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12.2.2.1. Ciclo litico

Ciclo lítico de los virus

El ciclo lítico se denomina así porque la célula infectada por un virus muere por rotura (lisis en griego), al liberarse las nuevas copias virales. El ciclo lítico es el principal método de reproducción viral y conlleva la destrucción de células infectadas. El ciclo lítico consta de las siguientes fases:

  1. Fijación o adsorción.
  2. Penetración.
  3. Fase de eclipse (replicación y síntesis de los componentes virales)
  4. Ensamblaje de los nuevos virus.
  5. Lisis o liberación.

Fase de fijación o adsorción

El virus se une a la célula hospedadora de forma estable. La unión es específica, ya que el virus reconoce complejos moleculares de tipo proteico, lipoproteico o glucoproteico, presentes en las membranas celulares, que actúan como receptores que permiten la adhesión de los viriones.

En la fase de fijación o adsorción, el virus se fija a la superficie de la célula hospedadora. Las proteínas de la cápside (o de la envoltura o de las fibras caudales) se unen a receptores de la célula hospedadora.

La fijación en los bacteriófagos se realiza a través de las puntas de las fibras caudales mediante enlaces químicos y después, de forma mecánica, clavan las espinas en la pared bacteriana.

Otros virus, sobre todo vegetales, no se fijan a sitios específicos de la célula, sino que aprovechan zonas de rotura o heridas para penetrar, o por la acción de artrópodos transmisores, principalmente insectos.

Lytic Cycle | for ap bio flashcards | xxoverflowed | Flickr. (s. f.). Recuperado 17 de febrero de 2017, a partir de https://www.flickr.com/photos/hixtine/6374709127

Fase de penetración

La penetración del ácido nucleico del virus en la célula puede ser de varios modos:

  • Por inyección, como ocurre en los bacteriófagos y ciertos virus animales desnudos (virus de la polio). El bacteriófago perfora la pared celular de la bacteria con unas enzimas lisozimas de su placa basal. Después, contrae la vaina de la cola e inyecta el ADN a través del orificio, mientras que la cápsida, la cola y la placa de fijación no entra dentro de la bacteria.
  • Por endocitosis: los virus que infectan células animales se introducen intactos en el interior de la célula en una vesícula de endocitosis. Dentro de la célula, el virus rompe la membrana de la vesícula con la ayuda de algunas enzimas hidrolíticas y llega al citoplasma.
  • Por fusión de la envoltura viral (en los virus envueltos) con la membrana plasmática de la célula.
  • Directamente a través de poros o zonas de rotura de la superficie celular, como sucede con muchos virus vegetales

Si también penetra la nucleocápside dentro de la célula, se produce la descapsidación, rompiéndose la cápside y liberando el ácido nucleico en el citoplasma.

Fase de eclipse (replicación y síntesis de los componentes virales)

Se llama fase de eclipse porque en esta fase no se observan copias del virus en la célula, pero se está produciendo la síntesis de ARN y transcripción necesaria para generar las copias de proteínas de la cápside. También se produce la continua formación de ácidos nucleicos virales y enzimas destructoras del ADN bacteriano.

El metabolismo celular queda anulado y se utiliza para sintetizar los elementos del virus. El ácido nucleico del virus utiliza nucleótidos y ARN polimerasa de la célula huésped para sintetizar ARNm que, a su vez, sintetizará enzimas endonucleasas que destruyen el ADN celular. Después, se duplicará el ácido nucleico del virus y se sintetizarán las proteínas (capsómeros) de los nuevos virus.

Las dos funciones principales de la etapa de eclipse son:

Los retrovirusvirus que tienen ARN como ácido nucleico, como por ejemplo, el VIH, causante del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), tienen dos copias idénticas de ARN monocatenario, que se replican a través de una forma intermedia de ADN bicatenario. La enzima retrotranscriptasa o transcriptasa inversa es la que se encarga de sintetizar ADN a partir de ARN.

