Clasificación estructura y replicación virica

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393© 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos
44 Clasificación, estructuray replicación vírica
Los virus fueron descritos inicialmente como «agentesfiltrables». Su pequeño tamaño permite su paso a través 
de filtros diseñados para retener bacterias. A diferencia de 
la mayoría de las bacterias, los hongos y los parásitos, los 
virus son parásitos intracelulares obligados que dependen 
de la maquinaria bioquímica de la célula hospedadora para su 
replicación. Además, la reproducción de los virus tiene lugar 
mediante el ensamblaje de componentes individuales en vez 
de por fisión binaria (cuadros 44-1 y 44-2).
Los virus más sencillos consisten en un genoma de ácido 
desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN) em-
paquetado en una cubierta protectora y, en algunos casos, 
rodeados por una membrana (fig. 44-1). Los virus carecen 
de la capacidad de generar energía o sustratos, no pueden 
fabricar sus propias proteínas y no pueden replicar su genoma 
independientemente de la célula hospedadora. Para utilizar la 
maquinaria biosintética de la célula, el virus debe adaptarse 
a las reglas bioquímicas de la célula.
La estructura física y la genética de los virus han sido optimi-
zadas mediante procesos de mutación y selección para infectar 
a los humanos y a otros hospedadores. Para ello, el virus debe 
ser capaz de transmitirse en medios potencialmente desfavora-
bles, debe poder atravesar la piel u otras barreras protectoras 
del hospedador, debe adaptarse a la maquinaria bioquímica 
de la célula hospedadora para su replicación y debe evitar la 
eliminación debida a la respuesta inmunitaria del hospedador.
El conocimiento de las características estructurales (tamaño 
y morfología) y genéticas (tipo y estructura del ácido nu-
cleico) de un virus proporciona información acerca de cómo el 
virus se replica, se extiende y causa enfermedad. Los conceptos 
expuestos en este capítulo se repiten en mayor detalle en la 
discusión de los virus específicos en los capítulos posteriores.
clAsificAción
Los virus varían desde los pequeños y estructuralmente senci-
llos parvovirus y picornavirus hasta los grandes y complejos 
poxvirus y virus herpes. Sus nombres pueden describir ca-
racterísticas virales, las enfermedades a las que se asocian o 
incluso el tejido o la localización geográfica en la que fueron 
identificados por primera vez. Los nombres como picornavirus 
(pico, «pequeño»; rna «ácido ribonucleico») o togavirus (toga, 
del griego «túnica», hace referencia a la cubierta membranosa 
que rodea al virus) describen la estructura del virus. El tér-
mino retrovirus (retro, «inverso») hace referencia a la síntesis 
dirigida de ADN a partir de un patrón de ARN; mientras que 
los poxvirus reciben su nombre de la enfermedad que produce 
uno de sus miembros («smallpox» o viruela). Los adenovirus 
(vegetaciones adenoideas) y los reovirus (respiratorio, entérico, 
huérfano, del inglés orphan) reciben sus nombres de las locali-
zaciones corporales en las que fueron aislados por primera vez. 
Los reovirus fueron descubiertos antes de ser asociados con 
una enfermedad específica, de ahí que fueran denominados 
virus «huérfanos». El virus de Norwalk recibe su nombre de 
la ciudad de Norwalk, en Ohio; los coxsackievirus de la ciu-
dad de Coxsackie, en Nueva York, y muchos de los togavirus, 
arenavirus y bunyavirus reciben su nombre de los lugares de 
África en los que fueron aislados por primera vez.
Los virus pueden agruparse por características, como la 
enfermedad que producen (p. ej., hepatitis), el tejido diana, 
los modos de transmisión (p. ej., entérico, respiratorio) o el 
vector (p. ej., arbovirus; virus transmitidos por artrópodos) 
(cuadro 44-3). El método de clasificación más consistente y 
actual es el que tiene en cuenta las características físicas y bio­
químicas, como el tamaño, la morfología (p. ej., la presencia 
o ausencia de una cubierta membranosa), el tipo de genoma
y el método de replicación (figs. 44-2 y 44-3). Los ADN virus
asociados con enfermedades humanas se dividen en siete
familias (tablas 44-1 y 44-2). Los ARN virus pueden dividirse
en al menos 13 familias (tablas 44-3 y 44-4).
estructurA de los Viriones
Las unidades de medida del tamaño de los viriones son los 
nanómetros (nm). El tamaño de los virus clínicamente im-
portantes varía de 18 nm (parvovirus) a 300 nm (poxvirus) 
(fig. 44-4). Los últimos son casi visibles con un microscopio 
óptico y poseen un tamaño de aproximadamente un cuarto 
del de una bacteria estafilocócica. Los viriones de mayor 
tamaño pueden contener un genoma mayor que puede codificar 
más proteínas, y por lo general son más complejos.
El virión (la partícula vírica) consiste en un genoma de áci-
do nucleico empaquetado en una cubierta proteica (cápside) 
o una membrana (envoltura) (fig. 44-5). El virión también
puede contener ciertas enzimas esenciales o accesorias u
otras proteínas para facilitar la replicación inicial en la célula.
Las proteínas de la cápside o las proteínas de unión a los
ácidos nucleicos pueden asociarse con el genoma para formar
la nucleocápside, que puede ser la misma del virión o estar
rodeada por una cubierta.
El genoma del virus consiste en ADN o ARN. El ADN 
puede ser monocatenario o bicatenario, lineal o circular. 
El ARN puede ser de sentido positivo (+) (como el ARN 
mensajero [ARNm]), de sentido negativo (−) (similar a un 
negativo fotográfico), de doble cadena (+/ − ) o de doble po-
laridad (ambisense) (contiene regiones de ARN + y − unidas 
por los extremos terminales). El genoma ARN también puede 
encontrarse segmentado en trozos, de modo que cada trozo 
codifica uno o más genes. Al igual que existen muchos tipos 
diferentes de sistemas de memoria en los ordenadores, todas 
estas formas de ácidos nucleicos pueden mantener y trans-
mitir la información genética del virus. De modo parecido, 
cuanto mayor sea el genoma, mayor información (genes) 
puede contener y mayor será la cápside o la estructura de 
cubierta necesaria para contener el genoma.
La capa externa del virión es la cápside o envoltura. Estas 
estructuras son las encargadas del transporte, la protección 
y el empaquetado durante la transmisión del virus de un 
394 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
 hospedador a otro y para la extensión dentro del hospedador 
a la célula diana. Las estructuras de la superficie de la cápside 
y la envoltura median en la interacción entre el virus y la célula 
diana por medio de una estructura o proteína de adherencia 
vírica (PAV). La eliminación o la alteración de la envoltura ex-
terna inactivan el virus. Los anticuerpos generados frente a los 
componentes de estas estructuras evitan la infección vírica.
La cápside es una estructura rígida capaz de soportar 
condiciones ambientales adversas. Los virus con cápsides 
desnudas por lo general son resistentes a la desecación, los 
ácidos y los detergentes, incluidos el ácido y la bilis del tracto 
entérico. Muchos de estos virus se transmiten mediante la 
ruta fecal-oral y la transmisión puede realizarse incluso me-
diante las aguas residuales.
La envoltura es una membrana compuesta de lípidos, 
proteínas y glucoproteínas. La estructura membranosa de 
la envoltura sólo puede mantenerse en soluciones acuosas. 
Se altera fácilmente mediante la desecación, las condiciones 
acídicas, los detergentes y los disolventes, como el éter, lo 
que resulta en la inactivación del virus. Como resultado, los 
CUADRO 44-3
Métodos de clasificación y nomenclatura 
de los virus
Estructura: tamaño, morfología y ácido nucleico 
(p. ej., picornavirus [ARN pequeño], togavirus)
Características bioquímicas: estructura y modo 
de replicación*
Enfermedad: virus de las hepatitis y encefalitis, 
por ejemplo
Métodos de transmisión: los arbovirus se propagan 
mediante insectos, por ejemplo
Célula hospedadora (rango de hospedadores): animal 
(humana, ratón, pájaro), plantas, bacterias
Tejido u órgano (tropismo): adenovirus y enterovirus, 
por ejemplo
Figura 44-2 Virus ADN y su morfología.Las familias virales son determi-
nadas por la estructura del genoma y la morfología del virión.
Figura 44-3 Estructura del genoma y la morfología de los virus ARN. 
Las familias virales vienen determinadas por la estructura del genoma y la 
morfología del virión. E, con envoltura; D, con cápside desnuda.
Tabla 44-1 Familias de virus ADN y algunos miembros 
importantes
Familia Miembros*
POXVIRUS† Virus de la viruela, virus de la vacuna, virus de la viruela 
de los monos, virus de la viruela del canario, molusco 
contagioso
Herpesvirus Virus del herpes simple tipo 1 y 2, 
virus de la varicela-zóster, virus de Epstein-Barr, 
citomegalovirus, virus herpes humanos 6, 7 y 8
Adenovirus Adenovirus
Hepadnavirus Virus de la hepatitis B
Papilomavirus Virus del papiloma
Poliomavirus Virus JC, virus BK, SV40
Parvovirus Parvovirus B19, virus asociados con los adenovirus
*Los virus en cursiva son el virus prototipo de la familia.
†El tamaño de la letra es indicativo del tamaño relativo de los virus.
CUADRO 44-1
Definición y propiedades de los virus
Los virus son agentes filtrables.
Los virus son parásitos intracelulares obligados.
Los virus no pueden generar energía o sintetizar proteínas 
independientemente de una célula hospedadora.
Los genomas virales pueden ser ARN o ADN, pero no 
ambos.
Los virus poseen una cápside desnuda o una morfología 
con envoltura.
Los componentes virales se ensamblan y no se replican 
mediante «división».
CUADRO 44-2
Consecuencias de las proteínas virales
Los virus no son seres vivos.
Los virus deben ser infecciosos para sobrevivir 
en la naturaleza.
Los virus deben ser capaces de utilizar los procesos 
celulares de la célula hospedadora para producir sus 
componentes (ARN mensajero viral, proteínas y copias 
idénticas del genoma).
Los virus deben codificar los procesos necesarios no 
proporcionados por la célula.
Los componentes virales deben poder autoensamblarse.
Figura 44-1 Componentes del virión básico.
*Éste es el método actual para la clasificación taxonómica 
de los virus.
