El documento describe el ciclo de replicación del virus SARS-CoV2. 1) El virus se adhiere a las células humanas a través de la interacción entre proteínas virales y proteínas de la célula huésped. 2) El contenido viral ingresa al citosol de la célula a través de endocitosis mediada por receptores. 3) El ARN viral dirige la producción de proteínas no estructurales que forman una fábrica viral para sintetizar copias del genoma viral y proteínas estructurales, las cuales

1. 1
Ciclo del SARS-CoV2
Una mala noticia envuelta en proteínas
Conocimientos previos: Los estudiantes deben tener un conocimiento básico de la bioquímica (expresión génica) y
de biología celular y de las membranas celulares. Antes de la actividad, no se espera que los estudiantes tengan
ningún conocimiento de la replicación viral.
1.1. La envoltura viral, al igual que la membrana plasmática de las células humanas, consta de
proteínas incrustadas en una bicapa lipídica. Pero a diferencia de las células humanas, la envoltura
viral contiene comparativamente más proteínas que lípidos. Reflejando parcialmente este hecho, los
virus se han descrito como "malas noticias envueltas en una proteína".
Preguntas
Modelo 1: el virus SARS-CoV2 y su genoma
https://www.estornuda.me/post/malas-noticias-envueltas-en-proteinas-una-mirada-al-genoma-del-coronavirus
A. Observa cuidadosamente el virus y asocia las figuras de la clave con la estructura viral. Nombra
las cuatro proteínas que se muestran en el Modelo 1, que forman parte de la envoltura viral.
Durante la crisis de la enfermedad provocada por el coronavirus COVID 19, ir al supermercado
fue una tarea peligrosa. Los compradores intrépidos temían que gotitas suspendidas en el aire
cargadas de virus provenientes de la tos de una persona infectada entrara en sus vías
respiratorias y se hundiera en su mucosa. El SARS-CoV2, el virus responsable de COVID 19,
causó estragos en todo el mundo porque es excepcionalmente bueno en su trabajo: utiliza
células de las vías respiratorias humanas para producir más virus, que luego se propagan a
otros humanos, mientras escapan de la destrucción por parte del sistema inmunológico del
huésped. Esta actividad se enfoca en los eventos dentro de la célula de las vías respiratorias.
Por qué?
Objetivo: Usando la estrategia de procesamiento de la información mediante el aprendizaje cooperativo, los
estudiantes aprenderán los pasos de la replicación viral, específicamente los pasos de la replicación viral para un
virus de ARN (es decir, SARS CoV2)
https://www.biointeractive.org/es/classroom-resources/la-biologia-del-sars-cov-2
Guía creada por el Dr. Murray Jensen, traducida y levemente modificada por GAToledo, 2021
B. Según el Modelo 1, ¿cuáles son las "malas noticias" envueltas en esta capa de proteína?

2. .
____ El genoma está compuesto por ácido desoxirribonucleico
.
.
____ El genoma está compuesto de ácido ribonucleico
.
.
____ El genoma codifica para cerca de 30 genes.
____ El genoma contiene aproximadamente 30.000 nucleótidos
____ El genoma contiene alrededor de 3000.000.000 de nucleótidos
2
1.3. Cuatro de estos genes codifican para proteínas estructurales que, junto con los lípidos, forman la
envoltura viral. Observa de cerca el Modelo 1 y predice cuáles genes codifican proteínas estructurales
y proporciona el nombre completo de cada proteína
1.5. Con tu grupo, decidan qué características se aplican al genoma viral (V), cuáles se aplican al genoma
humano (H) y cuáles se aplican a ambos (A) escribiendo la letra correspondiente en el espacio en blanco.
1.2. Un genoma es todo el material genético de un ser. La parte inferior del Modelo 1 muestra el
genoma del SARS-CoV-2, extendido en toda su longitud. Muestra cinco genes importantes en este
genoma, cada uno de los cuales se usan para sintetizar una proteína viral. En el espacio de abajo,
escribe las abreviaturas de estos cinco genes.
1.4. El otro gen del genoma del SARS-CoV2 codifica para una poliproteína muy larga. Esta poliproteína
larga se dividirá en varias proteínas más pequeñas descritas colectivamente como proteínas no
estructurales. ¿Cuál es la abreviatura de esta larga proteína?
____ El genoma codifica para cerca de 20.000 genes