Los virus con ARN tienen mucha más variabilidad que los que tienen ADN, ya que la ARN polimerasa comete más errores de lectura que la ADN polimerasa. Esto implica que los virus ARN tengan más cambios y sea más complicado encontrar vacunas contra ellos.

Fase de ensamblaje

En la fase de ensamblaje se unen los componentes víricos recién sintetizados para formar nuevos virus. Los capsómeros se reúnen para formar la cápside y se empaqueta el ácido nucleico viral dentro de ella.

Fase de lisis o liberación

En la fase de lisis o liberación los nuevos virus salen de la célula mediante la rotura (lisis) de la pared bacteriana, por acción de la enzima endolisina. Estos nuevos virus ya pueden infectar una nueva célula. La lisis conlleva la muerte de la célula. En la fase de liberación, los virus con envoltura toman su membrana de la célula que se acaba de romper, tras insertar en ella proteínas codificadas por el genoma del virus.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Julio de 2023, pregunta 8

Responda las siguientes cuestiones: (2 puntos)

a) Defina antibiótico. (0,5 puntos)
b) La estreptomicina es un antibiótico que inhibe la síntesis proteica a nivel de la subunidad 30S ribosomal. En un medio líquido que contiene únicamente virus, se añade estreptomicina, ¿se verán afectados? Razone la respuesta. (0,2 puntos)
c) En una placa de cultivo que contiene bacterias se añade un determinado fago. Durante cinco horas las bacterias siguen multiplicándose sin que se observen fagos en el medio de cultivo. Transcurridas diez horas comienza a decrecer drásticamente el número de bacterias y se detecta una gran cantidad de fagos en el medio de cultivo. ¿En qué fase del ciclo se encuentra el virus en el primer momento? ¿Y en el segundo? Razone sus respuestas, explicando en qué consiste cada fase. (0,8 puntos)
d) Se toman fagos obtenidos del tubo citado en el apartado anterior y se añaden en una placa de cultivo que contiene células neuronales de rata y se deja incubar durante diez horas. ¿Cómo se verán afectadas las neuronas? Razone su respuesta. (0,5 puntos)

Aragón. Julio de 2020, cuestión 4.

4. El abuso de los antibióticos está haciendo que estos se vuelvan menos eficaces para combatir las infecciones bacterianas. Existen numerosas publicaciones que hablan de ensayos clínicos en humanos, en los que se usan bacteriófagos con ciclo lítico como posible alternativa a los antibióticos para la lucha contra las bacterias. (2 puntos)

a) Describa el ciclo lítico de los bacteriófagos, explicando cada una de sus fases (1,5 puntos)

b) ¿Qué importancia tiene que se trate de un ciclo lítico para usarlo como alternativa a un antibiótico? Razónelo (0,3 puntos)

c) ¿Estos bacteriófagos afectarán a las células del paciente? Razónelo (0,2 puntos)

Aragón. Septiembre de 2017, opción A, cuestión 5. (2 puntos) 

a) Observe el siguiente proceso e indique de qué se trata. (0,2 puntos)

b) Explíquelo brevemente. (1 punto)

c) Ponga nombre a todos los números. (0,8 puntos)

Aragón. Septiembre de 2013, opción B, cuestión 5.

Describa el ciclo lítico de un virus explicando brevemente sus fases. (2 puntos)

Aragón. Junio de 2012, opción B, cuestión 5. Septiembre de 2019, opción B, cuestión 4.

Describa el ciclo lítico de un virus explicando cada una de sus fases. (2 puntos)

Aragón. Septiembre de 2011, opción A. 5.

Ciclo lítico de un bacteriófago. El alumno deberá indicar mediante cada una de las fases principales del ciclo lítico y el proceso ligado a las mismas. (2 puntos)

Aragón. Junio de 2009, opción B. 4. (2 puntos).

Ciclo lítico de un bacteriófago.