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Tabla 44-2 Propiedades de los viriones de los virus ADN
Genoma* Virión
Familia
Masa molecular × 106 
daltons Naturaleza Forma Tamaño (nm) ADN polimerasa†
Poxvirus 85-140 bc, lineal Forma de ladrillo, con envoltura 300 × 240 × 100 +‡
Herpesvirus 100-150 bc, lineal Deltaicosaedro, con envoltura Cápside, 100-110
Envoltura, 120-200
+
Adenovirus 20-25 bc, lineal Deltaicosaedro 70-90 +
Hepadnavirus 1,8 bc, circular§ Esférica, con envoltura 42 +‡¶
Poliomavirus y papilomavirus 3-5 bc, circular Deltaicosaedro 45-55 −
Parvovirus 1,5-2,0 mc, lineal Deltaicosaedro 18-26 −
bc, bicatenario; mc, monocatenario.
*El genoma es invariablemente una sola molécula.
†Polimerasa codificada por el virus.
‡Polimerasa transportada por el virión.
§La molécula circular es bicatenaria en la mayoría de su longitud pero contiene una región monocatenaria.
¶Transcriptasa inversa.
Tabla 44-3 Familias de virus ARN y algunos miembros importantes
Familia* Miembros†
PARAMIXOVIRUS Virus parainfluenza, virus Sendai, virus del sarampión, virus de la parotiditis, virus sincitial respiratorio, metaneumovirus
ORtOMIXOVIRUS Virus de la gripe, tipos A, B y C
CORONAVIRUS Coronavirus, síndrome respiratorio agudo grave
Arenavirus Virus de la fiebre de Lassa, complejo de virus tacaribe (virus Junín y Machupo), virus de la coriomeningitis linfocítica
Rabdovirus Virus de la rabia, virus de la estomatitis vesicular
Filovirus Virus Ébola, virus Marburg
Bunyavirus Virus de la encefalitis de California, virus La Crosse, virus de la fiebre de la mosca de la arena, virus de la fiebre hemorrágica, virus Hanta
Retrovirus Virus de la leucemia de células t humanas tipos I y II, virus de la inmunodeficiencia humana, oncovirus animales
Reovirus Rotavirus, virus de la fiebre por garrapatas de Colorado
togavirus Virus de la rubéola; virus de la encefalitis equina occidental, oriental y venezolana; virus del río Ross; virus Sindbis; virus del bosque Semliki
Flavivirus Virus de la fiebre amarilla, virus del dengue, virus de la encefalitis de San Luis, virus del Nilo Occidental, virus de la hepatitis C
Calicivirus Virus de Norwalk, calicivirus
Picornavirus Rinovirus, poliovirus, echovirus, virus Coxsackie, virus de la hepatitis A
Delta Agente delta
*El tamaño de la letra es indicativo del tamaño relativo del virus.
†Los virus en cursiva son los virus prototipos de la familia.
Tabla 44-4 Propiedades de los viriones de los virus ARN humanos
Genoma* Virión
Familia
Masa 
molecular × 106 
daltons Naturaleza Forma* Tamaño (nm)
Polimerasa 
en el virión Envoltura
Paramixovirus 5-7 mc, − Esférica 150-300 + +
Ortomixovirus 5-7 mc, −, seg Esférica 80-120 + +
Coronavirus 6-7 mc, + Esférica 80-130 − +†
Arenavirus 3-5 mc, −, seg Esférica 50-300 + +†
Rabdovirus 4-7 mc, − Forma de bala 180 × 75 + +
Filovirus 4-7 mc, − Filamentosa 800 × 80 + +
Bunyavirus 4-7 mc, − Esférica 90-100 + +†
Retrovirus 2 × (2-3)‡ mc, + Esférica 80-110 +§ +
Reovirus 11-15 bc, seg Icosaedro 60-80 + −
Picornavirus 2,5 mc, + Icosaedro 25-30 − −
togavirus 4-5 mc, + Icosaedro 60-70 − +
Flavivirus 4-7 mc, + Esférica 40-50 − +
Calicivirus 2,6 mc, + Icosaedro 35-40 − −
bc, bicatenario; mc, monocatenario; seg, segmentado; + o −, polaridad del ácido nucleico monocatenario.
§ Transcriptasa inversa.
*Algunos virus con envoltura son muy pleomórficos (a veces filamentosos).
†Ausencia de proteína de matriz.
‡El genoma posee dos moléculas de ARN monocatenario idénticas.
396 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
virus con envoltura deben permanecer húmedos y por lo 
general se transmiten por medio de fluidos, gotículas res-
piratorias, sangre y tejido. La mayoría no pueden sobrevivir 
en las condiciones desfavorables del tracto gastrointestinal. 
La influencia de la estructura del virión sobre las propiedades 
virales se resume en los cuadros 44-4 y 44-5.
Virus con cápside
La cápside viral se forma a partir de proteínas individuales 
que se asocian en unidades progresivamente más grandes. 
Todos los componentes de la cápside presentan caracterís-
ticas químicas que les permiten unirse y formar una unidad 
mayor. Las proteínas estructurales individuales se asocian en 
Figura 44-5 Estructuras de un virus con cápside desnuda (arriba iz-
quierda) y de virus con envoltura (abajo), con nucleocápside icosaédri-
ca (izquierda) o ribonucleocápside helicoidal (derecha). La ribonucleocáp-
side helicoidal se forma por proteínas virales asociadas con el genoma ARN.
CUADRO 44-4
Estructura del virión: cápside desnuda
Componente
Proteína
Propiedades*
En el entorno es estable frente a los siguientes 
factores:
Temperatura
Ácido
Proteasas
Detergentes
Desecación
Es liberado de la célula mediante lisis
Consecuencias*
Puede propagarse con facilidad (en fómites, de mano 
a mano, por el polvo, en gotitas pequeñas)
Puede desecarse y conservar el carácter infeccioso
Puede sobrevivir en las condiciones adversas del intestino
Puede resistir a los detergentes y a tratamientos 
inadecuados de aguas residuales
Los anticuerpos pueden ser suficientes 
para la inmunoprotección
CUADRO 44-5
Estructura del virión: envoltura
Componentes
Membrana
Lípidos
Proteínas
Glucoproteínas
Propiedades*
En el entorno es sensible (se degrada) a los siguientes factores:
Ácido
Detergentes
Desecación
Calor
Modifica la membrana celular durante la replicación
Es liberado mediante gemación y lisis celular
Consecuencias*
Debe permanecer húmedo
No puede sobrevivir en el aparato gastrointestinal
Se propaga en gotitas grandes, secreciones, trasplantes 
de órganos y transfusiones de sangre
No necesita destruir la célula para propagarse
Para la protección y el control pueden ser necesarios 
anticuerpos y una respuesta inmunitaria mediada 
por células
La inmunopatogenia se debe a reacciones inflamatorias 
y de hipersensibilidad
Figura 44-4 tamaños relativos de los virusy las bacterias.
*Existen excepciones.
*Existen excepciones.
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 subunidades, que se asocian en protómeros, capsómeros (dis-
tinguibles mediante microscopia electrónica) y por último, 
en una procápside o cápside reconocible (fig. 44-6). La pro-
cápside sigue procesándose hasta que termina por formarse 
la cápside transmisible. En algunos virus, la cápside se forma 
alrededor del genoma; en otros, la cápside se forma como una 
envoltura vacía (procápside) que será llenada por el genoma.
Las estructuras virales más sencillas que pueden formarse 
por pasos son simétricas e incluyen estructuras helicoidales 
e icosaédricas. Las estructuras helicoidales poseen forma de 
bastones, mientras que el icosaedro es una aproximación 
de una esfera formada a partir de subunidades simétricas 
(fig. 44-7). Las cápsides asimétricas poseen formas complejas 
y se asocian con ciertos virus bacterianos (fagos).
El ejemplo clásico de un virus con simetría helicoidal es 
el virus del mosaico del tabaco, que afecta a las plantas. Sus 
capsómeros se autoensamblan alrededor del genoma ARN en 
bastones que abarcan la longitud del genoma. Los capsómeros 
cubren y protegen el ARN. Las nucleocápsides helicoidales 
se observan en la cubierta de la mayoría de los virus ARN de 
cadena negativa (v. fig. 56-1).
Los icosaedros simples son utilizados por los virus pequeños, 
como los picornavirus y los parvovirus. El icosaedro se compone 
de 12 capsómeros, cada uno de los cuales posee una quíntuple 
simetría (pentámero o pentona). En los picornavirus, cada 
pentámero se compone de cinco protómeros, cada uno de los 
cuales se compone de tres subunidades de cuatro proteínas 
separadas (v. fig. 44-6). La cristalografía por rayos X y el análisis 
de imagen de la microscopia crioelectrónica han definido la 
estructura de la cápside de los picornavirus hasta el nivel mo-
lecular. Estos estudios han puesto de manifiesto una hendidura 
Figura 44-6 Ensamblaje de la cápside icosaédrica de un picornavirus. 
Las proteínas individuales se asocian en subunidades, que se asocian 
para formar protómeros, capsómeros y una procápside vacía. La inclusión 
del genoma ARN (+) desencadena su conversión en la forma final de la 
cápside.
Figura 44-7 Microscopia crioelectrónica y recons-
trucciones de imágenes tridimensionales genera-
das por ordenador de varias cápsides icosaédricas. 
Estas imágenes muestran la simetría de las cápsides 
y los capsómeros individuales. Durante el ensam-
blaje, el genoma puede ocupar la cápside a través 
de orificios en los capsómeros de los herpesvirus 
y los papovavirus. 1, Nucleocápside del virus her-
pes equino; 2, rotavirus de los simios; 3, virión del 
reovirus tipo 1 (Lang); 4, partícula subviral inter-
media (reovirus); 5, partícula del núcleo (cápsi-
de interna) (reovirus); 6, papilomavirus humano 
tipo 19; 7, poliomavirus del ratón; 8, virus del mosai-
co de la coliflor. Barra = 50 nm. (Cortesía del Dr. Tim 
Baker, Universidad Purdue, West Lafayette, Ind.)
398 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
similar a un cañón, que es un sitio de unión para fijarse al 
receptor de la superficie de la célula diana (v. fig. 54-2).
