Clasificación de los virus

Toda la información:

Clasificación de los virus

De acuerdo con la teoría celular los virus no son organismos vivos, por lo cual la mayoría de biólogos excluye a los virus de los sistemas de clasificación biológica; y por ende no se considera que conformen uno o varios dominios en la taxonomía que describe a los seres vivos.

Las clasificaciones usadas actualmente intentan describir la diversidad de virus dándoles nombre y agrupándolos según sus semejanzas. En 1962, André Lwoff, Robert Horne y Paul Tournier fueron los primeros en desarrollar una forma de clasificación de los virus, basada en el sistema jerárquico linneano. Este sistema basa la clasificación en dominios, reinos, filos, clases, órdenes, familias, géneros y especies. Los virus fueron agrupados según sus propiedades compartidas (no las de sus huéspedes) y el tipo de ácido nucleico del que se compone su genoma. Posteriormente se formó el Comité Internacional de Taxonomía de Virus.

Clasificación del ICTV

El Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) desarrolló el sistema de clasificación actual y escribió pautas que dan más importancia a ciertas propiedades de los virus para mantener la uniformidad familiar. Un sistema universal para clasificar los virus y una taxonomía unificada han sido establecidos desde 1966. El 7.º Informe del ICTV formalizó por primera vez el concepto de especie vírica como el taxón más bajo de una jerarquía ramificada de taxones de virus. Sin embargo, actualmente solo se ha estudiado una pequeña parte de toda la diversidad de los virus; y análisis de muestras obtenidas de humanos revelan que aproximadamente un 20 % de secuencias víricas recuperadas no han sido observadas anteriormente. Muestras del ambiente, como los sedimentos marinos y oceánicos, revelan que la gran mayoría de secuencias son completamente nuevas.

La estructura general de la taxonomía es la siguiente:

Dominio (-viria)

Reino (-virae)

Filo (-viricota)

Subfilo (-viricotina)

Clase (-viricetes)

Orden (-virales)

Suborden (-virineae)

Familia (-viridae)

Subfamilia (-virinae)

Género (-virus)

Especie (-virus)

Nótese que, a diferencia de otros comités de taxonomía, el ICTV recomienda escribir todos los taxones en cursiva. La taxonomía actual del ICTV (2020) reconoce 6 dominios o superreinos (Riboviria, Duplodnaviria, Varidnaviria, Monodnaviria, Adnaviria y Ribozyviria) y 10 reinos entre ellos se destacan el reino Orthornavirae que incluye la mayoría de virus de ARN y el reino Pararnavirae que contiene los virus retrotranscritos, estos últimos incluidos en el dominio Riboviria. Los demás reinos y dominios (salvo Ribozyviria) contienen únicamente virus de ADN. Además sobran alrededor de 17 familias que todavía no han sido asignadas.

El comité no distingue formalmente entre subespecies, cepas y aislamientos. En 2020, ya se contaba con un total de 6 dominios, 10 reinos, 17 filos, 2 subfilos, 39 clases, 59 órdenes, 8 subórdenes, 189 familias, 136 subfamilias, 2224 géneros y 9110 especies.

Clasificación Baltimore

*Esquema de la clasificación Baltimore de los virus. Los distintos grupos se caracterizan por la forma en la se obtiene el ARNm en función del genoma del virus.

David Baltimore, biólogo ganador del Premio Nobel, diseñó el sistema de clasificación que lleva su nombre. El sistema de clasificación del ICTV se utiliza en combinación con el sistema de clasificación de Baltimore en la clasificación moderna de los virus.

La clasificación de Baltimore de los virus se basa en el mecanismo de producción de ARNm. Los virus deben generar ARNm de su genoma para producir proteínas y replicarse, pero cada familia de virus utiliza mecanismos diferentes. El genoma de los virus puede ser monocatenario (ss) o bicatenario (ds), de ARN o ADN, y pueden utilizar o no la transcriptasa inversa. Además, los virus ARN monocatenarios pueden ser o positivos (+) o negativos (–). Esta clasificación reparte los virus en siete grupos:

I: Virus dsDNA (p. ej., adenovirus, herpesvirus, poxvirus)

II: Virus ssDNA (p. ej., parvovirus)

III: Virus dsARN (p. ej., reovirus)

IV: Virus (+)ssRNA (p. ej., picornavirus, togavirus)

V: Virus (-)ssRNA (p. ej., Ortomixovirus, rabdovirus)

VI: Virus ssRNA-RT (p. ej., retrovirus)

VII: Virus dsDNA-RT (p. ej., Hepadnaviridae)

Como ejemplo de la clasificación vírica, el virus de la varicela, varicela zoster (VZV), pertenece al orden de los herpesvirales, la familia de los Herpesviridae, la subfamilia de los Alphaherpesvirinae y el género Varicellovirus. El VZV se encuentra en el grupo I de la clasificación de Baltimore porque es un virus ADN bicatenario que no utiliza la transcriptasa inversa.

El material genético y el método por el cual los virus se replican varían entre los diferentes tipos:

Virus ADN

La replicación del genoma de la mayoría de virus ADN se produce en el núcleo de la célula. Si la célula tiene el receptor adecuado a la superficie, estos virus entran por fusión con la membrana celular o por endocitosis. La mayoría de virus ADN son completamente dependientes de la maquinaria de síntesis de ADN y ARN de la célula hospedadora y su maquinaria de procesamiento de ARN. El genoma vírico debe atravesar la envoltura nuclear de la célula para acceder a esta maquinaria.

