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OS VÍRUS

GENERALIDAD

Rabdoviridae: vírus da risca do milho fina

Potyviridae:Vírus do mosaico anão do milho

Vírus da risca do milho fino brotando a partir de um núcleo de célula de milho

INTRODUÇÃO - HISTÓRICO• Adolf Mayer, 1886

- doença do fumo que ele chamou de "mosaico"• Dmitri Iwanowski, 1892

- descoberta dos vírus (vírus do mosaico do fumo)• Martinus Beijerinck et al., 1898

- suspeita da natureza corpuscular do vírus- teoria do "contagium vivum fluidum"

• 1900 - Vírus (L. virus)• Wendell M. Stanley, 1935

– confirmação natureza corpuscular do vírus- cristalografia (obteve – vírus do mosaico – estado cristalino)

• Biologia Molecular, 1980• Medicina Ocidental - vírus emergentes• HIV, 1983• Hantavirus, Estados Unidos 1993• EHF (Ebola Haemorrhagic Fever), Venezuela 1989• EHF, Zaire 1995

Vírus• Não são classificados em

nenhum dos reinos de seres vivos.

Estrutura• Capsídeo: cápsula protéica

formada por capsômeros.• Um ácido nucléico, DNA ou

RNA (nucleocapsídeos).• Alguns possuem um

envelope glicoprotéico ou lipoprotéico externo ao capsídeo.

DEFINIÇÃO

• Vírus são partículas de dimensões diminutas que se reproduzem no interior das células.

• VÍRION = partícula infectante (quando está fora da célula hospedeira) =

metabolicamente inerte

VÍRUS = partícula viral diminuta = ácido nucleico envolto por proteina

Estado extracelular

Estado extracelular

VÍRION = estrutura que transporta o genoma viral da célula em que foi produzido para outras células

onde o ácido nucléico poderá ser introduzido

Estado intracelular

Estado intracelular

produção de cópias do genoma viralsíntese dos componentes que formam o envoltório

viral

dependência dos componentes estruturais e

metabólicos da célula hospedeira

replicação viral

Infecção

Virus redireciona a maquinaria preexistente e as funções metabólicas da célula hospedeira

Favorecimento da replicação viral e montagem de novos virus

Quando um genoma viral é introduzido em uma célula hospedeira

Propriedades de um vírus• são agentes filtráveis• são parasitas intracelulares obrigatórios• são incapazes de produzir energia ou

proteínas independentemente de uma célula hospedeira

multiplicam dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células

Quais são as principais características dos vírus?

• São organismos acelulares;• São parasitas intracelulares obrigatórios;• Não possuem metabolismo próprio, portanto não

fazem síntese protéica nem respiração celular;• Seu material genético pode ser DNA ou RNA;Seu material genético possui apenas a informação para

produzir o RNAm (mensageiro), os outros dois, RNAr (ribossômico) e RNAt (transportador) que participam da construção de proteínas virais, são da própria célula hospedeira.

Capsídeo - formado por um capsômero (conjunto de proteínas)

Envolve e protege o genoma (DNA ou RNA);Genoma + capsídeo = nucleocapsídeo

Envelope

MORFOLOGIA VIRAL

• Maioria – simetria helicoidal – ex: mosaico do tabaco;

Vírus helicoidais

• Capsídeo com capsômeros arranjados em torno do ácido nucléico na forma de uma hélice

Vírus poliédricos

• Capsídeo cuja estrutura básica é um icosaedro – superfície

constituída de 20 faces triangulares e

12 vértices

Vírus envelopados• O capsídeo é envolvido por um envelope

lipoprotéico com espículas

Vírus complexos- Apresentam morfologia complexa = bacteriófago – apresentam uma cabeça (abriga o material genético), uma cauda contrátil e filamentos para adsorção à superfície da célula hospedeira.

Genomas virais• DNA ou RNA : fita simples• fita dupla• dupla fita parcial• DNA e RNA : em diferentes estágios do ciclo de

vida• Ex.: retrovírus – vírion contém genoma de RNA

- replicação: intermediário de DNA• vírus da hepatite B - vírion contém genoma de

DNA- replicação: intermediário de DNA

• Vírion: apenas 1 ácido nucléico (para qualquer tipo de vírus)

Genomas virais

Diversidade da estrutura genômica

dogma central da biologia molecular

• informação genética: ácido nucléico = proteína

Multiplicação Viral

• Os ácidos nucléicos do virion apresentam segmentos gênicos que codificam componentes estruturais, como as proteínas do capsídeo e as enzimas usadas no ciclo de vida viral

Multiplicação Viral

Ciclo de vida dos bacteriófagos• lítico ou virulento: destroem as

células bacterianas hospedeiras• temperado ou avirulento –

lisogênico: não destroem as células hospedeiras

Multiplicação de Bacteriófagos

• Todas as bactérias infectadas são destruídas = lisadas;

• Bacteriófagos desviam o metabolismo da célula hospedeira;

• Escherichia coli – bactéria;• Fases da multiplicação lítica: adsorção,

penetração, eclipse, síntese e liberação.