Los viriones con cápsides de mayor tamaño se forman 
insertando capsómeros distintos estructuralmente en los vér-
tices entre las pentonas. Estos capsómeros poseen seis vecinos 
(hexonas). Esta estructura supera al icosaedro y se denomina 
deltaicosaedro, y su tamaño se determina por el número de 
hexonas insertadas a lo largo de sus bordes y en el interior 
de las superficies entre las pentonas. Un balón de futbol es 
un deltaicosaedro. Por ejemplo, la nucleocápside de los virus 
herpes posee 12 pentonas y 150 hexonas. La nucleocápside 
de los virus herpes también está rodeada por una cubierta. La 
cápside del adenovirus está compuesta por 252 capsómeros 
con 12 pentonas y 240 hexonas. Cada pentona del adenovirus 
posee anclada una fibra larga que sirve como PAV para unirse 
a las células diana, y también contiene el antígeno específico 
de tipo (v. fig. 50-1). Los reovirus poseen una cápside doble 
icosaédrica con proteínas en forma de fibra que se extienden 
parcialmente a partir de cada vértice. La cápside externa prote-
ge al virus y favorece su captación en el tracto gastrointestinal 
y en las células diana, mientras que la cápside interna contiene 
enzimas para la síntesis del ARN (v. figs. 44-7 y 59-2).
Virus con envoltura
La cubierta del virión está compuesta por lípidos, proteínas y 
glucoproteínas (v. fig. 44-5 y cuadro 44-5). Posee una estructura 
membranosa similar a las membranas celulares. Las proteínas 
celulares raramente se encuentran en la cubierta viral, incluso 
aunque dicha cubierta se obtenga de membranas celulares. La 
mayoría de los virus con envoltura son redondos o pleomórficos 
(en las figuras 44-2 y 44-3 se expone el listado completo de los 
virus con envoltura). Dos excepciones son los poxvirus, que po-
seen una estructura interna compleja y una estructura externa 
a modo de ladrillo, y el rabdovirus, que tiene forma de bala.
La mayoría de las glucoproteínas virales poseen hidratos 
de carbono unidos a asparagina (mediante enlaces N), se 
extienden a través de la cubierta y se alejan de la superficie 
del virión. En muchos virus pueden observarse como espinas 
(fig. 44-8). Algunas glucoproteínas actúan como PAV, capaces 
de unirse a estructuras de las células diana. Las PAV que 
también se unen a los eritrocitos se denominan hemaglutini-
nas (HA). Algunas glucoproteínas ejercen otras funciones, 
como la neuraminidasa (NA) de los ortomixovirus (virus de 
la gripe) y los receptores Fc y C3b asociados con las glu-
coproteínas del virus del herpes simple (VHS) o las gluco-
proteínas de fusión de los paramixovirus. Las glucoproteínas, 
especialmente la PAV, son también antígenos principales que 
inducen la aparición de una reacción inmunitaria protectora.
La cubierta de los togavirus rodea una nucleocápside 
icosaédrica que contiene un genoma de ARN de cadena posi-
tiva. La cubierta contiene espinas que consisten en dos o tres 
subunidades de glucoproteínas unidas a la cápside icosaédrica 
del virión. De este modo la cubierta se adhiere con firmeza y se 
conforma (mediante contracción y envoltura) en una estructura 
icosaédrica identificable mediante microscopia crioelectrónica.
Todos los virus ARN de cadena negativa poseen envoltura. 
Los componentes de la ARN polimerasa dependiente del ARN 
viral se asocian con el genoma ARN (−) de los ortomixovirus, 
paramixovirus y rabdovirus para formar nucleocápsides heli-
coidales (v. fig. 44-5). Estas enzimas son necesarias para iniciar 
la replicación vírica y su asociación con el genoma asegura su 
entrada en la célula. Las proteínas de matriz que tapizan el 
interior de la cápsula facilitan la unión de la ribonucleocápside 
en el virión. El virus de la gripe A (ortomixovirus) es un ejem-
plo de un virus ARN (−) con un genoma segmentado. Su 
cubierta está tapizada con proteínas de matriz y posee dos 
glucoproteínas: la HA, que es la PAV, y una NA (v. fig. 57-1). 
Los bunyavirus no poseen proteínas de matriz.
La envoltura de los virus herpes es una estructura con 
forma de bolsa que rodea la nucleocápside deltaicosaédrica 
(v. fig. 51-1). Dependiendo del tipo específico de los virus 
herpes, la cubierta puede contener hasta 11 glucoproteínas. 
El espacio intersticial entre la nucleocápside y la envoltura se 
denomina tegumento, y contiene enzimas, otras proteínas e 
incluso ARN, que facilitan la infección vírica.
Los poxvirus son virus con envoltura grandes, complejos, 
con forma de ladrillo (v. fig. 52-1). La envoltura rodea a una 
estructura nucleoide con forma de pesa que contiene ADN; a 
cuerpos laterales; fibrillas; y abundantes enzimas y proteínas, 
como las enzimas y los factores transcripcionales necesarios 
para la síntesis del ARNm.
rePlicAción VirAl
Los principales pasos dela replicación viral son los mismos 
para todos los virus (fig. 44-9 y cuadro 44-6). La célula actúa 
como una fábrica, proporcionando los sustratos, la energía y 
la maquinaria necesaria para la síntesis de las proteínas víricas 
y la replicación del genoma. Los procesos no proporcionados 
por la célula deben ser codificados en el genoma del virus. 
La forma en la que cada virus realiza estos pasos y supera las 
limitaciones bioquímicas de la célula es diferente para las di-
ferentes estructuras del genoma y del virión (según posea una 
cápside con envoltura o una cápside desnuda). Lo anterior se 
ilustra en los ejemplos de las figuras 44-12 a 44-14 (v. más 
adelante).
Una sola secuencia del ciclo de replicación viral puede 
separarse en varias fases. Durante la fase temprana de la 
infección, el virus debe reconocer una célula diana apropiada, 
unirse a ella, penetrar la membrana plasmática, introducirse 
en la célula, liberar su genoma en el citoplasma y, en caso 
necesario, transportar el genoma hasta el núcleo. La fase 
tardía comienza con el inicio de la replicación del genoma 
Figura 44-8 Diagrama del trímero de la glucoproteína hemaglutinina 
del virus de la gripe A, una proteína en espina representativa. La región de 
unión al receptor celular se expone en la superficie de la proteína en es-
pina. Bajo condiciones de acidez leve, la hemaglutinina se pliega para acer-
car la envoltura del virión y la membrana celular y expone una secuencia 
hidrófoba para favorecer la fusión. CHO, sitios de unión de los N-hidratos 
de carbono. (Modificado de Schlesinger MJ, Schlesinger S: Domains of virus 
glycoproteins, Adv Virus Res 33:1-44, 1987.)
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y la síntesis macromolecular vírica y tiene lugar mediante 
el ensamblaje y la liberación de los virus. La liberación del 
genoma de la cápside o la envoltura durante la fase temprana 
anula la capacidad infectiva y altera la estructura identificable, 
iniciando del período de eclipse. El período de eclipse, como 
un eclipse solar, finaliza con la aparición de nuevos viriones 
tras el ensamblaje viral. El período de latencia, durante el 
que no se detectan virus infecciosos extracelulares, incluye 
el período de eclipse y finaliza con la liberación de nuevos 
virus (fig. 44-10). Cada célula infectada puede producir hasta 
100.000 partículas; sin embargo tan sólo el 1-10% de estas 
partículas pueden ser infecciosas. Las partículas no infecciosas 
(partículas defectivas) se deben a mutaciones y errores en 
la producción y el ensamblaje del virión. La tasa de virus 
infecciosos por células, o tamaño de multiplicación, y el 
tiempo necesario para un solo ciclo de reproducción vírica 
vienen determinados por las propiedades del virus y de la 
célula diana.
Reconocimiento y adhesión a la célula diana
La unión de las PAV o de las estructuras de la superficie de 
la cápside del virión (tabla 44-5) a los receptores celulares 
(tabla 44-6) determina inicialmente qué células pueden ser 
infectadas por el virus. Los receptores celulares del virus pue­
den ser proteínas o hidratos de carbono de glucoproteínas o 
glucolípidos. Los virus que se unen a receptores expresados 
en tipos celulares específicos pueden verse limitados a cier-
tas especies (rango de hospedadores) (p. ej., ser humano, 
ratones) o a ciertos tipos celulares específicos. La célula 
diana susceptible define el tropismo tisular (p. ej., neuró-
tropo, linfótropo). El virus de Epstein-Barr (VEB), un virus 
herpes, posee un tropismo y un rango de hospedadores muy 
limitados, porque se une al receptor C3d (CR2) expresado 
en las células B humanas. El parvovirus B19 se une al globósi-
Figura 44-9 Esquema general de la replicación viral. Los virus con 
envoltura poseen métodos alternativos de entrada (pasos 29 y 39), 
ensamblaje y salida de la célula (89 y 99). Los fármacos antivirales que 
actúan en pasos sensibles de la replicación viral se exponen en magenta.
CUADRO 44-6
Pasos de la replicación viral
1. Reconocimiento de la célula diana
2. Unión
3. Penetración
4. Pérdida de la envoltura
5. Síntesis macromolecular
a. Síntesis temprana de ARN mensajero (ARNm) 
y proteínas no estructurales: genes para enzimas y 
proteínas fijadoras de ácidos nucleicos
b. Replicación del genoma
c. Síntesis tardía de ARNm y proteínas estructurales
d. Modificación de proteínas tras la traducción
6. Ensamblaje de los virus
7. Gemación de virus con envoltura
8. Liberación de virus
Figura 44-10 A, Curva de crecimiento de ciclo único de un virus que 
es liberado mediante lisis celular. Las diferentes etapas se definen por 
la ausencia de componentes virales visibles (período de eclipse), virus 
infecciosos en el medio (período latente) o presencia de síntesis macro-
molecular (fases temprana/tardía). B, Curva de crecimiento y tamaño de 
multiplicación de virus representativos. (A, Modificado de Davis BD y cols.: 
Microbiology, 4.ª ed., Filadelfia, 1990, Lippincott; B, modificado de White DO, 
Fenner F: Medical virology, 3.ª ed., Nueva York, 1986, Academic.)
400 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
do (antígeno P del grupo sanguíneo) expresado en las células 
precursoras eritroides.