Aragón. Septiembre de 2008, opción B. Cuestión 5. (2 puntos)

Ciclo lítico de un bacteriófago.

 Aragón. Septiembre de 2003, opción A, parte A. Cuestión 4.- (2 puntos).

Explique:

a) El ciclo lítico de un virus. (1 punto)

Extremadura, Julio de 2019, opción B, cuestión 4

A. Diferencias estructurales entre virus, priones y viroides. (1 punto)

B. ¿Qué es un bacteriófago? Describe las etapas de su ciclo lítico. (1 punto)

Castilla La Mancha, Julio de 2020, bloque 3.2.

En base a la imagen, conteste las cuestiones:

a. Identifique y defina el microorganismo señalado con la letra A.
b. Defina el tipo de ciclo vital que está realizando el microorganismo.
c. Describa la fase de ese ciclo que corresponde con la imagen número 2.
d. Explique si este microorganismo podría seguir otra vía en su ciclo de multiplicación, y en qué consistiría.

Murcia, Julio de 2020, pregunta 4.5

El ciclo biológico de los virus:

a) Descripción de sus fases. (0,5 puntos)
b) Modalidades del ciclo viral. (0,5 puntos)

Madrid, Julio de 2020, pregunta A1

A.1.- (2 puntos) Referente a los virus como agentes causantes de enfermedades:

a) Nombre el proceso de infección representado en la figura adjunta. Identifique las fases señaladas con letras (1,5 puntos).
b) Cite dos tipos de agentes acelulares no víricos y el tipo de organismos al que afectan (0,5 puntos).

Asturias, Junio de 2021, pregunta 4A

Pregunta 4A

a) Se denomina unidad formadora de placas (UFP) a una unidad de medida que se emplea para la cuantificación de bacteriófagos T4 al multiplicarse sobre un cultivo bacteriano, es decir, para contabilizar el número de virus viables. Determine qué proceso se observa en la gráfica adjunta y explique qué está ocurriendo en el periodo de latencia o eclipse. (Calificación máxima 1 punto)

b) Otros virus con ADN, como el fago lambda (λ), pasan por un estado denominado de profago. Explique en qué consiste este estado respecto al de los virus representados en la gráfica. (Calificación máxima 1 punto)

Comunidad Valenciana, Junio de 2021, pregunta 8.2.

La fagoterapia es una técnica para tratar infecciones bacterianas basada en el uso de bacteriófagos. Un grupo de investigación encontró tres bacteriófagos virulentos específicos para las bacterias del género Salmonella. Los investigadores administraron los bacteriófagos por vía oral a pollitos (Gallus gallus) infectados por esta bacteria, y observaron una reducción de la concentración de Salmonella en el tubo digestivo de los pollitos.
A continuación, se presentan desordenados los nombres de las diferentes fases del mecanismo de acción de los bacteriófagos sobre las células bacterianas. Ordena las fases de forma cronológica, y explica en qué consiste cada una de ellas (5 puntos):
Fases: Penetración, Liberación (lisis), Eclipse (síntesis), Ensamblaje (maduración), Adsorción (fijación)

Aragón, Julio de 2022, pregunta 8

En 2019 se publicó un trabajo en la revista científica Microbial Biotechnology, donde se presentaba una nueva estrategia para luchar contra el agente patógeno Staphylococcus, responsable de muchas de las infecciones hospitalarias, es decir, aquellas que el paciente adquiere en el propio centro sanitario. Dicha estrategia consistía en utilizar bacteriófagos para limpiar las superficies de los baños y habitaciones de los pacientes. (2 puntos)

a) Los fagos utilizados tenían ciclo lítico. Explique cada una de las fases de este ciclo. (1,5 puntos)

b) ¿Por qué no se eligieron fagos con un ciclo lisogénico? Razone brevemente la respuesta, indicando la diferencia principal entre ambos ciclos. (0,3 puntos)

c) En el mismo artículo se afirma que “los microorganismos utilizados en esta prueba para limpiar las superficies son seguros para los humanos”. Razónelo. (0,2 puntos)

