DOCENTES:

Prof. David Montagnes

University of Liverpool, U.K.

Profª Helena Galvão

F.C.M.A., Universidade do Algarve

DOCENTES:

Prof. Helena Galvão

(responsável – componente teórico)

Prof. Ana Barbosa

(componente prático)

TEÓRICA 6

VIRUS – CONCEITOS E DEFINIÇÕES

Características:1. Não têm estrutura celular, mas multiplicam-se » “objecto biológico” ou micróbios, mas

não são microrganismos;2. Parasitas intracelulares obrigatórios que só se reproduzem dentro da célula hospedeira

usando mecanismos bioquímicos celulares para síntese de constituintes virais;3. 3 grupos de virus consoante o tipo de hospedeiro: animais, plantas e bactérias; existe

certa especificdade entre virus e hospedeiro;4. Estrutura simples:

- genoma constituído por filamento(s) simples ou duplo(s) de ADN ou ARN » novo conceito de vida- capsídio proteico para protecção com simetria helicoidal, isométrica ou complexa (bacteriófagos)- invólucro fosfolipídico semelhante a membrana citoplásmica em certos virus de animais

5. Ciclo de vida com 2 fases: fase extracelular inerte (virião) e fase intracelular virulenta (virus ou fago)

Estrutura do capsídio de tipos diferentes de virus

Capsídio helicoidal de virus de planta (mosaica do tabaco)

Virus de animal (gripe) com capsídio proteico e membrana fosfolipídica exibindo Hgs e aminidases com função antigénica para permitir adsorção

Capsidío icosaédrico (sólido geométrico com 20 faces ) constituído por 42 capsómeros ou unidades proteicas; H: grupo hexamérico com 6 capsómeros e P arranjo pentamérico com 5 capsómeros.

Capsídio complexo de bacteriófago (colifago T4); cabeça icosaédrica; cauda helicoidal contraível; fibras e espículas caudais para adsorção e penetração

Capsídios proteicos de virus de planta, animal e bactériaBastonetes e capsídio helicoidal do virus da mosaica do tabaco (TEM)

Capsídio icosaédrico do adenovirus (TEM)

Capsídio complexo dum bacteriófago T-par (TEM)

Mecanismos de infecção/penetração na célula hospedeira

Mecanismos de penetração de virus numa célula animal

Penetração directa

Penetração por fusão de membrana plasmática

Penetração por endocitose

Penetração dum fago numa bactéria com mecanismo de seringa

Adsorção do virus à célula hospedeira ocorre em locais receptores específicos

N.B. Penetração de virus de plantas através de vectores de transmissão (insectos) ou lesões no tecido vegetal

Famílias de virus de animal

Famílias diferentes de virus (nomenclatura mixta); ds: filamentos duplos; ss: filamento simples; Genoma DNA ou RNA+ com actividade mensageira ou RNA- sem actividade mensageira.

Famílias de virus de plantas e bactérias

Famílias de virus de plantas (nomenclatura baseada na doença e espécie de planta); ds: filamentos duplos; ss: filamento simples. Genoma RNA mais comum.

Famílias de bacteriófagos (nomenclatura baseada na forma do fago e nomes alfanuméricos); ds: filamentos duplos; ss: filamento simples. Genoma DNA mais comum.

Infecção por fagos temperados de bactérias

FASE LISOGÉNICA: genoma viral incorporado no cromossoma bacteriano, este PROFAGO replica-se com a célula hospedeira até haver INDUÇÃO da FASE LÍTICA: replicação do genoma viral, sintese dos constituintes virais, montagem e libertação dos viriões com lise da bactéria hospedeira

Perda do profago

N.B. “Burst size” ou nº de viriões libertados por célula (100 a 1,000)

Bactérias lisógenes são imunes à infecção pelo mesmo tipo de fago

Métodos de enumeração de viriões

Micróscopia electrónica de transmissão (TEM) permite enumeração e identificação de tipos diferentes assim como determinação de taxas de infeccção (ex: E. coli infectada por fagos T2; barra = 0.5 µm)

Micrócopia de epifluorescência permite enumeração rápida do número total de viriões mas com menor precisão do que TEM

Enumeração de bacteriófagos por placas de lise em meios sólidos exige cultura pura de bactéria hospedeira num estado fisiológico susceptível a infecção (ex: placas de lise causdas pelo colifago T4 num tapete de crescimento de E. coli em agarose mole)

Enumeração de virus de plantas por inoculação sobre tecido saudável e contagem de zonas necróticas (ex: zonas necróticas numa folha infectada pelo virus da mosaica do tabaco)

Enumeração de virus de animais com cultura de tecidos difícil e demorada

Novas técnicas de biologia molecular permite quantificação usando PCR quantitativo

Vias de transcrição do material nucleico viral

1. ADN ARNm proteinas

2. ARN (+) ADN (transcrição inversa) proteinas (RETROVIRUS)

3. ARNm proteinas

4. ARN (-) ARN (+) ARNm proteinas

N.B ARN (+) com actividade mensageira; cópia idêntica ao mARN viral

ARN (-) sem actividade mensageira; cópia complementar ao mARN viral

Genoma viral e agentes infecciosos

Tamanho do(s) filamentos(s) de ácido nucleico varia entre 1,000 e 250,000 nucleótidos codificando entre 10 a 100 genes.

Viroides são pequenos fragmentos de ARN (ca. 400 nucleótidos) que infectam plantas; codificam apenas 1 enzima a ARN polimerase ou utilizam a enzima proveniente da célula hospedeira

Priões são proteinas infecciosas (peso molecular ca. 30,000) que causam doenças cerebrais em animais

Alteração da conformação da

proteina para um estado anormal

causa doenças neurodegenerativas

(BSE: Bovine Spongiforme

Encelopathy ou doença das vacas

loucas ; CJD: Sindroma de

Creutzfeld-Jakob no homem)

Virus de microrganismos aquáticos no estuário do Guadiana

C. Gomes (2004) estágio

BMP