La estructura de adhesión viral de la cápside de un virus 
puede ser parte de la cápside o una proteína que se extienda 
a partir de la cápside. Un cañón en la superficie de los picor-
navirus, como el rinovirus 14, sirve de «ojo de la cerradura» 
para la introducción de una parte de la molécula de adhesión 
intercelular (ICAM-1) de la superficie celular. Las fibras de 
los adenovirus y las proteínas σ-1 de los reovirus localizadas 
en los vértices de la cápside interaccionan con receptores 
expresados en las células diana específicas.
Las PAV son glucoproteínas específicas de virus con en-
voltura. La HA del virus de la gripe A se une al ácido siálico 
expresado en numerosas células diferentes y posee un rango 
de hospedadores y un tropismo tisular extensos. De modo 
similar, los a-togavirus y los flavivirus son capaces de unirse 
a receptores expresados en las células de numerosas especies 
animales, como artrópodos, reptiles, anfibios, pájaros y ma-
míferos. De este modo pueden infectar animales, mosquitos 
y otros insectos, así como transmitirse con su ayuda.
Penetración
Las interacciones entre múltiples PAV y los receptores ce-
lulares inician la internalización del virus en el interior de la 
célula. El mecanismo de internalización depende de la es-
tructura del virión y del tipo celular. La mayoría de los virus 
sin envoltura penetran en la célula por endocitosis mediada 
por receptores o mediante viropexia. La endocitosis es un 
proceso normal utilizado por la célula para la captación de 
moléculas que se unen a receptores, como hormonas, lipo-
proteínas de baja densidad y transferrina. Los picornavirus 
y los papovavirus pueden penetrar en la célula mediante 
viropexia. Las estructuras hidrófobas de las proteínas de 
la cápside pueden ser expuestas tras la unión del virus a las 
células y estas estructuras ayudan a los virus o al genoma viral 
a introducirse a través de la membrana (penetración directa).
Los virus con envoltura fusionan sus membranas con las 
membranas celulares para introducir la nucleocápside o el 
genoma directamente en el citoplasma. El pH óptimo para la 
fusión determina el que la penetración ocurra en la superficie 
celular con pH neutro o si el virus debe ser internalizado 
mediante endocitosis, y la fusión tiene lugar en un endosoma 
con pH ácido. La actividad de fusión puede ser proporcio-
nada por las PAV u otras proteínas. La HA del virus de la 
gripe A (v. fig. 44-8) se une a los receptores de ácido siálico 
de la célula diana. En el medio levemente ácido del endoso-
ma, la HA sufre un cambio conformacional importante de 
modo que expone porciones hidrófobas capaces de favorecer 
la fusión de la membrana. Los paramixovirus poseen una 
proteína de fusión que es activaa pH neutro para favorecer 
la fusión entre el virus y la célula. Los paramixovirus también 
pueden promover la fusión entre células para formas células 
gigantes multinucleadas (sincitios). Algunos virus herpes y 
retrovirus se fusionan con células a pH neutro e inducen 
sincitios tras la replicación.
Pérdida de la envoltura
Una vez internalizados, la nucleocápside debe llegar al lugar 
de replicación en el interior celular y se debe eliminar la 
cápside o la envoltura. El genoma de los virus ADN, excepto 
en el caso de los poxvirus, debe alcanzar el núcleo, mientras 
que la mayoría de los virus ARN permanecen en el citoplas-
ma. El proceso de pérdida de la envoltura debe iniciarse tras 
la adhesión al receptor o debe ser promovido por el entorno 
ácido o por proteasas localizadas en endosomas o lisosomas. 
Las cápsides de los picornavirus son debilitadas por acción de 
la proteína VP4 de la cápside, que favorece el proceso de pér-
dida de la envoltura. La VP4 es liberada tras la introducción 
del receptor en el cañón de adhesión de la cápside parecido 
al ojo de una cerradura. Los virus con envoltura son libera-
dos al fusionarse con las membranas celulares. La fusión de 
la cubierta de los virus herpes con la membrana plasmática 
libera su nucleocápside, que se une a la membrana nuclear 
para transportar su genoma ADN directamente al sitio de 
replicación. La liberación de la nucleocápside del virus de la 
gripe de su matriz y su envoltura es facilitada por el paso de 
protones desde el interior de endosomas a través del poro 
iónico formado por la proteína de membrana M2 del virus 
de la gripe para acidificar el virión.
Los reovirus y poxvirus son liberados parcialmente al in-
troducirse en la célula. La cápside externa de los reovirus se 
elimina, pero el genoma permanece en una cápside interna, 
que contiene las polimerasas necesarias para la síntesis del 
ARN. La pérdida inicial de la envoltura de los poxvirus ex-
pone una partícula viral en el citoplasma, lo que permite la 
síntesis de ARNm por las enzimas contenidas en el virión. A 
Tabla 44-5 Ejemplos de proteínas de unión virales
Familia viral Virus Proteína de unión viral
Picornavirus Rinovirus Complejo VP1-VP2-VP3
Adenovirus Adenovirus Proteína fibra
Reovirus Reovirus σ-1
Rotavirus VP7
togavirus Virus del bosque Semliki Complejo gp E1-E2-E3
Rabdovirus Virus de la rabia Proteína gp G
Ortomixovirus Virus de la gripe A gp HA
Paramixovirus Virus del sarampión gp HA
Herpesvirus Virus de Epstein-Barr gp350 y gp220
Retrovirus Virus de la leucemia murina
Virus de la 
inmunodeficiencia 
humana
gp70
gp120
gp, glucoproteína; HA, hemaglutinina.
Tabla 44-6 Ejemplos de receptores virales
Virus Célula diana Receptor*
Virus de Epstein-Barr Célula B Receptor del 
complemento C3d CR2 
(CD21)
Virus de la 
inmunodeficiencia 
humana
Células t 
cooperadoras
Molécula CD4 y 
correceptor de 
quimiocina
Rinovirus Células epiteliales ICAM-1 (superfamilia 
proteica de las 
inmunoglobulinas)
Poliovirus Células epiteliales Superfamilia proteica de 
las inmunoglobulinas
Virus del herpes 
simple
Numerosas 
células
Mediador de entrada de 
los virus herpes (HVEM), 
nectina 1
Virus de la rabia Neurona Receptor de acetilcolina, 
NCAM
Virus de la gripe A Células epiteliales Ácido siálico
Parvovirus B19 Precursores 
eritroides
Antígeno P eritrocitario 
(globósido)
CD, grupo de diferenciación; ICAM-1, molécula de adhesión intercelular; 
NCAM; molécula de adhesión de células neurales.
*También pueden existir otros receptores para estos virus.
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continuación puede sintetizarse una enzima que ayude a la 
pérdida de la envoltura para liberar en el citoplasma el núcleo 
que contiene ADN.
Síntesis macromolecular
Una vez en el interior celular, el genoma debe dirigir la sínte-
sis de ARNm y proteínas virales y generar copias idénticas de 
él mismo. El genoma carece de valor a no ser que pueda ser 
transcrito en ARNm funcional capaz de unirse a los ribosomas 
y ser traducido en proteínas. Los métodos por los que cada 
virus acomete estos pasos dependen de la estructura del 
genoma (fig. 44-11) y del sitio de replicación.
La maquinaria celular para la transcripción y el procesa-
miento del ARNm se encuentran en el núcleo. La mayoría de 
los virus ADN utilizan la ARN polimerasa II dependiente 
de ADN de la célula y otras enzimas para sintetizar ARNm. 
Por ejemplo, el ARNm eucariota adquiere una cola 39 poli-
adenilada (poliA) y una caperuza 59 metilada (para unirse al 
ribosoma) que son procesados para eliminar intrones antes 
de ser exportados al citoplasma. Los virus que se replican 
en el citoplasma deben aportar estas funciones o una alter-
nativa. Aunque los poxvirus son virus ADN, se replican en 
el citoplasma y por tanto deben codificar enzimas para todas 
estas funciones. La mayoría de los virus ARN se replican y 
producen ARNm en el citoplasma, excepto los ortomixovirus 
y los retrovirus. Los virus ARN deben codificar las enzimas 
necesarias para la transcripción y la replicación, porque la 
célula carece de medios para replicar el ARN. Los ARNm 
de los virus ARN pueden adquirir o no una caperuza 59 o 
una cola poli A.
El genoma desnudo de los virus ADN (excepto los pox-
virus) y de los virus ARN de sentido positivo (excepto los 
retrovirus) en ocasiones se denominan ácidos nucleicos infec-
ciosos porque son suficientes para iniciar la replicación al ser 
inyectados en la célula. Estos genomas pueden interaccionar 
directamente con la maquinaria del hospedador para promo-
ver la síntesis de ARNm o proteínas.
En general, el ARNm de las proteínas no estructurales 
es el primero en transcribirse (fig. 44-12). Los productos 
genéticos tempranos (proteínas no estructurales) a menudo 
son enzimas y proteínas que se unen al ADN, incluidas las 
polimerasas codificas por el virus. Estas proteínas son catalíti-
cas, y sólo se precisan unas pocas. La replicación del genoma 
generalmente inicia la transición a la transcripción de pro-
ductos genéticos tardíos. Los genes virales tardíos codifican 
proteínas estructurales y de otro tipo. Para empaquetar el 
virus se necesitan muchas copias de estas proteínas, pero por 
lo general no son necesarias antes de replicar el genoma. Los 
genomas replicados también proporcionan nuevos modelos 
para la síntesis genética más tardía de ARNm. Diversos virus 
ADN y ARN controlan el tiempo y la cantidad de síntesis de 
proteínas y de genes virales en varias formas.
Virus ADN
La replicación del genoma ADN requiere una ADN polime-
rasa dependiente de ADN, otras enzimas y desoxirribonu-
cleótidos trifosfato, especialmente timidina (cuadro 44-7). 
La transcripción del genoma de los virus ADN (excepto los 
poxvirus) tiene lugar en el núcleo, empleando las polimerasas 
de la célula hospedadora y otras enzimas para la síntesis de 
ARNm viral. La transcripción de los genes virales es regulada 
por la interacción de proteínas específicas de unión al ADN 
con elementos facilitadores y promotores del genoma viral. 