3. Modelo 2: Adherencia, penetración y desrecubrimiento del virus
El modelo 2 ilustra la primera etapa del ciclo viral, en el que el virus obtiene acceso a una
célula de las vías respiratorias.
2.1. Sobre las dos líneas punteadas presentes a la izquierda de la figura del modelo 2, escribe
EXTERIOR o INTERIOR, para rotular las respectivas superficies de la célula de las vías respiratorias.
2.2. La capacidad del virus para infectar una célula requiere la interacción de dos proteínas: una
proteína viral y una proteína de la célula huésped. Nombra estas dos proteínas e identifica cuál es una
proteína viral y cuál es una proteína huésped
.
Proteína viral:
Proteína huésped:
2.3. La unión de la proteína viral a la proteína de la célula huésped inicia uno de dos procesos. En la
fusión directa de la membrana, la envoltura viral se fusiona con la membrana plasmática de la célula
huésped. En la endocitosis mediada por receptores, una vesícula (burbuja membranosa) lleva el virus
a la célula huésped. El resultado neto es que el contenido viral ingresa al citosol de la célula infectada.
¿Cuál de los dos procesos de ingreso a la célula huésped (que están en este párrafo resaltados en
negritas) se muestra en el Modelo 2?
2.4. ¿Qué sucede con la capa externa (la envoltura) del virus en el proceso que se muestra en el Modelo 2?
DNA
RNA
2.5. ¿Qué componente del virus sale de la vesícula? Subraya la respuesta correcta.
Proteínas virales
3

4. .
2.6. ¿Qué componente queda con la vesícula? Subraya la respuesta correcta.
RNA DNA Proteínas virales
2.7. ¿Cuáles de los siguientes ácidos nucleicos se encuentran normalmente en el citosol de
células de mamíferos no infectadas? Subraya la respuesta correcta
.
ADN ARN
Usando DNA como su ácido nucleico
.
Usando RNA como su ácido nucleico
.
Llevando las proteínas virales (extrañas) al citosol de la célula huésped.
Dejando las proteínas virales (extrañas) en las membranas de las vesículas.
.
A. ¿Qué te sugiere este hallazgo sobre la forma de la proteína ACE2 de humanos, gatos y perros
?
B. Si fueras un cuidador de un zoológico, ¿estarías más preocupado por tu manada de lobos o tu
manada de leones en relación con la probabilidad de que se infecten por COVID-19?
2.9. Los datos recientes muestran que el SARS-CoV2 puede infectar a los gatos más fácilmente que a
los perros.
4
2.8 Las células humanas contienen "sensores" en el citoplasma que detectan sustancias que no
pertenecen a ese ambiente. Si identifican una sustancia extraña, activan una respuesta inmune. ¿Cuáles
dos (2) de las siguientes cuatro (4) opciones ayudaría a un virus a evadir la detección inmunitaria?.
Subraya las dos opciones
https://academic.oup.com/emph/article/2020/1/109/5866981

5. Modelo 3: Creación de la fábrica de producción viral
.
A
s
A
3.1 ¿Cuál de las siguientes sustancias ves en el Modelo 3? Encierra en un círculo todas las que correspondan
R
N
ribosom
a
D
N
Aminoácidos
3.2 El modelo 3 muestra un ribosoma que sintetiza una proteína larga: Orf1ab. Esta proteína es muy
larga, por lo que hemos representado grandes secciones con líneas de puntos.
5
Las células humanas tienen todo lo que necesitan para producir nuevas células humanas, pero carecen
de algunos componentes necesarios para producir nuevos virus. Afortunadamente (para el virus), el gen
ORF1ab en el ARN viral contiene los planos de una fábrica de producción viral completa que se puede
construir a partir de partes de la célula huésped. Este modelo explica cómo el ARN que ingresó a la
célula, como se aprecia en el Modelo 2, dirige la producción de la maquinaria necesaria para la
formación de nuevos virus. Este modelo ilustra la producción de UNA proteína viral: Orf1ab.
a. Use un lápiz para trazar esta proteína, comenzando en el extremo derecho y terminando en el
ribosoma. Rotúlala como ORF 1ab.

