Vírus: Características Gerais e Ciclos de vida

vírus (latim) = veneno

1796: Jenner: vacina contra varíola

1892: Ivanowski: Mosaico do fumo (TMV: tobacco mosaic

virus)

1946: Stanley: isolamento do TMV

1949: Enders: cultivo dos vírus em culturas de células

1. Introdução

Jenner imunizando uma criança contra a varíola (vaccínia)

Diagrama do TMV(vírus do mosaico do tabaco)

”Em relação à natureza dos vírus, é óbvio que uma nítida linha, separando coisas vivas e coisas não vivas, não pode ser traçada. Esse fato serve para aquecer a velha discussão sobre a questão “o queé a vida?”(Wendell Meredith Stanley -1904-1971)

vírus (latim) = veneno

Entidades infecciosas não celulares cujos genomas são constituídos de DNA ou RNA

* Replicação somente no interior de células vivas* Usando sistemas de produção de energia e biossíntese do

hospedeiro para sintetizar cópias e transferir seu genoma para

outras células

FORMA SUPREMA DE SOFISTICAÇÃO DO PARASITISMO

1. Introdução

2. Características gerais

2.1. ampla distribuição: parasitando animais, plantas, microrganismos

- com diferentes graus de dependência para replicação:p. ex. bacteriófagos: menos de 10 genes, dependência completa;outros com 30-100 genes, mais independentes

a) tamanho: 20-300 nm (10-100 vezes menores que as bactérias)

2.2. Morfologia básica

b) componentes* parte central de ácido nucléico* capsídeo: capa protéica(unidades: capsômeros):

- simetria helicoidal: TMV, sarampo, gripe- simetria icosaédrica

* envelope

b) componentes* parte central de ácido nucléico* capsídeo:

- simetria helicoidal: TMV, sarampo, gripe- simetria icosaédrica

* envelope

2.2. Morfologia básica

Vírus de simetria icosaédrica

b) componentes* parte central de ácido nucléico* capsídeo

* envelope: nucleocapsídeo envolvido por umamembrana de lipoproteínas

2.2. Morfologia básica

Vírus envelopados

ácido nucléico viral + capsídeo = nucleocapsídeo

c) ácido nucléico viralDNA ou RNADNA e RNA (nunca simultaneamente)

o genoma pode ser:linear: vírus de animais com RNAcircular: ex. herpesvirus (dsDNA)segmentado: vírus da influenza

(gripe): 8 segmentos

(!) (!)

Alguns tipos de genomas virais

Genoma viralTipo de ácido nucléico Nº moléculas

TamanhoVírus Hospedeiro no vírion EstruturaParvovírus Animais DNA fita simples Linear 1 5.176 b

174 Bactéria DNA fita simples Circular 1 5.386 b

Vírus símio 40 (SV40) Animais DNA fita dupla Circular 1 5.243 pb

Vírus da poliomielite Animais RNA fita simples Linear 1 7.433 b

Vírus mosaico couve-flor Plantas DNA fita dupla Circular 1 8.025 pb

Vírus mosaico feijão caupi Plantas RNA fita simples Linear 2 diferentes 9.370 b

Reovírus tipo 3 Animais RNA fita dupla Linear 10 diferentes 23.549 pb

Bacteriófago Lambda Bactéria DNA fita dupla Linear 1 48.514 pb

Vírus herpes simples 1 Animais DNA fita dupla Linear 1 152.260 pb

Bacteriófago T4 Bactéria DNA fita dupla Linear 1 168.903 pb

Citomegalovírus humanos Animais DNA fita dupla Linear 1 229.351 pb

Síntese de mRNA após a infecção celular por diferentes tipos de vírus

d) outros componentes (ocorrendo em alguns vírus):- enzimas polimerases: replicação do AN viralex. transcriptase reversa nos retrovírus

- lipídeos: fosfolipídeos, glicolipídeos, ác. graxos

ex. fosfolipídeos do envelope

- carboidratos: além dos açúcares dos ANex. glicoproteínas nas espículas do vírus da gripe

Anatomia do vírus da AIDS

3. Replicação dos vírusDentro da célula hospedeira

• Bacteriófagos (vírus de bactérias)– Ciclo lítico (fagos virulentos)

a) adsorção: ligação a receptores específicos– reversível– irreversível

3. Replicação dos vírus

• Bacteriófagos (vírus de bactérias)– Ciclo lítico (fagos virulentos)

b) penetração: – entrada do AN viral na célula

3. Replicação dos vírus

• Bacteriófagos (vírus de bactérias)– Ciclo lítico (fagos virulentos)

c) síntese dos componentes virais– eventos iniciais:

» enzimas: polimerases» síntese do mRNA

– eventos tardios:» proteínas estruturais (capsômeros)» ácido nucléico viral

3. Replicação dos vírus

• Bacteriófagos (vírus de bactérias)– Ciclo lítico (fagos virulentos)

d) montagem– síntese das enzimas de montagem– agregação das proteínas estruturais– condensação do AN viral

3. Replicação dos vírus

• Bacteriófagos (vírus de bactérias)– Ciclo lítico (fagos virulentos)

e) liberação de novos vírus– síntese das endolisinas– lise da célula hospedeira

» liberação rápida» liberação lenta (extrusão)

