Virus

Nel 1892 Dmitri Ivanovski fece passare la linfa di piante di tabacco malate attraverso un filtro di porcellana che tratteneva tutti i batteri; la linfa continuava però a far ammalare le piante.

Qualcosa di più piccolo di un batterio

Il mosaico del tabacco provoca macchie sulle foglie. Nel 1892 il botanico russo Dmitri Ivanovski cercò di individuarne la causa usando un filtro di porcellana inventato da Charles Chamberland e Louis Pasteur a Parigi nel 1884. I suoi pori misurano circa 0.1 µm, abbastanza piccoli da eliminare tutti i batteri di almeno 0.2 µm. Con sorpresa di tutti, la linfa filtrata causava ancora la malattia. Ivanovski pensò che si trattasse di un batterio estremamente piccolo o di una spora. Nel 1898 Martinus Beijerinck concluse che l'agente non era affatto un batterio e cominciò a essere usata la parola virus, dal latino «veleno». Ivanovski è considerato il primo scopritore dei virus.

Nessuno poté vedere un virus prima del microscopio elettronico. Nel 1935 Wendell Stanley cristallizzò il virus del mosaico del tabacco e inizialmente lo descrisse come una proteina. Bawden e Pirie stabilirono poi che conteneva sia RNA sia proteine, pubblicando i loro lavori nel 1936 e nel 1937. Oggi sappiamo che una particella virale, o virione, può avere un diametro da 20 nm per i virus piccoli fino a circa 900 nm per quelli grandi, molto inferiore a quello della maggior parte delle cellule.

I virus sono vivi?

I virus sono acellulari, non costituiti da cellule, quindi non vengono collocati nell'albero della vita. Portano geni, ma un solo tipo di acido nucleico, DNA oppure RNA, mai entrambi, racchiuso in un rivestimento proteico chiamato capside. Alcuni hanno anche un involucro, un piccolo pezzo di membrana prelevato dall'ultima cellula ospite durante l'uscita per gemmazione. Molti hanno spicole proteiche che permettono di aderire a una cellula ed entrarvi. Un virus non ha citoplasma e non possiede i geni per gran parte di ciò che gli serve: può quindi riprodursi solo dentro una cellula ospite viva. Per questo i virus vengono chiamati parassiti intracellulari obbligati.

I capsidi hanno tre forme generali. Quelli elicoidali sono a bastoncino, come nel virus del mosaico del tabacco. Quelli poliedrici hanno molte facce piatte. I capsidi complessi combinano più parti, come nei batteriofagi che infettano i batteri: una testa poliedrica che contiene i geni, una coda e fibre caudali che si aggrappano alla superficie batterica.

Poiché un virus non può copiarsi da solo, ogni nuovo virus viene prodotto da una cellula di cui ha preso il controllo. In linea generale, i passaggi sono gli stessi per la maggior parte dei virus. Il virus aderisce a una cellula, usando spicole o fibre caudali per legarsi a molecole specifiche sulla superficie. I suoi geni entrano. I meccanismi della cellula copiano poi il genoma virale e costruiscono proteine del capside seguendo le istruzioni del virus. I nuovi virioni si assemblano ed escono facendo scoppiare la cellula oppure gemmando attraverso la sua membrana: è così che i virus con involucro lo acquisiscono.

Ogni forma di vita ha i suoi virus

I virus infettano piante, animali, funghi, protisti, batteri e archei. La maggior parte può infettare solo una o poche specie e spesso soltanto alcuni tipi cellulari al loro interno: si parla di spettro d'ospite. I virus che infettano batteri sono chiamati batteriofagi, o fagi. Ogni tipo di fago uccide solo determinati batteri, e questo li rende utili: nel 2006 la Food and Drug Administration statunitense approvò uno spray di sei fagi che uccide i batteri Listeria sulle carni pronte al consumo.

Ancora più piccoli dei virus sono i prioni, circa un decimo delle dimensioni di un virus tipico. Non contengono alcun materiale genetico: sono proteine anomale. Come i virus sono acellulari, quindi restano anch'essi fuori dall'albero della vita.