El ciclo de replicación viral es la secuencia de eventos que sufre un virus para infectar una célula huésped, replicar su genoma, ensamblar nuevos viriones y propagarse a nuevas células. Si bien los detalles específicos varían entre las familias de virus, los pasos generales son universales.
Paso 1: Adjunto (Adsorción)
Las proteínas de la superficie viral (ligandos) se unen específicamente a moléculas receptoras en la superficie de la célula huésped, y la especificidad de esta interacción determina el rango del huésped y el tropismo del tejido. Por ejemplo, la gp120 del VIH se une a CD4 y a los correceptores (CXCR4/CCR5) de las células T, mientras que la hemaglutinina de la gripe se une a residuos de ácido siálico de las células epiteliales respiratorias.
Paso 2: Entrada (Penetración)
La fusión directa ocurre cuando la envoltura viral se fusiona con la membrana de la célula huésped, liberando la cápside en el citoplasma, como lo utilizan el VIH, la influenza y los herpesvirus. En la endocitosis mediada por receptores, el complejo virus-receptor se internaliza en una vesícula recubierta de clatrina, y el pH bajo en el endosoma desencadena la fusión o el descubrimiento, como lo utilizan los adenovirus y los flavivirus. La translocación la utilizan virus desnudos que inyectan su genoma a través de la membrana celular, como se ve con los bacteriófagos.
Paso 3: Recubrimiento
La cápside viral se disocia o es degradada por las enzimas del huésped, liberando el genoma viral en el compartimento celular apropiado (núcleo para la mayoría de los virus de ADN, citoplasma para la mayoría de los virus de ARN). El momento y la ubicación del descubierto son fundamentales para una replicación exitosa.
Paso 4: Replicación y Transcripción
Los virus de ADN normalmente se replican en el núcleo utilizando la ARN polimerasa dependiente del ADN del huésped para la transcripción y la ADN polimerasa viral o del huésped para la replicación del genoma. Los virus de ARN se replican en el citoplasma utilizando la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp) codificada por virus, ya que las células huésped carecen de enzimas para la replicación del ARN. Los retrovirus convierten el ARN en ADN mediante la transcriptasa inversa y luego se integran en el genoma del huésped como un provirus.
Paso 5: Ensamblaje (Maduración)
Las proteínas estructurales virales y los genomas recién sintetizados se transportan a sitios de ensamblaje dentro de la célula. Las proteínas de la cápside se autoensamblan alrededor del genoma mediante interacciones específicas proteína-proteína y proteína-ácido nucleico. En el caso de los virus con envoltura, las nucleocápsides brotan a través de las membranas celulares, adquiriendo la envoltura y las glicoproteínas.
Paso 6: Liberar
Los virus sin envoltura (p. ej., poliovirus) provocan la ruptura celular (lisis), liberando viriones descendientes y matando a la célula huésped. Los virus envueltos (p. ej., influenza, VIH) salen de la membrana plasmática, a menudo sin matar inmediatamente a la célula. Algunos virus (p. ej., herpesvirus, VIH) pueden propagarse mediante la formación de sincitios o uniones celulares (propagación directa de célula a célula), evadiendo la detección inmunitaria.
Latencia y persistencia
Algunos virus, como el herpes simple y el VIH, establecen infecciones latentes en las que el genoma viral persiste en las células sin replicación activa y la reactivación puede ocurrir bajo inmunosupresión o estrés.