Multiplicação de Bacteriófagos• Bacteriófagos T-pares: O ciclo lítico

FASE DE ADSORÇÃO

• O fago desenrola as fibras da cauda

• Se fixa à parede da Escherichia coli por receptores específicos da parede bacteriana.

FASE DE PENETRAÇÃO

• Injeção do DNA do fago no interior da bactéria;

• Cabeça e cauda do bacteriófago não penetram;

• A bainha se contrai – introduz a cauda do bacteriófago na parede bacteriana;

• Libera uma enzima – ataca a parede da bactéria e injeta o DNA.

FASE DE ECLIPSE

• Dissociação dos constituintes do fago;

• É a fase de eclipse – o fago entra na fase vegetativa = fago vegetativo;

• O fago consiste basicamente de DNA – não são infectantes – não possuem aparelho de inoculação.

FASE DE SÍNTESE

• Síntese do fago pela bactéria – 6 minutos após a infecção;

• A síntese se faz às custas do DNA do vírus e do resto dos cromossomos da bactéria;

• São produzidas enzimas que desligarão a produção de macromoléculas da bactéria e iniciam a síntese do DNA do fago;

• Por fim os fagos serão montados.

FASE DE LIBERAÇÃO

• Cerca de 12 minutos após a infecção aparecem os primeiros virions – seu número cresce até 25 minutos;

• Tempo suficiente para a bactéria sintetizar de 50 a 100 novos fagos;

• Quando se atinge certo número de fagos a célula bacteriana se rompe – fagos liberados;

• Enzima lisozima – destrói a parede bacteriana

CICLO LISOGÊNICO

• O DNA do fago une-se a certos locais do cromossomo bacteriano – passando para as bactérias filhas;

• Bacteriófago temperado = origina os profagos

• Bactéria lisogênica = bactéria que contém o prófago.

CICLO LISOGÊNICO

• Alguns prófagos tornam-se virulentos – entram no ciclo lítico – processo = indução;

• Indução por: agentes químicos ou físicos – por exemplo os raios X.

Multiplicação de Vírus Animais

Multiplicação de Vírus Animais

• Penetram no corpo dos animais sensíveis através da mucosa das vias aéreas superiores e do tubo digestório;

• Alguns são transmitidos por picadas de insetos;

• O vírus gripal apresenta RNA como material genético.

CICLO DO VÍRUS GRIPAL

1. FASE DE ADSORÇÃO• Apresentam um envoltório com

constituintes – apresentam afinidades pelos mucopolissacarídeos (receptores) da superfície das células – por exemplo – hemácias;

• Os vírus se fixam nesses locais de adsorção e formam agregados de hemácias.

2. FASE DE PENETRAÇÃO

• Células animais não apresentam parede = facilita a penetração dos vírions;

• Ocorre o englobamento dos vírus no citoplasma (fagocitose) = vesícula de micropinocitose;

• Vesícula se funde com lisossomos – enzimas destroem o invólucro do vírus – liberando o ácido nucléico.

3. FASE DE ECLIPSE

• Surgem enzimas que inibem todo o processo de síntese da célula hopedeira;

• Síntese de enzimas para a síntese do ácido nucléico do vírion;

• Após a síntese dos componentes virais – montagem dos novos vírus.

4. FASE DE LIBERAÇÃO

• Alguns vírions animais saem da célula hospedeira deixando-a intacta – outros – a destroem por lise;

• O vírus da gripe sai por extrusão (destrói a célula;

• O vírus do herpes deixa a célula hospedeira intacta – e pode infectar células vizinhas sem passar no meio extracelular.

Abordagem global do ciclo de vida do HIV (Peterlin, 2003)

1. Ancoragem ou Adsorção2. Penetração (endocitose)

3. Decapsidação

4. Biossíntese dos vírus DNA

4. Biossíntese dos vírus RNA

Multiplicação e Herança dos Retroviridae

5. Maturação6. Liberação

Replicação dos Bacteriófagos

                                

INFECÇÕES VIRÓTICAS EM PLANTAS

• Fitovírus = vírus – infectam plantas;• Possuem genoma pequeno;• 90% apresentam RNA;• Diversidade de tamanho e conformação

estrutural;• A infecção virótica requer – existência de

prévio danos – alteram ou rompem a parede da célula;

INFECÇÕES VIRÓTICAS EM PLANTAS

• Danos podem ser causados por vetores (afídeos, cigarrinhas, moscas brancas), nematóides, organismos invertebrados (alimentam da planta) ou ações mecânicas (enxertia, podas);

• Sintomas aparecem no local ou se espalham por tecidos vasculares – outras partes = infecções sistêmica;

• Sintomas = amerelecimento dos tecidos, morte de células.

