Biologia Geral dos Vírus: Estrutura, ecologia, classificação e replicação

Prof. Dr. Eurico Arruda

Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP

Jakob Henle - 1840 Louis Pasteur - 1860

Robert Koch - 1882

Fundadores da Microbiologia

Walter Reed - 1901

Fundadores da Virologia

Dimitri Ivanofsky e Martinus Beijerinck - 1898

Freidrich Loeffler e Paul Frosch - 1898

Mosaico do Tabaco

Febre aftosa

Febre amarela

1935 Wendell Stanley (EUA) mostrou a natureza química dos vírus, cristalizando TMV, que permanecia infeccioso (Nobel de Química 1946)

PARTÍCULAS VIRAIS

TRÊS ORDENS DE GRANDEZA DE DETALHAMENTO DE UM VIRUS

(Ex: POLIOVIRUS)

Microscopia eletônica

Crio-eletromicroscopia

Cristalografia de R-X

CRISTALOGRAFIA DE RAIO-X

Rhinovirus: primeiro vírus humano cuja estrutura foi revelada em nível atômico por cristalografia

ESTRUTURA DE VÍRUS

HELICOIDAL ICOSAÉDRICA

ESTRUTURA DE VÍRUS

ESTRUTURAS DE VÍRUS

ICOSAÉDRICOS

AQUISIÇÃO DE ENVOLTÓRIO LIPOPROTEICO Ex:

RHABDOVIRUS

Ex:HERPES SIMPLEX

ÁRVORE DA VIDA

E OS VÍRUS????

ÁRVORE DA VIDA

Azam and Worden, Science 303:1622, 2004

HÁ 100 A 1000 VEZES MAIS VÍRUS DO QUE BACTÉRIAS E ALGAS EM ÁGUAS COSTEIRAS

Virioplâncton: o ‘viroma’ do mar

Suttle C. Nature Reviews Microbiology 5:801, 2007

Biomassa Relativa e Abundância

Vírus lisam 20% da biomassa de procariotos diariamente

Suttle C. Nature Reviews Microbiology 5:801, 2007

Curtis Suttle

Vírus e o clima da Terra

Emiliania huxleyi

Emiliania huxleyi virus

Nunes-Neto et al, 2009

Biller et al, Nature Rev Microbiol 13:13-27, 2015

Transferência gênica pelo viroma do mar

Matthew Sullivan

Genes de fotossíntese transduzidos por cianofagos em Prochlorococcus

VÍRUS DE PARASITAS

VÍRUS DE LEISHMANIA (LRV1-4)

VÍRUS DE AMEBA

VIROFAGOS: VÍRUS DE VÍRUS

SPUTINIK

VÍRUS DE PLANTAS

VÍRUS DO MOSAICO DA TULIPA

VÍRUS DA TRISTEZA DOS CITROS

VÍRUS VIRA CABEÇA DO TOMATEIRO

Dupressoir A et al. PNAS 102:725, 2005 Acrani, Proença-Modena & Arruda. Ciência Hoje, 2012

Sincicinas retrovirais do sinciciotrofoblasto possibilitaram a placentação (> 40 milhões de anos)

VÍRUS

- Conjunto químico de proteína + ácido nucleico

- Genomas

RNA de fita simples (+) ou (-)

RNA de fita dupla

DNA de fita simples

DNA de fita dupla

1 Adsorção 2 Penetração 3 Desnudamento (do genoma) 4 Transcrição 5 Tradução 6 Replicação 7 Montagem 8 Saída

ETAPAS DO CICLO REPLICATIVO VIRAL

ADSORÇÃO

RECEPTORES DE VÍRUS

PENETRAÇÃO

PENETRAÇÃO DEPENDENTE DE ACIDIFICAÇÃO ENDOSSOMAL

PENETRAÇÃO DE VÍRUS ENVELOPADO: EXEMPLO DE

INFLUENZA

TRÁFEGO: MICROMOTORES + CITOESQUELETO

Transcrição de mRNA: base da classificação de Baltimore

VIROSFERA

ICTV 2016

REPLICAÇÃO DE VÍRUS DE DNA DNA (Exemplo: HERPES)

REPLICAÇÃO DE RNA(+)

Rhinovirus

REPLICAÇÃO DE VÍRUS DE RNA (-), Ex: Vírus Sincicial Respiratório

REPLICAÇÃO

Retrovirus, Ex: HIV

Efeito citopático de vírus

REPLICAÇÃO ACÚMULO DE VÍRIONS EM CORPÚSCULOS DE

INCLUSÃO

INCLUSÃO NUCLEAR DE HERPES

INCLUSÃO CITOPLASMÁTICA DE ROTAVÍRUS

Flint, Racaniello, Rall & Skalka, 2015

Disseminação de Vírus no Hospedeiro

BARREIRAS ANATÔMICAS

IMUNIDADE INTRÍNSECA

IMUNIDADE INATA

IMUNIDADE ADQUIRIDA

BARREIRAS IMUNOLÓGICAS

Flint, Racaniello, Rall & Skalka, 2015

Respostas Celulares a Elementos Virais

POPULAÇAO VIRAL INICIAL

POPULAÇAO VIRAL SELECIONADA

GARGALO

Principal fonte de diversidade em vírus

Manfred Eigen, 1967

John Holland, 1990

O CONCEITO DE QUASE-ESPÉCIE VIRAL

Cumulative number of species

Year

Descobertas de vírus humanos

Woolhouse et al, Proccedings of The Royal Society, 2008

Bibliografia

1- Jawetz, Melnick & Adelberg - Medical Microbiology – 26th Ed, LANGE, 2013

2- Bennett, Dolin, Blaser – Principles of Infectious Diseases, 8th Ed, Elsevier, 2015

3- Collier L, Kellam P and Oxford J. Human Virology – 4th Ed, Oxford Press, 2011, Capítulos 1 a 5