Observación mediante criomicroscopía electrónica del virus VIH

Fotografía de partículas aisladas del VIH mediante criomicroscopía electrónica

La criomicroscopía es una modalidad de la microscopia electrónica de trasmisión, en la que las muestras son estudiadas después de ser congeladas a temperaturas extremadamente bajas. Normalmente las muestras se congelan en nitrógeno líquido, lo que equivale a temperaturas cercanas a –196 ºC. Esta técnica está en expansión y se emplea cada vez con mayor frecuencia en biología estructural. Su elevada resolución permite reconstruir tridimensionalmente cuerpos sólidos tales como ribosomas, virus, complejos proteínas, e incluso partículas nanotecnológicas, donde esta aplicación técnica cada vez irrumpe con más fuerza. Un resumen más detallado la podéis encontrar en el video que cierra el artículo.

Una de las ventajas de esta técnica es que permite la observación de muestras en su ambiente natural, a diferencia de los que ocurre con las estructuras generadas por cristalografía y difracción de rayos X, donde la muestra ha de ser procesada en condiciones especiales para obtener cristales estables. Sin embargo el nivel de resolución todavía no es tan elevado como el obtenido mediante cristalografía, pero sí que es tremendamente útil para dilucidar estructuras macromoleculares como pueden ser virus. Además, la cristalografía y la criomicroscopía electrónica se complementan de tal forma que se pueden resolver estructuras, tanto de forma global como finas. La técnica produce imágenes 2D, pero mediante la toma de miles de estas imágenes desde diferentes ángulos, y el uso de los programas informáticos adecuados, se puede obtener la reconstrucción de la imagen tridimensional de la muestra analizada.

Viaje al corazón del virus VIH

Cápsides purificadas de virus VIH. Fuente: Welker y col. (2000)

El VIH tiene una estructura ligeramente diferente a la de otros retrovirus descritos hasta la fecha. Posee un tamaño de unos 120 nm de diámetro de media (variación ± 20 nm) y de apariencia esférica. El genoma del virus HIV está compuesto por dos moléculas de ARN de cadena sencilla confinadas en una cápside constituida por la proteína p24. Esta es una característica típica de un grupo de retrovirus denominados lentivirus que incluye al virus de la inmunodeficiencia de simios, virus de la inmunodeficiencia felina o virus de inmunodeficiencia de bóvidos. La longitud del es de genoma es de unos 9750 nucleótidos. El ARN se encuentra junto a las proteinas p6, p7 la transcriptasa inversa, la integrasa o la proteasa dentro de una cápside proteica. La función de las proteínas p6 y p7 es la de evitar la digestión del ARN por parte de nucleasas de la célula huésped una vez la cápside se desintegra al entrar en el citoplasma celular.