1/23/2018
1
Prof.(a) Juliana Moraes
Vírus
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
Instituto Federal de Alagoas - Campus Piranhas
ENGENHARIA AGRONÔMICA
Piranhas
2018
MADIGAN ET AL. (2016) e TORTORA et al. (2010)
A natureza do vírus
1/23/2018
3
Características gerais
Não possuem células
Possuem ácido nucleico que codificam:
Replicação
Estrutura externa (vírion)
Somente se replicam dentro de uma célula hospedeira.
A invasão do vírion ou seu ácido nucleico dentro de uma célula é chamada
de infecção.
Essa infecção pode ocorrer de duas maneiras:
Infecção lítica ou virulenta: replicação e destruição da célula
hospedeira
Infecção lisogênica: não há morte da célula hospedeira, porém a
célula hospedeira é alterada, pois o material genético do vírus fica
fazendo parte do material genético da célula hospedeira.
1/23/2018
4
Estrutura
Vírion: consiste num envelope proteico (capsídeo)
O capsídeo tem a função de guardar o material genético.
Podem se apresentar de duas formas:
nus: sem camada adicional ao capsídeo
Envelopados: com camada adicional de lipídeos e proteínas após
o capsídeo (envelope)
Capsídeo + material genético = nucleocapsídeo
1/23/2018
5
Alguns vírus possuem glicoproteínas que se
projetam para parte externa do envelope,
denominados de espículas.
As espículas são importante na etapa de adesão
ou adsorção (ligação) do vírion e a célula
hospedeira.
Alguns vírus podem ser identificados por suas
espiculas, como por exemplo o vírus da gripe.
1/23/2018
7
Genoma viral
Material genético:
DNA ou RNA
Fita dupla ou simples
Forma
Lineares ou circulares
Tamanho
Diversos (0,02 µm a 0,3 µm)
Menores do que genomas de células
Codificam de 2 a 350 genes
1/23/2018
8
Classificação
De acordo com a célula hospedeira:
Vírus bacterianos
Vírus de arqueias
Vírus de protozoários
Vírus de animais
Vírus de vegetais
(...)
De acordo com a estrutura do genoma:
Fita simples
Dupla-fitaa
Circulares
Lineares
Complexos*
1/23/2018
9
Vírion
CAPSÍDEO:
Estrutura composta por proteínas denominada de capsômeros
Se organizam para formar uma capsula envoltória do material
genético.
KLJLK
1/23/2018
10
Simetria viral
São altamente simétricos
Dois tipos de simetria:
Cilíndrica: simetria helicoidal
O comprimento é determinado pelo comprimento do
ácido nucléico.
Largura é determinado pelo tamanho e capacidade
de empacotamento das proteínas.
Esféricos: icosaédrica
Contem 20 faces triangulares e 12 vértices
A estrutura é dividida 5, 3 ou 2 seguimentos de
comprimento.
Vírus complexos
Composto por varias partes cada uma com
uma forma e simetria
1/23/2018
11
Vírus envelopados/ não-envelopados (nus)
ENCAPSULADOS
São dotados de nucleocapsídeo
Geralmente atacam células com membrana plasmática exposta ao ambiente. Células animais
NÃO-ENCAPSULADOS (NUS) Não são dotados de nucleocapsídeo
Geralmente atacam células com parede celular Vegetais
Bactérias
O envelope é constituído basicamente de membrana
citoplasmática da célula hospedeira e algumas proteínas virais
1/23/2018
12
Enzimas em vírions
Os vírus não realizam processos metabólicos
(metabolicamente inertes).
Porém alguns vírus possuem enzimas em suas
estruturas importantes para a infecção
Promovem orifícios na membrana para a entrada ou injeção do
material genético viral.
Promover a lise celular no estágio final da infecção - para liberação
de copias dos vírus.
Síntese de RNA (replicases de RNA)
Produção de DNA com um molde de RNA (transcriptase reversa)
1/23/2018
13
Ciclo de vida viral
Uma célula que suporta o ciclo completo de replicação de um vírus é chamada de permissiva para aquele vírus.
O ciclo é composto por cinco etapas:
LIGAÇÃO:
Também chamada de adsorção, ocorre o contato do vírion com a célula hospedeira. Interação do vírus com proteínas, glicídios ou apêndices da célula hospedeira(receptores)
PENETRAÇÃO
A entrada ou penetração do material genético no meio intracelular da célula hospedeira.
SÍNTESE
Produção de ácido nucleico e proteínas virais pela através do metabolismo da célula hospedeira
MONTAGEM
Pareamento e organização do material genético e capsômeros para formação da estrutura viral (vírion)
LIBERAÇÃO
Ocorre a lise celular e liberação dos vírions no espaço extracelular
LIGAÇÃO
PENTERAÇÃO
SÍNTESE
MONTAGEM
LIBERAÇÃO
(MARGIGAN et al., 2012)
1/23/2018
14
Ciclo de vida viral
ADSORÇÃO*
PENTERAÇÃO
BIOSSÍNTESE
MATURAÇÃO*
LIBERAÇÃO
TORTORA et al. (2010
Ciclo de vida
Chamamos a curva de vida viral de curva de crescimento de ciclo único.
