¿Los virus son autopropulsados?

Entonces, obviamente, los virus no están vivos. Pero cuando mi maestro estaba enseñando virus en el video (estamos haciendo un aprendizaje "flip" este semestre), por la forma en que lo describió, parecía que los virus respondían a su entorno en el sentido de que se movían hasta encontrar una célula del tipo correcto, y luego se engancharon y lo secuestraron.

Siempre lo había pensado más como si simplemente estuvieran flotando, transportados por el sistema huésped (la sangre en los animales, por ejemplo), hasta que "chocaron" con el tipo correcto de células y ambos conjuntos de proteínas de membrana "acoplaron". . Pero mi teoría/idea realmente no tiene sentido porque no explica cómo los virus podrían infectar bacterias.

Pero, la idea de que los virus se propulsen a sí mismos tampoco tiene mucho sentido, porque los virus no tienen vida, y una de las características de la vida que no cumplen es que los seres vivos adquieren y utilizan energía.

En resumen, mi pregunta es, ¿cómo se impulsan los virus? ¿Se mueven ellos mismos o son movidos por fuerzas externas?

Respuestas (5)

Todo su razonamiento es correcto: los virus no son móviles (es decir, no se autopropulsan).

No entiendo por qué crees que esto causaría una dificultad en el caso de las bacterias.

Editar en respuesta al comentario @Remi.b

Algunas investigaciones superficiales sobre la estimación de probabilidades de colisiones entre partículas involucradas en caminatas aleatorias han revelado algunas matemáticas muy desafiantes. Así que decidí simplemente mirar algunos datos.

Sorprendentemente, hay un artículo bastante reciente que describe las investigaciones de la cinética de la adsorción de bacteriófagos.

moldavo, et al. (2007) Sobre la cinética de la adsorción de fagos. Revista biofísica 93: 303–315

No sabía que todavía era posible publicar artículos como este, pero de hecho es muy interesante. Para nuestros propósitos actuales, solo necesitamos considerar los datos presentados en la Figura 3, que muestran que cuando las células de E. coli a una densidad de 10 8 células ml -1 se mezclan con el bacteriófago λ a una densidad de 5 x 10 4 partículas ml - 1 , entonces el 90 % del fago se ha adherido a una célula bacteriana en menos de 10 min.

Solo para relacionar esto con una situación de la vida real, se estima que el agua de mar contiene bacterias a una densidad de 10 6 células ml -1 y fagos a 5 x 10 7 partículas ml -1 .

El OP dice "Pero mi teoría/idea realmente no tiene sentido porque no explica cómo los virus podrían infectar bacterias". Creo que el problema del OP con el hecho de que los virus no son móviles es que no entiende cómo se las arreglarían para "encontrar" bacterias (o células huésped). Tal vez se podría mejorar su respuesta hablando de la probabilidad de "encontrar un nuevo huésped" y del comportamiento (en resumen) del virus cuando entra en contacto con una bacteria huésped potencial.
¿Qué quieres decir con "No me di cuenta de que todavía era posible publicar artículos como este"?
Fue un comentario un poco descartable: me parece que se remonta a los días del grupo de los fagos (Delbruck, Luria, Hershey et al), y es particularmente interesante que los autores sean físicos (al igual que Delbruck). Como dije, es un artículo interesante, y ciertamente no quise faltarle el respeto a los autores.

Tienes razón, los virus no están vivos ni se mueven solos. Se mueven mediante movimientos pasivos (p. ej., el torrente sanguíneo o los movimientos del aire) hasta que se encuentran con las células diana. Puede ser una célula del cuerpo humano (para los virus de la gripe, son células del tracto respiratorio, por ejemplo) o una bacteria (para los bacteriófagos).

Para las bacterias pueden ocurrir ambas cosas, los virus que flotan se encuentran con una bacteria que pueden infectar o la otra forma en que las bacterias en movimiento se encuentran con el virus.

Las respuestas existentes son correctas. Sin embargo, ahora hay un ejemplo de un virus autopropulsado .

Los herpesvirus asimilan la cinesina para producir partículas virales motorizadas

Aquí, utilizando el virus del herpes simple tipo I y el virus de la pseudorrabia como alfaherpesvirus modelo, mostramos que los viriones en las células epiteliales capturan un motor de cinesina celular, lo transportan entre las células y, posteriormente, lo utilizan en las neuronas para el tráfico a los núcleos.

Esencialmente, se ha demostrado que el virus del herpes coopta la kinesina-1 derivada del huésped para moverse desde el centrosoma hasta el núcleo a lo largo de los microtúbulos.

No es autopropulsado en el sentido de que codifica sus propios factores para permitir el movimiento autónomo, aunque el mecanismo descrito es más sofisticado que el simple movimiento browniano. Si la quimiotaxis flagelar en bacterias es análoga a un bote en mar abierto, entonces el movimiento impulsado por cinesina es como un viaje en tren; estás limitado a las pistas.

Hay un montón de virus que se transportan en filamentos de actina y similares, pero esto es salvaje; llevando el mecanismo contigo!! Queda mucho por descubrir en biología.
¡Salvaje, de verdad! ​​​

Los virus se mueven por movimiento browniano 1 La definición de temperatura es que hay un promedio de aproximadamente 2 calorías (pequeña c) (= 8.3 J) por kelvin, mol y grado de libertad. 2 Multiplique eso por 1 mol/6.02E23 moléculas y obtendrá la constante de Boltzmann (1.4E-23 J/(K*DOF). Entonces, el virus tiene tres dimensiones, tres grados de libertad, de traducción física a 300 K de temperatura ambiente, para obtener, digamos, 900 veces la constante de Boltzmann o 1.2E-21 J de energía.

Lo que no parece mucho, pero energía cinética = 1/2 masa x velocidad al cuadrado, por lo que si el virus pesa, digamos, 100 000 daltons = 100 000/(6,02E23) gramos, entonces divide los julios por esto (convirtiéndolos en kg ) para obtener 0,2 m ^ 2 / s ^ 2: tome la raíz cuadrada y obtendrá aproximadamente 0,6 m / s, o aproximadamente 1,3 millas por hora.

Entonces, el virus avanza a paso de caminata (más o menos, vea la distribución de Boltzmann), que NO requiere ENERGÍA para hacerlo. La advertencia es que no tiene control sobre adónde va; esto es energía térmica. Se podría decir que el virus, como un flato sigiloso en una habitación llena de gente, es un agente del caos (o al menos de la entropía), con la misión de avanzar y expandirse.

El término autopropulsado requiere una calificación más fina en el caso de los bacteriófagos. Aunque los bacteriófagos generalmente se transportan a través del movimiento browniano, como se describe en las otras respuestas, en algunos de ellos el proceso de unión exhibe una propulsión autónoma. En particular, pueden caminar sobre la superficie de una bacteria (ver video de modelado aquí ) e inyectar su material genético con un movimiento similar al de una jeringa . Al hacerlo, dispensan la energía almacenada en las proteínas virales durante su síntesis y el ensamblaje del fago ; en otras palabras, siguen siendo entidades sin vida, incapaces de adquirir energía y convertirla en trabajo útil, siendo su movimiento programado, como el de un resorte liberado.