Virusuri ADN și ARN

Virusurile sunt particule infecțioase care au nevoie de o celulă-gazdă pentru a produce copii noi. Materialul lor genetic poate fi ADN sau ARN. Această diferență este un criteriu important de clasificare, dar nu spune singură ce boală provoacă un virus sau cât de gravă va fi infecția.

În jurul materialului genetic se află un înveliș proteic numit capsidă. Unele virusuri au și un înveliș exterior cu lipide, preluat în timpul ieșirii din celula-gazdă. Există virusuri ADN și virusuri ARN cu forme și gazde diverse. De exemplu, virusurile gripale au genom ARN, iar virusurile herpetice au genom ADN. În ambele cazuri, celula-gazdă furnizează resurse pentru producerea componentelor virale.

Genomul viral codifică informații necesare multiplicării, dar virionul depinde de structurile și resursele celulei-gazdă pentru a produce componente noi. Virusurile interacționează specific cu celulele și pot evolua. Pentru a descrie un virus, pune trei întrebări separate: ce tip de material genetic are, cum este protejat acel material și în ce celule se poate multiplica? Nu confunda ARN-ul dintr-un virus cu ARN-ul folosit de celulele noastre la sinteza proteinelor: aceeași categorie chimică poate avea roluri diferite în contexte diferite.

Virusurile se clasifică după acidul nucleic (ADN sau ARN, niciodată ambele în același virion), după numărul de catene (mono- sau bicatenar) și după prezența anvelopei. În programa Bac, virusurile cu ADN sunt numite adenovirusuri (categoria include și herpesvirusurile sau virusul hepatitei B, nu doar familia adenovirusurilor propriu-zise), iar cele cu ARN sunt ribovirusuri.

Adenovirusul uman, exemplul tipic de virus ADN, are ADN bicatenar și provoacă la om faringite, bronșite, conjunctivite și gastroenterite. Se transmit prin picături, prin contact cu mâinile și obiectele contaminate și prin apa piscinelor. Nu există un vaccin pentru populația generală; prevenirea înseamnă igiena mâinilor și a suprafețelor.

Ribovirusurile se transmit diferit. Virusul gripal și cel rujeolic se transmit prin picături din aerul respirat, poliovirusul și rotavirusurile pe cale fecal-orală, iar HIV prin sânge, prin contact sexual și de la mamă la făt. Retrovirusurile au două molecule de ARN și o enzimă, revers-transcriptaza, care copiază ARN-ul în ADN; ADN-ul se integrează în cromozomii gazdei sub formă de provirus. HIV distruge limfocitele T auxiliare și produce SIDA, boală în care apar infecții și tumori pe care un organism sănătos le controlează. Virusurile ARN mută mai repede decât cele ADN, de aceea vaccinul antigripal se reînnoiește în fiecare an. Prevenirea se face prin vaccinuri (ROR împotriva rujeolei, oreionului și rubeolei, anti-hepatită B, anti-HPV și antipolio) și, pentru HIV, prin evitarea contactului cu sânge sau secreții infectate.

Exemplu rezolvat 1: tipul genomului după compoziția bazelor. Trei virusuri au compoziția: V1: $A=31\%$, $T=31\%$, $G=19\%$, $C=19\%$; V2: $A=24\%$, $U=31\%$, $G=21\%$, $C=24\%$; V3: $A=28\%$, $T=24\%$, $G=22\%$, $C=26\%$.

1. Prezența timinei indică ADN, prezența uracilului indică ARN. V1 și V3 au ADN, V2 are ARN.
2. Într-un ADN bicatenar $A=T$ și $G=C$. V1 respectă ambele egalități: ADN bicatenar.
3. V3 are ADN, dar $A\ne T$ și $G\ne C$: ADN monocatenar.
4. V2 are ARN cu $A\ne U$: ARN monocatenar.

Exemplu rezolvat 2: ce virus provoacă febra faringoconjunctivală? Un copil de 4 ani, după o zi la piscină, are febră, durere în gât și ochi roșii cu secreție.

1. Asocierea dintre faringită și conjunctivită arată o infecție cu adenovirus.
2. Adenovirusul are genom ADN bicatenar, deci este virus ADN.
3. Apa piscinei și mâinile contaminate sunt căi de transmitere.
4. Prevenirea: igiena mâinilor și a suprafețelor, evitarea contactului cu persoanele bolnave; nu există un vaccin pentru populația generală.

Greșeli frecvente

• Greșit: Orice virus ARN este același tip de virus.
  Corect: Virusurile ARN diferă prin structură, replicare și gazdă.
• Greșit: Virusurile ADN au obligatoriu înveliș lipidic.
  Corect: Tipul genomului și prezența învelișului sunt criterii distincte.
• Greșit: HIV are genom ADN, fiindcă se integrează în ADN-ul celulei.
  Corect: HIV are genom ARN, copiat în ADN de revers-transcriptază.
• Greșit: Un virus ARN conține timină.
  Corect: ARN-ul are uracil; timina apare numai în ADN.
• Greșit: Un virion poate avea ADN și ARN.
  Corect: Un virion are un singur tip de acid nucleic.

Înainte și după