PROTEÇÃO CRUZADA

• Algumas espécies de plantas apresentam resistência genética a infecções de certos vírus;

• Cepas de vírus - grau de virulência reduzido – produz sintomas leves nas plantas;

• Desta forma esta planta evita uma infecção posterior por uma cepa mais virulenta do mesmo vírus = proteção cruzada.

CICLO DE MULTIPLICAÇÃO

• O caulimovírus (CaMV) por exemplo – infectam plantas de família Cruciferae (couve-flor);

• Isométricos;• Entra na célula hospedeira – o DNA

elimina a capa protéica – se enrola e se associa com proteínas da célula hospedeira – forma um “minicromossoma” – transcreve um mRNA – vai para o citoplasma – traduz as proteínas virais.

VÍRUS DE PLANTAS

• Um grande número de doenças vegetais são causadas por vírus = mosaico da berinjela, a tristeza do Citrus, a faixa clorótica das nervuras do milho anel do pimentão, mosaico do tabaco, etc.

• Estão subdivididos em: a) vírus que se multiplicam somente em

plantas superiores; b) os que se multiplicam também em seus

vetores invertebrados.

Tristeza dos Citrus

Faixa clorótica das nervuras do milho

INFECÇÕES VIRÓTICAS EM PLANTAS

• Transmissão ou disseminação – de plantas doentes para sadias – por insetos vetores (afídeos, cigarrinhas e moscas brancas)

• Através de ferimentos mecanicamente produzidos

• Pela transmissão para um óvulo, através do tubo polínico de um grão de pólen infectado

VIRÓIDES

DEFINIÇÃO

• São organismos mais simples que os vírus;

• São agentes infecciosos que atacom a as células vegetais;

• São formados por uma só molécula de DNA.

CARACTERÍSTICAS

• Não apresentam capa protéica (capsômero);

• Constituídos apenas por RNA circular;• Tamanho muito pequeno = 50 nm (0,001

um = 0,001mm);• Alojam-se no núcleo da célula hospedeira;• Exemplo de infecção = doença do

tubérculo afilado da batata.

Questões para o Relatório

1. Explique porque os vírus são considerados para parasitas intracelulares obrigatórios.

2. Descreva a estrutura viral.3. Em relação a multiplicação viral, como

ocorrem os processos dos ciclos lítico e lisogênico.

Mosaico da bananeira• É causado pelo vírus

do mosaico do pepino (Cucumber mosaic virus, CMV)

http://www.proyectosalonhogar.com/galeria_imagenes/animaciones/ciclo_litico.swf

A Favor:Os vírus podem ser considerados seres

vivos devido: 1. O fato dos vírus apresentarem

reprodução; embora necessitem da ajuda da célula hospedeira para se reproduzirem;

2. A presença de material genético (DNA ou RNA), e consequentemente a capacidade de sofrerem mutação;

3. Capacidade de adaptação.

VARIAÇÕES NAS ESTRUTURAS DE VÍRUSVARIAÇÕES NAS ESTRUTURAS DE VÍRUS

VÍRUS DA AIDS

SARS

BACTERIÓFAGO

ADENOVÍRUS

HERPES

Tipos de Vírus• DNA-vírus: tem o genoma

constituído por DNA, que pode ser simples-fita. Transcreve RNA a fim de replicar-se.

• RNA-vírus: tem o genoma constituído por RNA, que pode ser dupla-fita. Transcreve várias moléculas de RNAm a fim de replicar-se.

• Retrovírus: tipo especial de RNA-vírus que para replicar-se primeiramente transcreve um DNA utilizando a enzima transcriptase reversa. Este DNA viral se incorpora ao DNA celular permitindo a síntese das proteínas virais.

Ciclo lítico: que provoca a morte da célula hospedeira.

Ciclo lisogênico: não provoca a morte da célula hospedeira, mas

posteriormente pode se transformar em um ciclo lítico.

O que é um retrovírus?

É qualquer vírus que possui o RNA como material genético e que, após a infecção da célula hospedeira precisa transformá-lo em DNA para conseguir se reproduzir. Estes microorganismos só conseguem fazer isso porque possuem uma enzima especial, a transcriptase reversa.

RNA(viral) --------------→ DNA(viral)