Estructura del virus de la gripe

Jaime Martín-Benito Romero

El virus de la gripe

Hemaglutinina

NS2

Neuraminidasa

M1

M2

Nucleoproteína (NP)

Polimerasa (PB1, PB2 y PA)

Envuelta de lípidos

El virus de la gripe tiene una forma aproximadamente esférica o ligeramente elongada con un diametro de unas 100 millonésimas de milímetro; básicamente está compuesto por una envuelta lipídica y un reducido número de proteínas. Algunas de esas proteínas están asociadas a la membrana, como es el caso de la hemaglutinina -encargada de que el virus invada las células que infecta-; mientras que otras forman parte del “corazón” del virus. Este “corazón”, conocido cómo nucleocápsida, está formado por ocho segmentos de RNA que constituyen el código genético del virus y que se encuentran asociados a 4 proteinas diferentes formando un complejo que se llama ribonucleoproteína (en abreviatura RNP)…

100 nm

Imagen real de un virus de la gripe tomada con un microscopio electrónico en nuestros

laboratorios

El virus de la gripe

Polimerasa (PB1, PB2 y PA)

Nucleoproteinas

ARN de cadena sencilla

El mensaje genético del virus está codificado en 8 segmentos de ARN (ácido ribonucleico), cada uno de los cuales forma una estructura cerrada y está asociado a cuatro proteínas diferentes; una polimerasa (compuesta por tres proteínas llamadas PB1, PB2 y PA), que mantiene unidos los extremos del segmento de RNA, y múltiples copias de una misma proteína llamada nucleoproteína, que se unen al ARN como si fueran las cuentas de un collar. Esta compleja estructura funciona como una máquina molecular automática, capaz de autoreplicarse de manera independiente dentro de la célula invadida por el virus, y cuya misión es formar de copias de si misma que serán empaquetada en los nuevos virus que salen de la célula infectada para expandir la infección.

Ribonucleoproteína del virus de la gripe (RNP)

Estas ribonucleoproteinas naturales del virus son estructuras muy flexibles que no pueden ser estudiadas por las técnicas convencionales de la microscopia electrónica. Para evitar este problema en nuestros laboratorios se tomó una RNP del virus y, mediante técnicas bioquímicas, se cortó y enlazó el ARN de nuevo para formar una “mini-RNP” que conserva exactamente esa funcionalidad de máquina molecular automática, capaz de autoreplicarse de manera independiente, pero que ya si es susceptible de ser usada para estudios estructurales mediante microscopía electrónica.

Microscopía electrónica de “mini-RNPs”

Se tomaron miles de imágenes de esas “mini-RNP” con un microscopio electrónico y, mediante un complejo procesamiento computacional capaz de alinear y promediar dichas imágenes, se determinó la estructura de esta máquina molecular.

Estructura final de la “mini-RNP”

Polimerasa

Anillo de nucleoproteínas y ARN

La estructura final obtenida muestra un grupo de 9 moléculas de nucleoproteína, unidas entre sí por una delgada conexión, y la polimerasa viral unida a dos de esas nucleoproteínas cerrando el anillo. El análisis de estos nuevos datos aportará una valiosa información de uno de los pasos cruciales en el ciclo de vida del virus.