El promotor viral y los elementos facilitadores poseen una 
Figura 44-11 Pasos de la síntesis macromolecu-
lar viral: el mecanismo de la síntesis de proteínas y 
ARNm viral y de la replicación del genoma vienen 
determinados por la estructura del genoma. 1, El 
ADN bicatenario (ADN BC) utiliza la maquinaria del 
hospedador en el núcleo (excepto los poxvirus) para 
sintetizar ARNm, que es traducido por los ribosomas 
de la célula hospedadora en proteínas. La replicación 
del ADN viral tiene lugar por medios semiconser-
vadores, mediante un círculo ondulante, de modo 
lineal o por otros métodos. 2, El ADN monocatena-
rio (ADN MC) es convertido en ADN BC y se re-
plica como el ADN BC. 3, El ARN (+) se parece a un 
ARNm que se une a los ribosomas para sintetizar 
una poliproteína que es degradada en proteínas 
individuales. Una de las proteínas virales es una ARN 
polimerasaque sintetiza un patrón de ARN (−) y 
posteriormente más genoma ARN (+) y ARNm para 
la progenie. 4, El ARN (−) se transcribe en ARNm y 
en un patrón de ARN (+) de longitud completa por 
la ARN polimerasa presente en el virión. El patrón de 
ARN (+) se utiliza para sintetizar genoma ARN (−) en 
la progenie. 5, El ARN BC actúa como ARN (−). Las 
cadenas (−) se transcriben en ARNm por medio de 
la ARN polimerasa en la cápside. El nuevo ARN (+) 
es encapsidado y en la cápside se sintetiza ARN (−). 
6, Los retrovirus poseen ARN (+) que es transforma-
do en ADN complementario (ADNc) mediante la 
transcriptasa inversa presente en el virión. El ADNc 
se integra en el cromosoma del hospedador y el 
hospedador sintetiza ARNm, proteínas y copias del 
genoma ARN de longitud completa.
402 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
secuencia similar a la de la célula hospedadora, lo que per-
mite la unión de los factores de activación de la transcripción 
de la célula y la ARN polimerasa dependiente de ADN. Las 
células de algunos tejidos no expresan las proteínas de unión 
al ADN necesarias para activar la transcripción de los genes 
virales, por lo que la replicación de los virus en dichas células 
es limitada o no tiene lugar.
Diversos virus ADN controlan la duración, la cronología y 
la cantidad de síntesis de proteínas y genes virales en formas 
diferentes. Los virus más complejos codifican sus propios 
activadores transcripcionales, que facilitan o regulan la ex-
presión de los genes virales. Por ejemplo, el VHS codifica 
muchas proteínas que regulan la cinética de la expresión de 
los genes virales, incluida la VMW 65 (proteína a-TIF, VP16). 
La VMW 65 es transportada por el virión, se une al complejo 
activador de la transcripción (Oct-1) de la célula hospedadora 
y favorece su capacidad para estimular la transcripción de los 
genes tempranos inmediatos del virus.
Los genes pueden transcribirse a partir de cualquiera de las 
cadenas de ADN del genoma y en direcciones opuestas. Por 
ejemplo, los genes tempranos y tardíos del papovavirus SV40 
se encuentran en cadenas de ADN opuestas, no solapadas. 
Los genes virales pueden poseer intrones que precisan un 
procesamiento postranscripcional del ARNm por la maqui-
naria nuclear de la célula (empalme). Los genes tardíos de los 
papovavirus y adenovirus se transcriben inicialmente como 
un ARN de gran tamaño a partir de un solo promotor y a 
continuación son procesados para producir diversos ARNm 
diferentes tras la eliminación de diferentes secuencias inter-
medias (intrones).
La replicación del ADN viral sigue las mismas reglas 
bioquímicas que en el caso del ADN celular. La replicación 
se inicia en una secuencia única de ADN denominada ori-
gen (ori). Éste es un punto reconocido por factores nuclea-
res virales o celulares y la ADN polimerasa dependiente 
de ADN. La síntesis de ADN viral es semiconservadora, y 
las ADN polimerasas virales y celulares requieren un cebador 
para iniciar la síntesis de la cadena de ADN. Los parvovi-
rus poseen secuencias de ADN invertidas y repetidas para 
permitir que el ADN se pliegue e hibride consigo mismo 
para proporcionar un cebador. La replicación del genoma de 
los adenovirus es cebada por la desoxicitidina monofosfato 
unida a una proteína terminal. Una enzima celular (primasa) 
sintetiza un cebador de ARN para comenzar la replicación 
del genoma de los papovavirus, mientras que los virus herpes 
codifican una primasa.
Figura 44-12 Replicación del virus del herpes 
simple, un virus ADN complejo encapsulado. El 
virus se une a receptores específicos y se fusiona 
con la membrana plasmática. A continuación la nu-
cleocápside libera el genoma de ADN en el núcleo. 
La transcripción y la traducción tienen lugar en tres 
fases: temprana inmediata, temprana y tardía. Las 
proteínas tempranas inmediatas favorecen el control 
celular; las proteínas tempranas consisten en enzimas, 
como la ADN polimerasa dependiente de ADN; y las 
proteínas tardías son proteínas estructurales y de otro 
tipo, como la cápside viral y las glucoproteínas. El 
genoma se replica antes de la transcripción de los 
genes tardíos. Las proteínas de la cápside emigran al 
núcleo, se ensamblan en cápsides deltaicosaedrédri-
cas y son ocupadas por el genoma ADN. Las cápsides 
con el genoma geman al citoplasma a través de la 
membrana nuclear y del retículo endoplasmáti co (RE), 
adquieren proteínas de tegumento y a continua-
ción adquieren su envoltura cuando geman a través 
de las membranas virales modificadas por glucopro-
teínas de la red de Golgi. El virus es liberado mediante 
exocitosis o lisis celular. AG, aparato de Golgi.
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La replicación del genoma de los virus ADN simples 
(p. ej., parvovirus, papovavirus) emplea las ADN polimerasas 
dependientes de ADN del hospedador, mientras que los virus 
más grandes y complejos (p. ej., adenovirus, virus herpes, 
poxvirus) codifican sus propias polimerasas. Las polimera-
sas virales suelen ser más rápidas pero menos precisas que 
las polimerasas de las células hospedadoras, lo que causa un 
mayor número de mutaciones en los virus y proporciona 
una diana para los análogos de nucleótidos, que sirven de 
fármacos antivirales.
La replicación de los hepadnavirus es especial, ya que 
primero se sintetiza una copia más grande que el genoma 
ARN de cadena positiva por la ARN polimerasa dependiente 
de ADN celular y se vuelve circular. Las proteínas virales 
rodean el ARN, una ADN polimerasa dependiente de ARN 
codificada por el virus (transcriptasa inversa) sintetiza en 
este virión un ADN de cadena negativa y a continuación el 
ARN es degradado. La síntesis de ADN de cadena positiva 
es iniciada pero se interrumpe cuando el genoma y el núcleo 
presentan envoltura, lo que da lugar a un genoma de ADN 
circular parcialmente bicatenario.
Las principales limitaciones para la replicación de un 
virus ADN son la disponibilidad de ADN polimerasa y de 
sustratos desoxirribonucleótidos. La mayoría de las células 
en la fase de reposo del crecimiento no sintetizan ADN 
porque las enzimas necesarias no se encuentran presentes 
y las reservas de desoxitimidina son limitadas. Cuanto más 
pequeño sea el virus ADN, más dependiente será el virus 
de la célula hospedadora para realizar dichas funciones 
(v. cuadro 44-7). Los parvovirus son los virus ADN más pe-
queños y se replican únicamente en células en crecimiento, 
como las células precursoras eritroides o el tejido fetal. La 
aceleración del crecimiento de la célula puede aumentar la 
síntesis de ADN y ARNm viral. El antígeno T del SV40, el 
E6 y E7 del papilomavirus y las proteínas E1a y E1b del ade-
novirus se unen a las proteínas inhibidoras del crecimiento 
(p53 y el producto del gen del retinoblastoma) y alteran 
su funcionamiento, lo que produce crecimiento celular, 
que también favorece la replicación viral. Los virus ADN 
de mayor tamaño pueden codificar una ADN polimerasa 
y otras proteínas para facilitar la síntesis de ADN y son 
más independientes. El VHS codifica una ADN polimerasa 
y enzimas depuradoras, como la desoxirribonucleasa, la 
ribonucleótido reductasa y la timidina cinasa, para generar 
los sustratos de desoxirribonucleótidos necesarios para la 
replicación de su genoma.
Virus ARN
La replicación y la transcripción de los virus ARN son pro-
cesos similares, porque los genomas virales suelen ser un 
ARNm (ARN de cadena positiva) (fig. 44-13) o un patrón 
para el ARNm (ARN de cadena negativa) (cuadro 44-8 y 
fig. 44-14). Durante la replicación y la transcripción, se for-
ma un ARN bicatenario replicativo intermedio. En las células 
no infectadas normalmente no se observa ARN bicatenario, 
que es un potente inductor de la protección innata del hos-
pedador.
El genoma de los virus ARN codifica ARN polimerasas 
dependientes de ARN (replicasas y transcriptasas) porque la 
célula carece de medios para replicar el ARN.Las replicasas 
y las transcriptasas son generadas mediante la adición de 
subunidades o la escisión de una polimerasa del núcleo. Como 
el ARN se degrada relativamente rápido, la ARN polimerasa 
dependiente de ARN debe ser aportada o sintetizada poco 
tiempo después de la pérdida de la envoltura para generar 
más ARN viral, o la infección se verá abortada. La mayoría 
de las ARN polimerasas virales funcionan a un ritmo rápido, 
pero también cometen errores, que causan mutaciones. La 
replicación del genoma proporciona nuevos patrones para 
la producción de más ARNm y genomas, lo que amplifica y 
acelera la replicación de los virus.
Los genomas virales ARN de cadena positiva de los 
picornavirus, calicivirus, coronavirus, flavivirus y togavirus 
actúan como ARNm, se unen a ribosomas y dirigen la sín-
tesis de proteínas. El genoma viral ARN desnudo de cadena 
positiva es suficiente para iniciar la infección por sí mismo. 
Después de producir la ARN polimerasa dependiente de 
ARN codificada por el virus, se sintetiza un patrón de ARN 
de cadena negativa (antigenoma). Posteriormente el patrón 
puede utilizarse para generar más ARNm y para replicar el 
genoma. En los togavirus, coronavirus y calicivirus el ARN de 
sentido negativo también se utiliza como patrón para producir 
ARNm para sintetizar proteínas estructurales y de otro tipo 
(genes tardíos). Los ARNm de los picornavirus carecen de 
caperuza en el extremo 59, pero el ARN de otros virus posee ca-
peruzas 59 y colas poliA. La transcripción y la replicación de 
los coronavirus comparten muchos de estos aspectos pero son 
más complejas.