FASE DE ELIPSE
Primeiros minutos após a infecção
Uma vez ligado a célula hospedeira deixa de estar disponível pra infectar outras células.
Ocorre também a penetração do ácido nucleico viral na célula hospedeira.
Síntese de ácido nucleico e proteínas
FASE DE MATURAÇÃO
Ácido nucleicos são empacotados em capsídeos
FASE D
E L
ATÊN
CIA
FASE DE LATÊNCIA: o numero de vírions dentro da célula nesta etapa cresce
expressivamente , porém não pode ser mensurado em números até a lise celular, por isso o
nome fase de latência viral.
1/23/2018
15
FASE DE LIBERAÇÃO
Ocorre lise da célula hospedeira e liberação de vírions maduros.
O numero de vírions liberados chama-se tamanho da população liberada ( burts size).
O tamanho da população liberada dependerá do vírus e da célula hospedeira.
Varia de milhares a alguns poucos.
Tempo do ciclo:
Células bacterianas: 20 a 60 minutos
Células animais: 8 a 40 horas
1/23/2018
16
TORTORA et al. (2010)
Taxonomia dos vírus
Taxonomia
Os virologistas começaram a tratar do problema da
taxonomia viral em 1966, com a criação do Comitê
Internacional de Taxonomia Viral (CITV).
CITV tem agrupado os vírus em famílias com base:
Tipo de ácido nucléico viral
Estratégia de replicação
Morfologia
1/23/2018
17
Nomenclatura
Sufixos usados:
Uma espécie viral compreende um grupo de vírus que compartilham a
mesma informação genética e o mesmo nicho ecológico (espectro de
hospedeiros).
Epítetos específicos não são utilizados para os vírus.
As espécies virais são designadas por nomes descritivos vulgares, como
vírus da imunodeficiência humana (HIV), e as subespécies (se existirem) são
designadas com um número (HIV-1).
Classificação taxonômica Sufixos Exemplos
Família viridae Herpesviridae
Gênero virus Simplexvirus
TORTORA et al. (2010
1/23/2018
18
TORTORA et al. (2010
Vírus bacterianos
Bacteriófagos possuem em sua maioria cabeça e
cauda, além de DNA de fita dupla.
Porém, também são observados outros tipos de
bacteriófagos e com genoma de RNA fita simples
ou circular.
1/23/2018
19
Infecção Celular
Vírion ataca a célula hospedeira em sítios ativos
Entrada do vírion inteiro na célula hospedeira
Desnudamento
Liberação do ácido nucleico
Somente o Material genético dentro da célula
Síntese de material genético é convertida para produção de componentes virais
Montagem
Maturação
Liberação de vírus para fora da célula hospedeira
1/23/2018
20
Bacteriofagos
Significado: Vírus comedores de bactérias
Existe três morfologias básicas:
Cabeça icosaédrica sem cauda
Cabeça icosaédrica com cauda
Filamentosa
1/23/2018
22
Tipos de bacteriófagos
Líticos ou virulentos
Destroem células hospedeiras bacterianas
Após a replicação a célula hospedeira se rompe
Liberando uma nova geração de bacteriófagos (progênie)
Chamamos de Ciclo lítico
Temperados
Não destroem as células hospedeiras
Replicam-se nas células hospedeiras
Passam de uma geração para outra das células hospedeiras sem que haja lise
(LISOGÊNIA)
Porém podem se torar líticos
Ciclo lítico
LIBERAÇÃO DOS FAGOS
MONTAGEM DAS PARTICULAS DOS FAGOS
PRODUÇÃO DE ÁCIDO NUCLÉICO E PROTEÍNAS DO FAGO
GENOMA DO FAGO PENETRA NA CÉLULA
ADSORÇÃO OU FIXAÇÃO
1/23/2018
23
Ciclo Lisogênico
FENÔMENO DE LISOGENIA
INTEGRAÇÃO DO DNA VIRAL
SÍNTESE DA PROTEÍNA PRECOCE
ENTRADA DO GENOMA DO FAGO NA CÉLULA
1/23/2018
26
Vírus de animais e vegetais
Se diferenciam dos vírus que infectam bactérias:
Penetram totalmente na célula hospedeira
Muitos vírus se replicam dentro no núcleo da célula hospedeira.
Geralmente são vírus de RNA dotados de pequenos genomas.
Consequências de infecção viral em células animais:
1. Infecção latente: célula hospedeira não é danificada
2. Infecção virulenta: célula hospedeira sofre lise
3. Infecção persistente: pode ou não gerar lise, mas geralmente não.
4 Transformação: converte a célula hospedeira norma em uma
célula tumoral.