6. c. Las tijeras representan sitios de escisión en la proteína ORF1ab. ¿Cuántos sitios de escisión se
muestran en el Modelo 3?
3.4. La síntesis de proteínas en las células humanas implica dos pasos. En el núcleo, las enzimas hacen
una copia de ARN usando una plantilla de ADN (transcripción). Luego, en el citoplasma, los ribosomas usan
las instrucciones del ARN para ensamblar una proteína a partir de aminoácidos (traducción). ¿Cuál de estos
procesos ocurre dentro de la célula huésped durante la síntesis de Orf1ab: ¿transcripción, traducción o
ambas? Explica tu respuesta.
3.6. ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el genoma del SARS-CoV2? Defiende tu respuesta.
R
N
A
m
o
n
o
c
a
t
e
n
a
r
i
o
p
o
s
i
t
i
v
o
6
b. La ilustración muestra una única proteína ORF1ab. Como grupo, decide si una célula de las
vías respiratorias infectada sintetiza una sola proteína ORF1ab o muchas copias de ORF1ab.
3.3. Parte de esta larga proteína se pliega para formar una proteasa, que luego escinde ORF1ab en 16
cadenas más cortas. Cada cadena más corta se pliega en una proteína diferente. Estas pequeñas
proteínas no están destinadas a ser componentes estructurales de nuevos virus, por lo que se
denominan proteínas no estructurales (PNE). Escribe el nombre de cada PNE que se ilustra a
continuación y predice sus funciones según las partes que componen las dos palabras.
3.5. La hebra de ARN utilizada para la síntesis de proteínas se denomina hebra sentido, hebra
codificante o positiva (+). Si hiciéramos una copia de este ARN, sería complementaria (por ejemplo,
una G en lugar de una C), por lo que se llama hebra antisentido, no codificante o negativa (-). Si
hacemos una copia de la hebra antisentido, obtenemos una hebra sentido. ¿Qué tipo de ARN está
unido por el ribosoma en el Modelo 2?

7. R
N
A
m
o
n
o
c
a
t
e
n
a
r
i
o
n
e
g
a
t
i
v
o
3.7. Basándote en tu trabajo en este Modelo, enumera los siguientes eventos en el orden en que ocurren.
A. Las PNE individuales actúan como maquinaria de la fábrica de producción viral
.
B. La proteasa contenida en la proteína ORF escinde el ORF en sus proteínas individuales (PNE1- 16)
.
C. Los ribosomas se unen al genoma del ARN viral y traducen una proteína grande llamada ORF1ab.
Esta proteína contiene 16 proteínas no estructurales (PNE), todas unidas.
3.8. Basándote en tu trabajo en este modelo, rotula cada declaración como Verdadero (V) o Falso (F).
.
.
.
___ La ARN polimerasa consta de una cadena larga y plegada de aminoácidos
___ El acrónimo "PNE" significa proteínas no estándar
___ La fábrica de producción viral no contiene proteínas del virus original
___ ORF1ab consta de una cadena larga y plegada de ARN
___ Ninguna de las PNE puede realizar su trabajo hasta que ORF1ab se escinde
en cadenas más cortas.
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ADN monocatenario positivo
ADN monocatenario negativotivo

8. Modelo 4: Ensamblaje de los componentes virales (ARN genómico y proteínas estructurales)
En el modelo 3 se describió el montaje de la fábrica de producción viral. El elemento clave de esta fábrica
es la ARN polimerasa. Otras PNE están ocupadas trabajando "entre bastidores", ayudando a la ARN
polimerasa, ocultando el ARN viral de las respuestas inmunitarias de la célula huésped y controlando la
calidad de los nuevos componentes virales. El modelo 4 muestra cómo funciona la ARN polimerasa y cómo
los ribosomas de la célula huésped crean los materiales necesarios para los nuevos virus: proteínas
estructurales y ARN genómico
8
4.1. Vuelve a revisar el Modelo 1. Nombra cinco componentes de una nueva partícula de virus que
deben sintetizarse. Ten en cuenta que el virus utiliza lípidos de membrana de la célula huésped.