CUADRO 44-7
Propiedades de los virus ADN
El ADN no es transitorio o lábil.
Numerosos virus ADN establecen infecciones persistentes 
(p. ej., latentes o con proceso de inmortalización).
Los genomas ADN residen en el núcleo (excepto 
en el caso de los poxvirus).
El ADN viral se parece al ADN hospedador con fines 
de transcripción y replicación.
Los genes virales deben interaccionar con la maquinaria 
del hospedador para la transcripción (excepto los 
poxvirus).
La transcripción de los genes virales se regula 
temporalmente.
Los genes tempranos codifican las enzimas y las proteínas 
fijadoras de ADN.
Los genes tardíos codifican proteínas estructurales 
y de otro tipo.
Las ADN polimerasas precisan un cebador para replicar 
el genoma viral.
Los virus ADN de mayor tamaño codifican elementos 
que favorecen la replicación eficiente de su genoma.
Parvovirus: para replicarse precisan células que sinteticen 
ADN.
Papovavirus: estimulan el crecimiento celular 
y la síntesis de ADN.
Hepadnavirus: estimulan el crecimiento celular, 
la célula sintetiza intermediarios de ARN, codifican 
una transcriptasa inversa.
Adenovirus: estimulan la síntesis de ADN celular 
y codifican su propia polimerasa.
Herpesvirus: estimulan el crecimiento celular, codifican 
su propia polimerasa y enzimas que proporcionan 
desoxirribonucleótidos para la síntesis de ADN, 
establecen infecciones latentes en el hospedador.
Poxvirus: codifican sus propias polimerasas y enzimas 
para proporcionar desoxirribonucleótidos para la 
síntesis de ADN, la maquinaria para la replicación 
y la transcripción se encuentra en el citoplasma.
404 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
Los genomas virales ARN de cadena negativa de los rab-
dovirus, ortomixovirus, paramixovirus, filovirus y bunyavirus 
son los patrones para la producción de ARNm. El genoma 
ARN de cadena negativa no es infeccioso por sí mismo, y jun­
to al genoma se debe introducir una polimerasa en el interior 
celular (asociada con el genoma, como parte de la nucleocáp-
side) para sintetizar ARNm individuales para las diferentes 
proteínas virales. Como resultado, la polimerasa viral también 
debe producir un ARN de cadena positiva y longitud com-
pleta para que actúe como patrón para generar más copias 
del genoma. El genoma ARN (−) es como el negativo de una 
película: cada secuencia codifica una fotografía/ARNm, pero 
se necesita un positivo de longitud completa para replicar 
todo el carrete. Excepto en los virus de la gripe, la trans­
cripción y la replicación de los virus ARN de cadena negativa 
tienen lugar en el citoplasma. La transcriptasa del virus de la 
gripe requiere un cebador para producir ARNm. Utiliza los 
extremos 59 del ARNm celular en el núcleo como cebadores 
de su polimerasa y, en el proceso, sustrae la caperuza 59 del 
ARNm celular. El genoma del virus de la gripe también es 
replicado en el núcleo.
Los reovirus poseen un genoma ARN bicatenario seg-
mentado y su transcripción y replicación son más complejas. 
La ARN polimerasa de los reovirus es parte del núcleo de 
la cápside interna; las unidades de ARNm se transcriben 
de cada uno de los 10 o más segmentos del genoma mien-
tras permanecen en el núcleo. Las cadenas negativas de los 
segmentos del genoma se utilizan como patrones para el 
ARNm de modo similar a los virus ARN de cadena negativa. 
Las enzimas codificadas por los reovirus contenidas en el nú-
cleo de la cápside interna añaden una caperuza 59 al ARNm 
viral. El ARNm carece de poliA. Los ARNm son liberados 
en el citoplasma, donde dirigen la síntesis de proteínas o son 
secuestrados en nuevos núcleos. El ARN de cadena positiva 
actúa en los nuevos núcleos como patrón para el ARN de ca-
dena negativa, y la polimerasa del núcleo produce la progenie 
de ARN bicatenario.
Los arenavirus posee un genoma de doble polaridad con 
secuencias (−) adyacentes a secuencias (+). Los ARNm 
precoces de los virus se transcriben a partir de la porción 
de sentido negativo del genoma, se produce un intermedia-
rio replicativo de longitud completa para generar un nuevo 
genoma, y los ARNm tardíos de los virus se transcriben a 
partir de la región complementaria de las secuencias (+) en 
el intermediario replicativo.
Aunque los retrovirus poseen un genoma ARN de cadena 
positiva, no poseen métodos para la replicación del ARN en el 
Figura 44-13 Replicación de los picornavirus: un virus ARN (+) simple. 
1, La interacción de los picornavirus con los receptores de la superficie 
celular define la célula diana y debilita la cápsula. 2, El virión inyecta el 
genoma a través de la membrana celular. 29, De modo alternativo, el virión 
sufre endocitosis y a continuación el genoma es liberado. 3, El genoma se 
utiliza como ARNm para la síntesis de proteínas. Una poliproteína de gran 
tamaño es traducida a partir del genoma del virión. 4, Posteriormente la 
poliproteína es degradada proteolíticamente en proteínas individuales, in-
cluida una ARN polimerasa dependiente de ARN. 5, La polimerasa sintetiza 
un patrón de cadena (−) a partir del genoma y replica el mismo. Una 
proteína (VPg) se une de modo covalente al extremo 59 del genoma viral. 
6, Las proteínas estructurales se asocian en la estructura de la cápside, el 
genoma es introducido y los viriones son liberados mediante lisis celular.
CUADRO 44-8
Propiedades de los virus ARN
El ARN es lábil y transitorio.
La mayoría de los virus ARN se replican en el citoplasma.
Las células no pueden replicar el ARN. Los virus ARN 
deben codificar una ARN polimerasa dependiente 
de ARN.
La estructura del genoma determina el mecanismo 
de transcripción y replicación.
Los virus ARN son propensos a sufrir mutaciones.
La estructura y la polaridad del genoma determinan cómo 
se genera el ARN mensajero (ARNm) viral y como se 
procesan las proteínas.
Los virus ARN, excepto aquéllos con genoma ARN (+), 
deben poseer polimerasas.
Todos los virus ARN (−) poseen envoltura.
Picornavirus, togavirus, flavivirus, calicivirus 
y coronavirus
El genoma ARN (+) se parece al ARNm y es traducido 
en una poliproteína, que sufre proteólisis. Utilizan 
un patrón de ARN (−) para la replicación. En los 
togavirus, coronavirus y calicivirus se transcriben 
proteínas tempranas a partir del genoma y proteínas 
tardías a partir del patrón.
Ortomixovirus, paramixovirus, rabdovirus, filovirus 
y bunyavirus
El genoma ARN (−) es un patrón para ARNm individuales,pero para la replicación se necesita un patrón de 
ARN (+) de longitud completa. Los ortomixovirus se 
replican y transcriben en el núcleo, y cada segmento 
del genoma codifica un ARNm y un patrón.
Reovirus
El genoma ARN segmentado (+/−) es un patrón para 
el ARNm. El ARN (+) también puede encapsularse 
para generar ARN (+/−) y posteriormente más 
ARNm.
Retrovirus
El genoma ARN (+) de los retrovirus es transformado 
en ADN, que será integrado en la cromatina 
del hospedador y se transcribirá como un gen celular.
CLASIFICACIóN, EStRUCtURA y REPLICACIóN VÍRICA 405
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citoplasma. En su lugar, los retrovirus poseen en el virión dos 
copias del genoma, dos moléculas de ARN de transferencia 
(ARNt) y una ADN polimerasa dependiente de ARN (trans-
criptasa inversa). El ARNt se utiliza como cebador para la 
síntesis de una copia del genoma ADN circular complemen-
tario (ADNc). El ADNc se sintetiza en el citoplasma, viaja 
al núcleo y a continuación se integra en la cromatina de la 
célula hospedadora. El genoma viral se transforma en un 
gen celular. Los promotores del extremo del genoma viral 
integrado favorecen la transcripción de secuencias de ADN 
viral por parte de la célula. El ARN de longitud completa 
transcrito es utilizado como nuevo genoma, y los ARNm 
individuales son generados mediante corte y empalme dife-
rencial de este ARN.
Los deltavirus utilizan el método de replicación menos 
frecuente. Los deltavirus se parecen a los viroides. El geno-
ma consiste en ARN circular monocatenario con forma de 
bastón, muy hibridado consigo mismo. Como excepción, 
el genoma ARN de los deltavirus es replicado por la ARN 
polimerasa II dependiente de ADN en el núcleo de la célula 
hospedadora. Una porción del genoma forma una estructura 
ARN denominada ribozima, que separa el círculo de ARN 
para producir ARNm.
Síntesis de proteínas virales
Todos los virus dependen de los ribosomas, el ARNt y los 
mecanismos de modificación postraducción de la célula hos-
pedadora para producir sus proteínas. La unión del ARNm 
al ribosoma está mediada por una estructura de guanosina 
metilada en la caperuza 59 o una estructura especial en el 
círculo de ARN (secuencia de entrada interna del riboso-
ma [IRES]), que se une al ribosoma para iniciar la síntesis 
proteica. La estructura de caperuza, cuando se emplea, 
se adquiere en diferentes formas por los diferentes tipos 
de virus. La estructura IRES fue descubierta por primera 
vez en el genoma de los picornavirus y posteriormente en 
ciertos ARNm celulares. La mayoría de los ARNm virales 
poseen una cola poliadenosina (poliA), como el ARNm 
eucariota.
A diferencia de los ribosomas bacterianos, que pueden 
unirse a un ARNm policistrónico y traducir varias secuencias 
de genes en diferentes proteínas, los ribosomas eucariotas se 
unen al ARNm y pueden producir únicamente una proteína 
continua y posteriormente se separan del ARNm. Cada virus 
soluciona esta limitación de modo diferente, dependiendo de 
la estructura del genoma. Por ejemplo, todo el genoma de un 
virus ARN de cadena positiva es leído por el ribosoma y es 
traducido en una poliproteína gigante. La poliproteína pos-
teriormente es separada por proteasas virales y celulares 
en proteínas funcionales. Los virus ADN, los retrovirus y 
la mayoría de los virus ARN de cadena negativa transcri-
ben ARNm separados en poliproteínas más pequeñas o en 
proteínas individuales. El genoma de los ortomixovirus y de 
los reovirus es segmentado, y debido a ello, la mayoría de los 
segmentos codifican proteínas individuales.