Vírus de animais e vegetais
Os receptores de vírus são tipicamente macromoléculas da superfícies das células utilizadas no conto célula-célula ou que atuam no sistema imune.
Especificidade do vírus a determinados tecidos.
Após penetração na célula hospedeira os vírus envelopados passam pelo processo de desnudamento, assim liberando o núcleo capsídeo.
1/23/2018
27
Os vírus de plantas se parecem, em muitos aspectos, com os vírus animais: os vírus de plantas são morfologicamente similares aos vírus animais e possuem ácidos nucleicos semelhantes.
Alguns vírus de plantas podem se multiplicar dentro de células de insetos. Esses vírus causam muitas doenças em culturas de
grãos economicamente importantes como:
feijão (vírus do mosaico do feijão)
milho e cana-de-açúcar (Wound tumor virus)
Batata (vírus do nanismo amarelo da batata).
Os vírus podem causar:
mudança de coloração,
crescimento deformado,
definhamento e interrupção do crescimento das plantas hospedeiras
Alguns hospedeiros, permanecem sem sintomas e atuam somente como reservatórios da infecção.
As células vegetais normalmente são protegidas das doenças pela parede
celular impermeável.
Os vírus devem entrar através de abrasões ou ser introduzidos juntamente
com parasitas de plantas, como os nematódeos, os fungos e, mais
frequentemente, os insetos que sugam a seiva da planta.
O pólen ou as sementes de uma planta infectada podem disseminar a
infecção para outras plantas.
1/23/2018
28
Infecção latente
Equilíbrio com o hospedeiro por um longo período, geralmente anos, sem
causar doença.
Os vírus oncogênicos são exemplos de tais infecções latentes.
Em alguns indivíduos, os vírus são produzidos, mas os sintomas
nunca aparecem.
Os vírus causadores de algumas infecções latentes existem em estado
lisogênico dentro das células hospedeiras.
Infecção latente
Uma infecção viral persistente ou crônica ocorre gradualmente em um
longo período.
Geralmente as infecções virais persistentes são fatais.
1/23/2018
29
Retrovírus
São vírus que possuem genoma de RNA. No
entanto o genoma é replicado através de um
intermediário de DNA.
O termo retro significa “para trás”, pois estes
vírus transferem a informação do RNA para
DNA.
A ação de uma enzima chamada transcriptase
reversa é importantes na replicação destes vírus.
Forma os primeiros vírus relacionados no
desenvolvimento de câncer.
Exemplo: Vírus que causa a Síndrome da
imunodeficiência humana (HIV)
Retrovírus
Os retrovírus são encapsulados e possuem material
genético diferenciado:
Duas fitas idênticas de RNA
Além disso possuem enzimas específicas:
Transcripatase reversa
Integrase
Protease retroviral especifica
1/23/2018
30
Outras estruturas
Prions
Proteínas infecciosas (scrapie)
prion vem da expressão proteinaceous infectious particle (proteína proteica
infecciosa).
Ex: doença da “vaca louca
Todas são doenças neurológicas denominadas encefalopatias espongiformes
devido ao desenvolvimento de grandes vacúolos no cérebro.
Essas doenças se manifestam em membros da mesma família, o que indica uma
possível causa genética.
Entretanto, não podem ser puramente herdadas, já que a doença da vaca
louca surgiu em gado alimentado com ração feita com carne de ovelhas
contaminadas com prions, e a nova variante (bovina) foi transmitida aos seres
humanos pela ingestão de carne bovina mal cozida.
Além disso, a CJD foi transmitida por tecido nervoso transplantado e por
instrumentos cirúrgicos contaminados.
1/23/2018
31
Essas doenças são causadas por uma glicoproteína normal do hospedeiro denominada PrPc, de proteína prion celular, que é convertida em uma forma infecciosa denominada PrPSc, de proteína scrapie.
O gene que codifica para a proteína PrPc se localiza no cromossomo 20 em seres humanos.
A causa real do dano celular não é conhecida. Os fragmentos das moléculas de PrPSc se acumulam no cérebro, formando placas; essas placas são usadas para diagnóstico post mortem, mas não parecem ser a causa do dano celular.
1/23/2018
32
Viroídes
Pedaços pequenos de RNA, com cerca de 300 a 400 nucleotídeos somente e sem qualquer envoltório proteico.
Os nucleotídeos em geral são pareados internamente, de forma que a molécula possui uma estrutura tridimensional fechada e dobrada, o que provavelmente protege do ataque de enzimas celulares.
Até agora, os viroides têm sido identificados como patógenos exclusivos de plantas.
Infecções por viroides, como o viroide do tubérculo afilado da batata, resultam em perdas anuais de milhões de dólares em danos causados às lavouras
Top Related