25 min. após a infecção são liberados 50-100 novos vírus

3. Replicação dos vírus

3.1.2. Ciclo lisogênico

a) adsorção

b) penetração do genoma

c) síntese de proteínas funcionais (inserção)

d) integração do genoma viral ao genoma da célula

3. Replicação dos vírus

3. Replicação dos vírus

3.2. Vírus de animais e plantasa) adsorção* animais:

glicoproteínas do envelope (espículas)especificidade de hospedeiros, espécie, tecidos

* plantas: parece não haver receptores específicos

3. Replicação dos vírusb) penetração e desnudamento:* vírus de animais:

- liberação do AN viral na célula:fusão do envelope viral com a membrana, ouendocitose (enzimas digerem o capsídeo)

* vírus de plantas:- vetores: bactérias, fungos, nematóides, fungos, insetos- poros nas paredes- ferimentos: abrasão, cortes, vento

Replicação de um vírus de planta: vírus do nanismo da cevada

3. Replicação dos vírus

e) liberaçãomecanismos variáveis:

- lise da célula (certos animais)- exocitose- pela membrana do núcleo e exocitose- vírus envelopados: brotamento

c) biossíntese dos componentes viraiseventos iniciais: polimerases, mRNAeventos tardios: proteínas estruturais, síntese AN viral

d) maturação e montagem

Ex. vírus da gripe: enzima neuraminidase para excisão do broto

4. Classificação dos vírus

Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV) (1966)

• Um sistema universal para a classificação dos vírus e uma taxonomia uniforme, foi discutido e proposto pelo comitê.

• A exploração de novos nichos e o aumento da sensibilidade e especificidade nas técnicas de detecção têm expandido a lista de novos vírus.

• ICTV reconhece mais de 3000 espécies, 71 famílias, 11 subfamílias e 175 gêneros.

• Base de dados para pesquisadores – ICTVdB desde 1991.

Ordem (com sufixo -virales);

Família (sufixo -viridae);

Subfamília (sufixo -virinae)

Gênero (sufixo -virus)

Espécie (por ex. tobacco mosaic virus)

Exemplo de Classificação

• O vírus Ebola é classificado da seguinte maneira:

– Ordem Mononegavirales

– Família Filoviridae

– Gênero Ebolavirus

– Espécie: Zaire ebolavirus (Rio Ebola no Sudão e Zaire- 1ª ocorrência)

4. Classificação dos vírus

• Famílias1. Poxyviridae

2. Herpesviridae

3. Parvoviridae

4. Retroviridae

5. Picornaviridae

Gêneros1. Enterovírus (trato alimentar), exemplo de espécies: Poliovírus 1, 2 e 3.

2. Cardiovírus (neurotrópico), exemplo de espécie: Mengovírus

3. Rhinovírus (região naso-faringeal), exemplo de espécie: Rhinovírus 1a

4. Hepatovírus (fígado), exemplo de espécie: Hepatite A

4. Classificação dos vírus

Os critérios taxonômicos mais importantes para diferenciação entre as Ordens, Famílias e Gêneros, são:

• Tipo e organização do genoma

• Estratégia de replicação

• Estrutura (morfologia)

Critérios Taxonômicos

As características para diferenciação entre espécies de vírus, são:

Relação entre a sequência do genoma

Hospedeiro

Tropismo celular

Patogenicidade e citopatologia

Modo de transmissão

Propriedades fisico-químicas

Propriedade antigênica das proteínas virais

Critérios Taxonômicos

5.1. Viróides- menores agentes infecciosos conhecidos- compostos somente de RNA simples (circular)- sem capa protéica- sem genes codificando enzimas- total dependência do hospedeiro- localizados no núcleo:

interferência direta com a regulação gênica- possível origem: riborganismos-transmissão por sementes ou pólem

exemplo: agente da doença cadang-cadang (coqueiro)

5.2. Príons (proteinaceous infectious particles)- somente proteínas (?) ou AN não detectado (?)- localizam-se nas células do SNC (crônica)- incubação longa (anos)- alta resistência a UV e calor- exemplos: kuru, scrapie (vaca louca) ou encefalopatiaespongiforme bovina), Mal de Alzheimer (?)

5. Outros agentes infecciosos semelhantes

Cadang-cadang: doença do coqueirocausada por viróides

Viróides

Kuru,

É transmitida por rituais canibalísticos entre os membros da etnia Fore em Papua, Nova Guiné:Consumo de partes do cerébro de mortos.

Entre esse povo, as mulheres e crianças comiam o cérebro, pés e mãos, “partes menos nobres”.

Mulheres e crianças eram as principais vítimas da doença.

A incubação até 30 anos mas, uma vez aparecendo os sintomas, a doença progride rapidamente.Morte: 3 a 12 meses após o aparecimento dos sintomas

A incidência da doença diminuiu após a abolição do canibalismo

Príons são também causadores de outras doenças degenerativas: * Creutzfeldt-Jakob, Kuru, Gerstmann-Straussler-Scheinkere algumas formas de insônia fatal em humanos.

Gerstmann-Straussler-Scheinker DiseaseOcorre em seres humanos. Rara, predominantemente hereditária. Caracterizada por uma descoordenação muscular e demência. Associada a uma mutação no gene que codifica para a proteína normal (PrPC). Morte segue o sintomas dentro de 2 a 6 anos.

* A doença da vaca louca também é causada por príons e ocorre emoutros animais como ovinos, mink, mulas, cervos, gatos e outros.

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