CICLO VIRAL DEL SARS-CoV-2
1. Entrada del virus a la célula hospedera
Para que el virus complete la entrada en la célula hospedera, la proteína (S) debe ser cortada o escindida por una enzima proteasa (TMPRRS2). La escisión de la proteína (S) ocurre en 2 diferentes posiciones de la subunidad S2, esto contribuye a la separación de la unión RBD de la subunidad S1 con el receptor ACE 2 (Ali et al.; Mousavizadeh & Ghasemi).
2. Endocitosis del virus
La unión de SARS-CoV-2 con su receptor ocasiona que se produzca endocitosis del virus y su posterior internalización al citoplasma celular.
3. Liberación del RNA al citoplasma celular
La nucleocápside del virus se libera y permite la salida del RNA genómico viral (monocatenario de sentido +)(Pastrian et al.).
4. Traducción
La secuencia de RNA viral actúa como un RNAm que se traduce en las poliproteínas pp1a y pp1ab (Mousavizadeh & Ghasemi), las cuales son procesadas proteolíticamente por enzimas proteasas como quimiotripsina codificada viralmente (3CLpro), proteasa principal (Mpro) y una o dos proteasas similares a la papaína (Chen et al.), lo que da lugar a la producción de las 16 proteínas no estructurales (nsps) designadas nsp1 a nsp16 (Sin-Yee et al.). Estas proteínas son necesarias para formar el llamado complejo replicasa transcriptasa (RTC), el cual, es ensamblado en vesículas de doble membrana originadas a partir del retículo endoplasmático (RE) (YanRong et al.; Mousavizadeh & Ghasemi).
5. Proteínas nsps
La mayoría de las nsps están implicadas en la replicación y transcripción genómica del virus ejerciendo actividades enzimáticas de tipo proteasa, RNA polimerasa dependiente de RNA (RdRp), helicasa, exorribonucleasa, endorribonucleasa y metiltransferasa (Rokni et al.; Dae-Gyun et al.; Chen et al.; Qingmei et al.). El complejo (RTC) replica y sintetiza un conjunto de RNAm subgenómicos (sgRNA) (Rokni et al.; Dae-Gyun et al.; Chen et al.; Qingmei et al.), que codifican para la elaboración de las proteínas estructurales principales (S), (M), (E), (N) y para las proteínas accesorias (hacia el extremo 3’) (Yan-Rong et al.; Mousavizadeh & Ghasemi).
6. Primera replicación: obtención de una cadena de RNA con sentido negativo
En la replicación de los CoV como SARS-CoV-2, el RNA monocatenario de polaridad positiva (+ssRNA) sirve de molde para sintetizar, inicialmente, una copia a de RNA monocatenario de polaridad negativa (-ssRNA) (Li et al., 2020a,b).
7. Segunda replicación: obtención de una cadena de RNA idéntica a la del virus* (+ssRNA)
A partir de la copia de -ssRNA, se producirán las poliproteínas pp1a y pp1ab, las cuales, se procesarán y conformarán el complejo RTC (Rokni et al.; Yan-Rong et al.; Mousavizadeh & Ghasemi). El complejo RTC, gracias a su actividad enzimática replicativa, crea nuevamente una copia del genoma +ssRNA original del virus a partir del molde de -ssRNA.
8. Transporte y ensamblaje de las proteínas
El RNA genómico viral recientemente sintetizado, se asocia con la proteína (N) formando la nucleocápside. Las proteínas estructurales (S), (M) y (E) y las proteínas accesorias son elaboradas en las membranas del retículo endoplasmático (RE), posteriormente trasportadas al complejo de Golgi donde serán ensambladas junto con la nucleocápside para producir nuevas partículas víricas (Yan-Rong et al.).
9. Exportación del virión
Los nuevos viriones serán exportados hacia la membrana plasmática celular embebidos por vesículas.
10. Exocitosis
Un proceso de exocitosis ocasionará la liberación del virus y éste será capaz de ir e infectar a otras células de la misma manera, repitiéndose el ciclo viral (Yan-Rong et al.).
*La presencia de errores de la RdRp durante la replicación de la cadena de RNA podría generar material genético no precisamente idéntico al del virus.
Colaboradores:
Si quieres saber más sobre la relación entre proteínas y virus, no dudes visitar: https://alejandrord98.github.io/NetworkBiology-C18/
Agradecimientos:
Gracias a todo el equipo de Clubes de Ciencia México (CdeCMX) que nos ha impulsado a la realización de este trabajo para seguir creando y difundiendo la ciencia.
BIBLIOGRAFÍA
1. Ali, R.; Shamsah, A.; Shafiul, H.; Ranjit, S.; Ruchi, T.; Yashpal, M.; Kuldeep, D.; Iqbal, Y.; Bonilla-Aldana, K. & Rodríguez-Morales, A. SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-CoV: a comparative overview. Infez. Med., 2:174-84, 2020.
2. Mousavizadeh, L. & Ghasemi, S. Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis. Mousavizadeh L, Ghasemi S, Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis. J. Microbiol. Immunol. Infec., 2020. DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.jmii.2020.03.022
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