Virus ADN bicatenario: Este tipo de virus tiene su material genético compuesto por ADN de doble cadena y se replica usando una ADN polimerasa, que es dependiente del ADN y no del ARN. Este tipo de virus, por lo general, debe entrar en el núcleo de la célula hospedadora antes de que sea capaz de replicarse. Además, estos virus requieren de las polimerasas de la célula hospedadora para replicar el genoma viral y, por lo tanto, son altamente dependientes del ciclo celular. Para que pueda realizarse la infección y la producción de progenie del virus se requiere que la célula esté en la fase de replicación, que es cuando las polimerasas de la célula están activas. El virus puede forzar a la célula a realizar la división celular y de forma crónica esto puede conducir a la transformación de la célula y, en última instancia, producir cáncer.

Virus ADN monocatenario: Este tipo de virus posee en su material genético ADN de cadena sencilla y se replica usando una ADN polimerasa dependiente del ADN —al igual que el virus ADN bicatenario—. A diferencias de los virus ADN bicatenarios, estos poseen un ADN infectante monocatenario (de cadena simple), es decir, formado por una única cadena de nucleótidos, en lugar de la habitual doble hélice. Para que exista la replicación en este virus, es necesario que el ADN de cadena simple se convierta en ADN de cadena doble en las células infectadas.

Virus ARN

Los virus ARN son únicos porque su información genética está codificada en ARN; esto quiere decir que usan el ácido ribonucleico (ARN) como material genético, o bien que en su proceso de replicación necesita el ARN. La replicación se suele producir en el citoplasma. Los virus ARN se pueden clasificar en unos cuatro grupos según su modo de replicación. La polaridad del ARN (si puede ser utilizado directamente o no para producir proteínas) determina en gran medida el mecanismo de replicación, y si el material genético es monocatenario o bicatenario. Los virus ARN utilizan sus propias ARN replicases para crear copias de su genoma.

Virus ARN bicatenario: Los de virus ARN bicatenario son virus que poseen ARN de cadena doble en su genoma. Como la mayoría de los virus ARN, se replican en el citoplasma y no dependen de las polimerasas de las células huésped como lo hacen los virus ADN, pues incluyen estas enzimas en el virión. La traducción suele ser monocistrónica, lo que significa que cada uno de los segmentos codifica una sola proteína, a diferencia de otros virus que exhiben una traducción más compleja. Una característica particular de estos es su capacidad para llevar a cabo la transcripción de los segmentos de ARN bicatenarios bajo las condiciones apropiadas dentro de la cápside.

Virus ARN monocatenario positivo: Los virus ARN monocatenarios positivos tienen ácido ribonucleico (ARN) de cadena sencilla de sentido positivo como material genético y no se replican usando ADN intermedio. Los virus ARN positivos son idénticos al ARNm viral y por lo tanto pueden ser inmediatamente traducidos por la célula huésped. Aunque el ARN purificado de un virus positivo puede causar directamente una infección, es menos infeccioso que el virus completo. La replicación tiene lugar principalmente en el citoplasma y no es tan dependiente del ciclo celular como en los virus ADN. Los virus ARN de sentido positivo tienen genomas con la misma polaridad del ARNm y pueden ser empleados directamente para la síntesis de proteínas usando la maquinaria de traducción de la célula huésped. Una de estas proteínas codificadas es la ARN replicasa, una ARN polimerasa que copia el ARN viral sin necesidad de pasar por una cadena de ADN intermedia.

Virus ARN monocatenario negativo: Este virus tiene ácido ribonucleico (ARN) de cadena sencilla de sentido negativo como material genético y no se replica usando ADN intermedio. El ARN viral negativo es complementario del ARNm y por lo tanto debe convertirse en ARN positivo por una ARN polimerasa antes de la traducción. El ARN purificado de un virus negativo no es por sí mismo infeccioso, puesto que necesita ser traducido en ARN positivo. Los virus ARN de sentido negativo utilizan una ARN polimerasa o transcriptasa para formar ARN de sentido positivo. Esto significa que el virus debe aportar la enzima ARN polimerasa, puesto que esta es dependiente del ARN. La molécula ARN de sentido positivo entonces actúa como un ARNm viral, que se traduce en proteínas por los ribosomas del hospedero. Las proteína resultante se dedica directamente a la producción de los elementos de los nuevos viriones, tales como las proteínas de la cápside y la ARN replicasa, que se encarga de la producción de nuevas moléculas de ARN de sentido negativo.

Virus retrotranscrito

El virus retrotranscrito puede tener dos tipos de genoma:

Virus ARN monocatenario retrotranscrito: Un virus ARN monocatenario retrotranscrito (o virus ssRNA-RT) es un virus con ARN de cadena sencilla en su genoma que se replica en la célula hospedadora mediante transcripción inversa, es decir, mediante la formación de ADN a partir del molde ARN. Estos virus usan transcriptasa inversa codificada viralmente, es decir, una ADN polimerasa dependiente del ARN, para producir ADN a partir del genoma ARN viral. Este ADN a menudo se integra en el genoma del huésped, como en el caso de los retrovirus y seudovirus, donde es replicado y transcrito por el huésped.

Virus ADN bicatenario retrotranscrito: Los virus de transcripción inversa se replican mediante la transcripción inversa, que es la formación de ADN a partir de una plantilla de ARN. Los virus de transcripción inversa que contienen un genoma de ARN utilizan un intermedio de ADN para replicarse, mientras que los que contienen un genoma de ADN utilizan un intermedio de ARN durante la replicación del genoma.

«Tabla periódica» de los virus

Existe una organización no oficial, con un sentido didáctico, de los principales virus, virus satélite, viroides, virusoides y priones, distribuidos y presentados al estilo de la tabla periódica de los elementos. Esta clasificación organiza estas partículas infecciosas en función de la clasificación de Baltimore y atendiendo a la familia, según el ICTV, a la que pertenezca cada virus.

Fuente: Wikipedia