguínea.

 

En el pulmón, se expresa principalmente en un subconjunto pequeño de células llamadas células alveolares tipo 2 y en la cavidad oral, está altamente expresado en células epiteliales de la lengua.

 

 

 

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