Los virus emplean diferentes tácticas para promover 
la traducción preferencial de su ARNm viral en vez del 
ARNm celular. En muchos casos, la concentración celular 
de ARNm viral es tan elevada que ocupa la mayoría de los 
ribosomas, lo que impide la traducción del ARNm celular. 
La infección por adenovirus bloquea la salida del ARNm 
celular del núcleo. El VHS y otros virus inhiben la síntesis 
macromolecular celular e inducen la degradación del ADN 
y del ARNm celular. Para promover la traducción selectiva 
de su ARNm, los poliovirus utilizan una proteasa codificada 
por los virus que inactiva la proteína de 200.000 Da que se 
une a la caperuza del ribosoma para impedir la unión y la 
traducción del ARNm celular con caperuza 59. Los togavirus 
y muchos otros virus aumentan la permeabilidad de la mem-
brana celular, lo que disminuye la afinidad de los ribosomas 
por la mayoría del ARNm celular. Todas estas acciones tam-
bién contribuyen a la citopatología de la infección viral. Las 
consecuencias patogénicas de estas acciones se tratan en 
mayor detalle en el capítulo 45.
Algunas proteínas virales requieren modificaciones 
tras la traducción, como fosforilación, glucosilación, 
acilación o sulfatación. La fosforilación de las proteínas 
se lleva a cabo por medio de cinasas celulares o virales 
y es un método para lograr la modulación, activación o 
inactivación de las proteínas. Varios virus herpes y otros 
tipos de virus codifican sus propias proteína cinasas. Las 
glucoproteínas virales son sintetizadas en ribosomas unidos 
a membranas y poseen secuencias de aminoácidos que 
permiten su entrada en el retículo endoplasmático rugoso 
y la N­glucosilación. La forma precursora rica en manosa 
de las glucoproteínas es transportada desde el retículo 
endoplasmático rugoso por medio del sistema de trans-
porte vesicular de la célula y es procesada en el aparato de 
Golgi. La glucoproteína madura que contiene ácido siálico 
es expresada en la membrana plasmática de la célula a 
menos que la glucoproteína exprese secuencias de proteína 
para la retención en una organela intracelular. La presencia 
de las glucoproteínas determina si el virión se ensamblará 
Figura 44-14 Replicación de los rabdovirus: virus ARN (−) simples 
con envoltura. 1, Los rabdovirus se unen a la superficie celular y sufren 
(2) endocitosis. La envoltura se fusiona con la membrana vesicular del 
endosoma para introducir la nucleocápside al citoplasma. El virión debe 
contar con una polimerasa (3) que produce cinco ARN mensajeros (ARNm) 
individuales y un patrón ARN (+) de longitud completa. 4, Las proteínas 
son traducidas a partir de los ARNm, incluyendo una glucoproteína (G) que 
es glucosilada durante la traducción en el retículo endoplasmático (RE), 
procesada en el aparato de Golgi y transportada a la membrana celular. 
5, El genoma es replicado a partir del patrón de ARN (+) y las proteínas N, L 
y NS se asocian con el genoma para formar la nucleocápside. 6, Las proteí-
nas de la matriz se asocian con la membrana modificada por la proteína G, 
y a continuación tiene lugar el ensamblaje de la nucleocápside. 7, El virus 
gema de la célula a modo de virión con forma de bala.
406 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
en el interior de la célula. Otras modificaciones, como la 
O-glucosilación, la acilación y la sulfatación de las proteí-
nas, también pueden tener lugar durante la progresión a 
través del aparato de Golgi.
Ensamblaje
El ensamblaje de los viriones es análogo a un puzle tridimen-
sional que se engrana él mismo en su caja. El virión se forma 
a partir de partes pequeñas, de fácil síntesis, que rodean 
el genoma en un paquete funcional. Cada parte del virión 
posee estructuras de reconocimiento que permiten al virus 
formar las interacciones proteína-proteína, proteína-ácido 
nucleico y (en el caso de los virus con envoltura) proteína-
membrana adecuadas necesarias para que se ensamble en la 
estructura final. El proceso de ensamblaje comienza cuando 
se han sintetizado las piezas necesarias y la concentración de 
proteínas estructurales en la célula es suficiente para llevar a 
cabo el proceso termodinámicamente, muy parecido a una 
reacción de cristalización. El proceso de ensamblaje puede 
verse facilitado por proteínas de andamiaje u otras proteínas, 
algunas de las cuales son activadas o liberan energía durante 
la proteólisis.Por ejemplo, la segmentación de la proteí-
na VP0 de los poliovirus libera el péptido VP4, que solidifica 
la cápside. El lugar y el mecanismo del ensamblaje del virión 
en la célula dependen de dónde tenga lugar la replicación 
del genoma y de si la estructura final es una cápside desnuda 
o un virus con envoltura. El ensamblaje de los virus ADN, 
excepto los poxvirus, tiene lugar en el núcleo y requiere 
el transporte de las proteínas del virión hasta el núcleo. El 
ensamblaje de los virus ARN y de los poxvirus tiene lugar 
en el citoplasma.
Las cápsides virales pueden ensamblarse como estructuras 
vacías (procápsides) que se llenan con el genoma (p. ej., 
picornavirus) o pueden ensamblarse alrededor del genoma. 
Las nucleocápsides de los retrovirus, togavirus y los virus 
ARN de cadena negativa se ensamblan alrededor del genoma 
y posteriormente se ven rodeadas por una envoltura. La nu-
cleocápside helicoidal de los virus ARN de cadena negativa 
contiene la ARN polimerasa dependiente de ARN necesaria 
para la síntesis de ARNm en la célula diana.
En los virus con envoltura, las glucoproteínas virales de 
nueva síntesis y procesadas acceden a las membranas celu-
lares mediante transporte vesicular. La adquisición de una 
envoltura tiene lugar tras la asociación de la nucleocápside 
con las regiones virales que contienen glucoproteína de las 
membranas de la célula hospedadora, en un proceso denomi-
nado gemación. Las proteínas de matriz de los virus ARN de 
cadena negativa tapizan y favorecen la adhesión de las nucleo-
cápsides con la membrana modificada por las glucoproteínas. 
A medida que se producen más interacciones, la membrana 
rodea la nucleocápside y el virus gema de la membrana.
El tipo de genoma y la secuencia de proteínas de las gluco-
proteínas determinan el lugar de la gemación. La mayoría 
de los virus ARN geman de la membrana plasmática y el 
virus es liberado de la célula al mismo tiempo sin destruir la 
célula. Los flavivirus, coronavirus y bunyavirus adquieren su 
envoltura mediante gemación de las membranas del retículo 
endoplasmático y del aparato de Golgi y pueden permanecer 
asociados a la célula en estas organelas. La nucleocápside del 
VHS se ensambla en el núcleo y gema en el retículo endoplas-
mático y luego sale del mismo. La nucleocápside accede al 
citoplasma, las proteínas virales se asocian con la cápside y 
a continuación se adquiere la envoltura mediante gemación 
en una membrana a través del aparato de Golgi que contiene 
las 10 glucoproteínas virales. El virión es transportado a la 
superficie celular y liberado mediante exocitosis, tras la lisis 
celular o es transmitido a través de puentes intercelulares.
Los virus utilizan diferentes métodos para asegurar que 
todos los componentes víricos sean ensamblados en viriones 
completos. La ARN polimerasa necesaria para que tenga lugar 
la infección por virus ARN de cadena negativa se encuentra 
en el genoma como parte de una nucleocápside helicoidal. 
Los genomas del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) 
y de otros retrovirus se encuentran empaquetados en una 
procápside consistente en una poliproteína que contiene 
una proteasa, una polimerasa, una integrasa y proteínas es-
tructurales. Esta procápside se une a las membranas virales 
modificadas por glucoproteínas y el virión gema de la mem-
brana. La proteasa codificada por el virus es activada dentro 
del virión y segmenta la poliproteína para producir la nu-
cleocápside infecciosa final y las proteínas necesarias dentro 
de la envoltura.
El ensamblaje de los virus con genomas segmentados, co-
mo el virus de la gripe o los reovirus, requiere la acumulación 
de al menos una copia de cada segmento genético. Esto puede 
llevarse a cabo si los segmentos se ensamblan conjuntamente, 
como subunidades de la cápside o si aleatoriamente empa-
quetan más segmentos de los necesarios por virión. De este 
modo se generará un porcentaje estadísticamente pequeño, 
aunque aceptable, de virus funcionales.
Durante este proceso pueden producirse errores por ac-
ción de la polimerasa y durante el ensamblaje viral. Debido 
a ello se producen viriones vacíos y viriones que contienen 
genomas defectuosos. Como resultado, la relación entre pa r-
tículas y virus infecciosos, también denominada relación 
partícula:unidad formadora de placas es elevada, general-
mente mayor de 10 y durante la replicación viral rápida 
puede ser incluso de 104. Los virus defectuosos pueden 
ocupar la maquinaria (p. ej., unirse al receptor) necesaria 
para la replicación vírica normal y evitan (interfieren) la 
producción de virus (partículas defectuosas causantes de 
interferencia).
Liberación
Los virus pueden ser liberados de las células tras la lisis celu-
lar, mediante exocitosis o mediante gemación a partir de la 
membrana plasmática. Los virus con cápsides desnudas suelen 
ser liberados tras la lisis celular. La liberación de la mayoría de 
los virus con envoltura tiene lugar mediante gemación de la 
membrana plasmática, sin destruir la célula. La supervivencia 
celular permite la liberación continua de virus de la fábrica. 
La lisis y la gemación de la membrana plasmática son métodos 
de liberación eficaces. Los virus que geman o adquieren su 
membrana en el citoplasma (p. ej., flavivirus, poxvirus) per-
manecen asociados a la célula y se liberan mediante exocitosis 
o lisis celular. Los virus que se unen a receptores de ácido 
siálico (p. ej., ortomixovirus, ciertos paramixovirus) también 
pueden poseer una NA. La NA elimina posibles receptores de 
ácido siálico de las glucoproteínas del virión y la célula hos-
pedadora para evitar la aglomeración y facilitar la liberación.