9. 4.2. Considere solo los pasos 1 y 2, que ilustran la síntesis de una nueva molécula de ARN genómico
que será parte del nuevo virus. Mira con atención la esquina superior derecha del Modelo 4 y la CLAVE.
A. Rotula cada hebra en estos dos pasos como "antisentido" o "sentido". Hay dos ejemplos de cada una.
B. ¿Qué se produce cuando la ARN polimerasa usa ARN sentido como plantilla: una hebra
sentido (positiva) o una hebra antisentido (negativa)?
C. ¿Qué se produce cuando la ARN polimerasa usa ARN antisentido como plantilla: una hebra
sentido (positiva) o una hebra antisentido (negativa)?
D. Sobre la base de los pasos 1 y 2 del Modelo 4, trabajen en grupo para redactar dos oraciones
que describan la síntesis de nuevas moléculas de ARN genómico. Cada oración debe comenzar con
“ARN polimerasa” y su descripción debe incluir las palabras “antisentido” y “sentido”.
E. ¿Podría hacerse un nuevo genoma viral directamente a partir del ARN viral original? Explica
4.3. Los pasos 3-5 ilustran la transcripción y traducción de tres de las proteínas estructurales.
A. ¿El paso 3 ilustra la transcripción (síntesis de ARN) o la traducción (síntesis de proteínas)?
B. ¿El paso 4 ilustra la transcripción o traducción?
C. Cada ARN polimerasa copia una sección diferente del ARN antisentido, produciendo un ARNm
sentido diferente que puede usarse para sintetizar una proteína específica. Mira cuidadosamente los
pasos 3-5. ¿Qué ARNm codifica la proteína Spike: el superior, el del medio o el inferior? Si fuese
necesario, revisa la CLAVE en el Modelo 1.
D. ¿Qué sucede en el paso 5? Si fuese necesario, revisa el Modelo 3.
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10. 4.6. El paso 6 muestra el ensamblaje de los nuevos componentes en una nueva partícula viral
B. Según tu conocimiento de los organelos celulares, ¿cuál de los siguientes sería una fuente
probable de los lípidos de la membrana que forman parte de la envoltura viral? Encierra en un
círculo tu elección.
Aparato de Golgi
Mitocondria
A. ¿El paso 7 ilustra endocitosis o exocitosis
?
B. ¿Qué le sucede a la membrana de la vesícula utilizada en este proceso?
4.8. ¿Se aplica cada una de las siguientes características a la síntesis de una proteína no estructural
(PNE) como la ARN polimerasa, una proteína estructural (E) como la proteína Spike, o ambos tipos de
proteínas (A)? Escribe la abreviatura correcta en cada uno.
.
.
.
.
.
___ El ribosoma ensambla los aminoácidos en una cadena de proteína
s
___ La cadena de proteínas se pliega en una forma específica
___ El ribosoma usa ARN genómico como plantill
a
___ El ribosoma usa un ARNm corto copiado de un ARN antisentido como plantilla
___ La proteína se escinde de una proteína más grande
___ El ribosoma usa ARN sentido como plantilla.
E. Basándote en tu respuesta a esta pregunta, trabaja en grupo para escribir tres oraciones que
describan la síntesis de nuevas proteínas estructurales (Pasos 3 al 5).
10
A. ¿Ilustra este modelo la producción de todas las proteínas estructurales? Si no es así,
¿cuáles faltan?
Centríolo Nucleolo
4.7 La palabra "endo" significa dentro y "exo" significa fuera.

11. .
.
.
.
.
Preguntas de profundización
5.1 El Proyecto del Genoma Humano (PGH) fue un esfuerzo científico internacional que mapeó los 3 mil
millones de pares de bases en el ADN humano. El virus CoV2 del SARS se detectó por primera vez en
Wuhan, China en noviembre de 2019 y los científicos chinos en enero de 2020 produjeron un mapa de
su genoma. ¿Por qué es importante un mapa del genoma para los científicos? Analiza los posibles usos
de este mapa dentro de tu grupo y propongan al menos 2 razones.
https://biotechmagazineandnews.com/nuevo-mapa-genetico-del-sars-cov-2/
5.2 "El ARN está en todas partes" es una declaración hecha por funcionarios de salud pública.
Como grupo, decidan si el ARN del SARS-CoV2 puede infectar a un ser humano o es
necesario el virus completo para infectarnos. (vea el modelo 2).
5.3. Una vez que un virus es secretado por una célula humana (y antes de que infecte una célula
diferente), ¿puede producir nuevas proteínas? Explica por qué o por qué no.
5.4. Los medicamentos antivirales pueden ayudar a tratar el SARS-CoV2 al interferir con el ciclo de
replicación viral. ¿Cuáles de las siguientes serían acciones útiles de los medicamentos antivirales?
Defiende cada respuesta.
A. Disminución del número de proteínas ACE2 en las membranas de la célula huésped
B. Bloqueo de todas las enzimas que hacen copias de ARN de moléculas de ARN
C. Bloqueo de todas las enzimas que hacen copias de ARN de moléculas de ADN
5.5. Los virus que causan la influenza, el sarampión y la rabia se describen como "virus antisentido".
¿Qué le dice esta descripción sobre estos virus?
5.6. Un solo virus infecta una célula, pero la célula luego secreta muchos cientos de nuevos virus. ¿Cuál de las
siguientes opciones permitirá esta amplificación viral?
A. Una proteína Orf1ab produce 16 proteínas no estructurales
B. Un ribosoma puede producir muchas proteínas Orf1ab a partir de una sola molécula de ARN genómico
C. Una sola ARN polimerasa puede producir muchas copias del genoma viral
D. Una hebra de ARN puede ser utilizada y reutilizada por múltiples ribosomas.
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