Canarias, Julio de 2022, pregunta 17

El descubrimiento del virus de la Hepatitis C reveló la causa de los casos restantes de hepatitis crónica e hizo posibles análisis de sangre y nuevos medicamentos que han salvado millones de vidas. (Fuente: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020).

a. Indica cuál es la composición básica de un virus.
b. ¿Por qué necesitan invadir a una célula para multiplicarse?
c. Si un cierto virus realiza como estrategia el ciclo lítico, cuál sería el resultado de su acción para la célula infectada?

Castilla y León, Julio de 2022, pregunta 5

Respecto al esquema representado, conteste a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué proceso se representa en la figura? (0,3)
b) ¿Cuáles son sus fases? (0,5)
c) Identifique lo que representa cada uno de los números de la imagen. (1,2)

Galicia, Junio de 2023, pregunta 7

La figura 5 representa el ciclo de infección de una célula por el SARS-CoV-2, que es un virus ARN.

Galicia, Junio de 2023, pregunta 7

a) ¿Qué tipo de ciclo es? Indique una razón para su respuesta.

b) ¿Cuál es el proceso que tendrá lugar en el paso indicado con el número 1?

c) ¿Qué tipo de moléculas se sintetizarán en el RE?

d) Las vacunas contra este virus intentan conseguir que el cuerpo genere anticuerpos que se unan a unas partículas específicas del
virus. ¿Cuál es la función que tienen esas partículas y qué se pretende conseguir con los anticuerpos?

e) Después de la administración de las vacunas, ¿qué respuesta se producirá si hay infección, primaria o secundaria?

f) Algunos virus ARN realizan un proceso conocido como transcripción inversa. ¿En qué consiste? ¿Qué enzima es necesario para llevarlo a cabo? ¿Cómo se denominan los virus que realizan este proceso? Indique un ejemplo de un virus de este tipo.

País Vasco, Junio de 2023, Opción 4A

En la OSI de Araba se está pensando implantar una nueva estrategia para luchar contra el agente patógeno Staphylococcus, responsable de muchas de las infecciones hospitalarias, es decir, aquellas que el paciente adquiere en el propio centro sanitario. Dicha estrategia consistiría en utilizar bacteriófagos para limpiar las superficies de los baños y habitaciones de los pacientes.

a) Los fagos que se utilizarán tendrán un ciclo lítico. Explique y nombre cada una de las fases de este ciclo. (1,5 p)
b) ¿Por qué no se eligen fagos con un ciclo lisogénico? Razone brevemente la respuesta, indicando la diferencia principal entre ambos ciclos. (0,5 p)
c) En un comunicado sobre la nueva estrategia se afirma que “los microorganismos que se utilizarán en esta prueba para limpiar las superficies son seguros para los humanos”. Razone la respuesta. (0,5 p)

Canarias, Julio de 2023, pregunta 17.

El viroma humano se refiere al conjunto de todos los virus que habitan en el organismo humano. Algunos virus son bacteriófagos llevando a cabo el ciclo lítico con las bacterias también presentes en el cuerpo.

a. Defina qué es un virus.
b. Indica los tipos de virus en base a la naturaleza y estructura de su genoma.
c. Indica el resultado de la acción vírica lítica para la célula bacteriana.
d. ¿Por qué los virus necesitan invadir una célula?

Actividad basada en Castilla y León, Julio de 2022, pregunta 5

Identifique lo que representa cada uno de los números de la imagen:

Los números representan las siguientes etapas del ciclo lítico:

  • 1:
  • 2:
  • 3:
  • 4:
  • 5:
  • 6:
  • 7:
  • 8:

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Ideas fundamentales sobre el ciclo lítico de los virus

En el ciclo lítico de un virus la célula hospedadora muere por rotura (lisis), al liberarse las nuevas copias del virus.

El ciclo lítico consta de varias fases:

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