Reinicio de la replicación
La propagación de la infección tiene lugar a partir de virus 
liberados al medio extracelular, pero alternativamente, los 
virus, las nucleocápsides o el genoma pueden transmitirse 
mediante puentes intercelulares, fusión intercelular o vertical­
mente a las células hijas. Estas rutas alternativas permiten que 
el virus escape de la detección por parte de los anticuerpos. 
CLASIFICACIóN, EStRUCtURA y REPLICACIóN VÍRICA 407
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Algunos virus herpes, retrovirus y paramixovirus pueden 
inducir fusión intercelular, de modo que unen células para 
dar lugar a células gigantes multinucleadas (sincitios), que se 
convierten en factorías de virus a gran escala. Los retrovirus y 
algunos virus ADN pueden transmitir su copia integrada de 
genoma verticalmente a las células hijas durante la división 
celular.
genéticA VirAl
En los genomas virales tienen lugar mutaciones con facilidad 
y de modo espontáneo, dando lugar a nuevas cepas víricas 
con propiedades diferentes de los virus progenitores o de 
tipo salvaje. Estas variantes pueden ser identificadas por 
sus secuencias de nucleótidos, sus diferencias antigénicas 
(serotipos) o por diferencias en sus propiedades estructurales 
o funcionales. La mayoría de las mutaciones carecen de efecto 
sobre el virus o son nocivas. Las mutaciones de los genes 
esenciales inactivan los virus, pero las mutaciones en otros 
genes pueden producir resistencia a los fármacos antivirales 
o alterar la antigenicidad o patogenicidad de los virus.
Los errores al copiar el genoma viral durante la replicación 
de los virus producen numerosas mutaciones debido a la es-
casa fidelidad de la polimerasa viral y a la alta velocidad de 
replicación del genoma. Además, los virus ARN carecen 
de mecanismos de comprobación de los errores genéticos. 
Como resultado, el número de mutaciones de los virus ARN 
es generalmente superior al de los virus ADN.
Las mutaciones que inactivan genes esenciales se denomi-
nan mutaciones letales. Estos mutantes son difíciles de aislar 
porque este tipo de virus no puede replicarse. Un mutante 
por deleción se debe a la pérdida o la eliminación selectiva de 
una porción del genoma y de la función que codifica. Otras 
mutaciones pueden producir mutantesplaca, que difieren del 
tipo salvaje en el tamaño o el aspecto de las células infectadas; 
mutantes según hospedador, que se diferencian en el tipo 
de tejido o el tipo de célula diana que puede verse infecta-
da; o mutantes atenuados, que son variantes que producen 
enfermedades menos graves en los animales o el ser humano. 
Los mutantes condicionales, como los mutantes sensibles 
al frío o termosensibles (ts), sufren una mutación en el gen 
de una proteína esencial que permite la producción viral 
sólo a ciertas temperaturas. Mientras que los mutantes ts 
generalmente crecen bien o relativamente mejor a 30-35 °C, 
la proteína codificada es inactiva a temperaturas elevadas, de 
38 °C a 40 °C, lo que evita la producción de virus. Las vacunas 
con virus vivos a menudo poseen mutantes condicionales o en 
el rango del hospedador y atenuados para las enfermedades 
humanas.
Las interacciones genéticas entre virus o entre virus 
y células también pueden originar nuevas cepas virales 
(fig. 44-15). El intercambio genético intramolecular entre 
virus o el virus y el hospedador se denomina recombinación. 
La recombinación puede tener lugar fácilmente entre dos 
virus ADN relacionados. Por ejemplo, la coinfección de una 
célula con los dos virus herpes estrechamente relacionados 
(VHS tipos 1 y 2) produce cepas recombinantes intertí-
picas. Estas nuevas cepas híbridas poseen genes de los ti-
pos 1 y 2. La integración de los retrovirus en la cromatina 
de la célula hospedadora es un tipo de recombinación. La 
recombinación de dos virus ARN relacionados, el virus Sind-
bis y el virus de la encefalitis equina oriental, resultó en la 
creación de otro togavirus, el virus de la encefalitis equina 
occidental (EEOc).
Los virus con genomas segmentados (p. ej., virus de la 
gripe y reovirus) forman cepas híbridas al infectar una cé-
lula con más de una cepa viral. Este proceso, denominado 
redistribución, es análogo al hecho de sacar 10 canicas de 
una caja que contiene 10 canicas negras y 10 canicas blan-
cas. Al producirse una coinfección con virus de diferentes 
 especies se crean cepas muy diferentes de virus de la gri-
pe A (v. fig. 57-5).
En algunos casos, una cepa viral defectuosa puede ser 
rescatada por la replicación de otro mutante, por el virus de 
tipo salvaje o por una línea celular que porta un gen viral de 
sustitución. La replicación del otro virus o la expresión del 
gen en la célula proporcionan la función que faltaba y que era 
necesaria para el mutante (complementación), lo que permi-
te que tenga lugar la replicación. La vacuna experimental con 
un VHS de ciclo único sin capacidad infecciosa (DISC-HSV, 
por sus siglas en inglés) carece de un gen esencial y crece 
en una línea celular que expresa dicho producto genético y 
«complementa» al virus. El virus de la vacuna puede infectar 
las células normales de los pacientes, pero los viriones pro-
ducidos carecen de la función necesaria para la replicación 
en otras células y no pueden propagarse. El rescate de un 
mutante letal o de letalidad condicionada con una secuencia 
genética definida, como un fragmento de ADN endonu-
cleasa de restricción se denomina un rescate de marcador. 
El rescate de marcador se utiliza para mapear el genoma de 
virus como el VHS. Los virus producidos a partir de células 
infectadas con diferentes cepas virales pueden presentar 
fenotipos mixtos y poseer las proteínas de una cepa y el ge-
noma de otra (transcapsidación). Los seudotipos se generan 
cuando la transcapsidación se produce entre tipos de virus 
diferentes, aunque este proceso es raro.
Las cepas de virus particulares o las mutantes son seleccio-
nadas por su capacidad para utilizar la maquinaria de la célula 
hospedadora y para sobrevivir en las condiciones del cuerpo 
humano y en el entorno. Entre las propiedades celulares que 
pueden actuar como factores de selección se encuentran la 
Figura 44-15 El intercambio genético entre las partículas virales 
puede dar lugar a nuevos tipos virales, como se ilustra. Entre los virus 
representativos se encuentran los siguientes: 1, recombinación intertípi-
ca del virus del herpes simple tipo 1 (VHS-1) y el virus del herpes simple 
tipo 2 (VHS-2); 2, redistribución de dos cepas de virus de la gripe; 3, res-
cate de un papovavirus defectuoso durante el ensamblaje por un virus 
defectuoso complementario (transcapsidación); y 4, rescate de marcador 
de una mutación letal o condicional.
408 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
velocidad de crecimiento celular y la expresión específica de 
tejido de ciertas proteínas necesarias para el virus (p. ej., en-
zimas, glucoproteínas, factores de transcripción) y proteínas 
que evitan funciones esenciales del virus. Las condiciones 
del cuerpo humano, su elevada temperatura, las defensas 
innatas o las inmunitarias y las estructuras tisulares también 
son factores que influyen en la selección de los virus. Los 
virus que no pueden resistir estas condiciones o no pueden 
superar las defensas del hospedador son eliminados. Una 
pequeña ventaja selectiva en un virus mutante puede hacer 
que se transforme en la cepa viral predominante. La elevada 
tasa de mutaciones del VIH favorece cambios en el tropismo 
por las células diana, que incluye a diferentes tipos de célu-
las T, el desarrollo de cepas resistentes a los fármacos antivi-
rales y la generación de variantes antigénicas durante el curso 
de la infección de los pacientes.
El crecimiento de los virus bajo las condiciones benig-
nas del laboratorio permite la supervivencia de las cepas 
más débiles debido a la ausencia de los factores de presión 
selectiva existentes en el cuerpo humano. Este proceso se 
utiliza para seleccionar cepas de virus atenuados para su 
uso en vacunas.
Vectores VirAles con fines 
terAPéuticos
Los virus manipulados genéticamente pueden ser sistemas 
de administración excelentes de genes ajenos. Los virus 
pueden proporcionar tratamientos sustitutivos genéti-
cos, pueden utilizarse como vacunas para mejorar la inmu-
nidad a otros patógenos o tumores y pueden actuar como 
métodos para eliminar dianas tumorales. Entre las ventajas 
de utilizar virus se encuentran que pueden ser amplificados 
fácilmente mediante replicación en las células apropiadas, y 
pueden actuar sobre tejidos específicos y administrar ARN o 
ADN a la célula. Los virus sobre los que se trabaja para ser 
utilizados como vectores son los retrovirus, los adenovirus, 
el VHS, los virus asociados con los adenovirus (parvovirus), 
los poxvirus (p. ej., virus de la vacuna o virus de la viruela 
del canario) (v. fig. 52-3) e incluso algunos togavirus. Los 
vectores virales suelen ser virus defectuosos o atenuados, en 
los que el ADN extraño sustituye a un gen de virulencia o no 
esencial. El gen extraño puede encontrarse bajo el control 
de un promotor viral o incluso un promotor específico de 
tejido. Los vectores con virus defectuosos crecen en líneas 
celulares que expresan las funciones virales ausentes que 
«complementan» al virus. La progenie puede aportar su 
ácido nucleico pero no puede producir virus infecciosos. Los 
retrovirus y los virus asociados con los adenovirus pueden 
integrarse en las células y aportar de modo permanente un 
gen en los cromosomas celulares. Los adenovirus y el VHS 
favorecen la administración específica del gen extraño a las 
células que poseen receptores. Se están desarrollando VHS 
atenuados genéticamente para destruir de modo específico 
las células de los glioblastomas en crecimiento sin afectar 
a las neuronas contiguas. Los adenovirus y los virus de la 
viruela del canario están siendo utilizados para transportar 
y expresar genes del VIH con fines de vacunación. Los 
virus de la vacuna que transportan un gen para la gluco-
proteína de la rabia ya están siendo utilizados con éxito 
para inmunizar a los mapaches, los zorros y las mofetas 
salvajes. Algún día los vectores virales podrán utilizarse de 
modo rutinario para tratar la fibrosis quística, la distrofia 
muscular de Duchenne, las tesaurismosis