Contenidos

1. Naturaleza y multiplicación de los virus

El mundo de los virus. Parasitismo obligado, multiplicación y transmisión. La enfermedad vírica y el concepto iceberg. La diversidad vírica y el viroma. La partícula vírica: dimensiones, composición química, morfología y nomenclatura. Funciones de la cápside: estabilidad y reconocimiento. Composición química, estructura y organización del genoma vírico: genes estructurales y no estructurales. La polaridad del ácido nucleico. El ciclo vírico: fases extra e intracelulares. Multiplicación vírica: infecciones productivas y no productivas. Expresión secuencial de genes víricos. Virus, elementos genéticos móviles y seres vivos.

2. Orígenes de la Virología

Las hipótesis sobre el mantenimiento de la vida y la generación espontánea. Los trabajos de Pasteur. Agentes infecciosos microscópicos y los postulados de Koch. El siglo XIX: el descubrimiento de los virus. El mosaico del tabaco y el concepto de agente filtrable. Descubrimiento de los virus animales. El siglo XX: caracterización química, estructural y genética de los virus. Hitos relevantes en la historia de la Virología. La erradicación de la viruela y el riesgo de reemergencia. Aspectos clínicos y biotecnológicos de la Virología. Bioterrorismo.

3. Estructura de las partículas víricas

Morfología de las partículas víricas. Estudio arquitectónico de las partículas víricas: microscopía electrónica y reconstrucciones tridimensionales. Difracción de rayos X: niveles de resolución. Arquitectura molecular en las simetrías helicoidal e icosaédrica. Proteínas transmembrana en las envolturas víricas. Sitios de unión a receptores. Los antígenos víricos y los epítopos B y T. La neutralización y la evasión de la neutralización. Variabilidad genética y epitópica.

4. Genética vírica y genomas víricos

Diversidad de los genomas víricos. Principios de economía y complejidad de los genomas víricos; genes solapados. Genomas segmentados y multipartitos. Información codificada por los genomas víricos. Tipos de genomas víricos y estrategias de expresión génica y replicación para cada tipo; estrategias de regulación temporal. Clones infecciosos. Principios de genética inversa. Virus defectivos.

5. Metodología virológica

Obtención de partículas víricas. Cultivo celular. Cultivos a pequeña y mediana escala. Purificación. Análisis cuantitativo y cualitativo de las partículas víricas. Detección de componentes víricos y aplicaciones en metodología diagnóstica. El laboratorio de Virología: áreas y distribución. Bioseguridad. Niveles de contención: P1 a P4. Tratamiento del aire. Tratamiento de efluentes.

6. Principios de taxonomía vírica

Primeras clasificaciones de virus: clasificación de Baltimore de los virus animales. El Comité Internacional de Taxonomía de Virus y el sistema de clasificación. Propiedades víricas utilizadas en taxonomía. Familias de virus animales y virus aún no clasificados. Cambios de nomenclatura. Los principales patógenos humanos y las enfermedades que causan.

7. Multiplicación vírica

Reconocimiento celular. Naturaleza y función de los receptores. Internalización. Desencapsidación. Inhibición de la biosíntesis celular. Estimulación de funciones celulares: papovavirus y adenovirus. Síntesis de ARN, ADN y proteínas víricas: secuencias temporales. Efectos citopáticos. Liberación de partículas víricas con y sin lisis. Apoptosis. Transformación celular por virus ARN: oncogenes celulares, activación y transducción. Transformación celular por virus ADN: oncogenes y oncoproteínas víricas. Procesamiento de proteínas víricas. Dianas de los fármacos antivíricos. Interferencia por ARN.

8. Patogenia de las infecciones víricas

Virus "buenos". Convivencia virus-hospedador. Infecciones asintomáticas. Características de las infecciones víricas. Puertas de entrada. Vías de transmisión: horizontal y vertical. Infecciones localizadas y sistémicas. Diseminación. Viremia. Transmisión nerviosa. Tejidos diana: tropismo. Infecciones agudas y persistentes. Infecciones latentes. Factores víricos y no víricos que influyen en la patogenia. Virulencia. Evasión de la respuesta inmunitaria por los virus. Inmunopatología.

9. Respuesta a las infecciones víricas y vacunas

Tipos de vacunas: atenuadas e inactivadas. Bases moleculares de la atenuación. Vacunas de nueva generación. Vacunas recombinantes y péptidos sintéticos. Vacunación con ácidos nucleicos. Nuevos vectores vacunales. Las vacunas frente al SARS-CoV-2. La inmunidad de grupo. Respuesta inmunitaria innata y adaptativa. Las células centinela, el complemento, la inflamación y los interferones. Comunicación entre la respuesta innata y la adaptativa. Respuesta inmunitaria adaptativa: humoral y celular. La importancia de la respuesta inmunitaria celular antiviral. El sistema inmunitario bacteriano CRISPR/Cas.

10. Origen y evolución de los virus

Origen de los virus: teorías regresivas y teorías a favor de un origen celular. Mecanismos de generación de diversidad. Frecuencias de mutación y abundancia relativa de mutantes. Fijación de mutaciones. Replicasas víricas y fidelidad de copia. Variabilidad y evolución en virus ARN y retrovirus. Las cuasiespecies víricas. Evolución y potencial evolutivo. Selección darwiniana y no darwiniana de mutaciones. Efectos fundadores y cuellos de botella poblacionales.

11. Nuevas enfermedades víricas y virus emergentes

Aparición de nuevas enfermedades víricas. Salto de hospedador y reservorios víricos. Emergencia y reemergencia vírica. Factores ambientales, sociales y tecnológicos determinantes. Importancia de los vectores artrópodos. La especie humana como hospedador terminal. Nuevos virus y virus emergentes humanos. Las fiebres hemorrágicas. El virus del Ébola y el virus de la inmunodeficiencia humana. La continua reemergencia del virus de la gripe.

12. El viroma

El concepto de viroma y métodos para su estudio. El viroma del planeta. El efecto iceberg y el Proyecto Viroma Humano. Adquisición del viroma en humanos. Transmisión horizontal del viroma. La transmisión horizontal de fenotipos. El holobionte humano. El papel del viroma en la biología del holobionte, en la salud y en la enfermedad. El viroma y la sexualidad.

13. Agentes infecciosos peculiares

Los priones: proteínas infecciosas. Desarrollo del concepto de prión. El amiloide. Síntesis y procesamiento de PrPC. Formación de PrPSc y propagación de los priones. Encefalopatías espongiformes: herencia y contagio. Diversidad fenotípica de los priones: las cepas. El scrapie (tembladera) y la encefalopatía espongiforme bovina. Barreras interespecíficas. Las encefalopatías espongiformes humanas: kuru, enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y enfermedades hereditarias. Los priones en levaduras. Los viroides: estructura y conservación de dominios. Posibles mecanismos de patogenia. Los satélites. El virus de la hepatitis delta. Los virófagos.

14. Bacteriófagos

Utilización de bacteriófagos en genética molecular y biotecnología. Phage display. Generación de anticuerpos sin inmunización y búsqueda de nuevos ligandos. Evolución molecular dirigida. Sistemas de selección de fármacos.

15. Virus artificiales

Los virus como nuevos nanomateriales manipulables. La terapia génica vírica: características importantes y riesgos biológicos. Productos de terapia génica disponibles en el mercado. Virus artificiales como alternativas a la terapia génica vírica. Tipos de virus artificiales y biomoléculas utilizadas. Estrategias modulares. Selección de dominios funcionales inspirados en virus. Ejemplos y aplicaciones de los virus artificiales.