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1. Descrever a morfologia dos vírus; 2. Diferenciar vírus envelopados dos vírus não envelopados; 3. Destacar os principais aspectos da replicação dos vírus animais (DNA ou RNA); 4. Diferenciar vírus, viroide e príon Os vírus podem ser classificados de diferentes modos de acordo com suas características genômicas, tipos de hospedeiro, morfologia da partícula viral, bem como as características fisicoquímicas (tipo de material genético, forma de replicação, massa molecular do vírion), as proteínas virais, os sintomas, entre outros. Os vírus são entidades que: • Contêm um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA. • Contêm um invólucro proteico (às vezes recoberto por um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos) que envolve o ácido nucleico. • Multiplicam-se no interior de células vivas utilizando a maquinaria de síntese celular. • Induzem a síntese de estruturas especializadas na transferência do ácido nucleico viral para outras células ESTRUTURA Um vírion (partícula viral completa) consiste em um genoma de ácido nucleico empacotado em um envoltório protéico, chamado de capsídeo. Ele pode ainda ser envolto por uma membrana, chamada de envelope (combinação de lipídeos, proteínas e carboidratos – pode apresentar espículas) e conter algumas enzimas essenciais ou acessórias que facilitam o processo de replicação viral dentro da célula. Material Genético DNA: fita dupla ou simples (circular ou linear) RNA: fita dupla segmentada ou fita simples linear, segmentado ou circular O RNA ainda pode apresentar polaridades diferentes em suas fitas. A polaridade das fitas de RNA define a maneira como são traduzidas as proteínas virais. RNA+: atuam como RNAm, com tradução direta. RNA-: devem ser transcritos a RNAm antes de serem traduzidos; O capsídeo viral é uma estrutura rígida capas de resistir às condições do ambiente como ressecamento, acidez, agentes detergentes e bile. Em alguns vírus, se forma em torno do genoma, em outros, se forma para depois ser preenchido pelo material genético. O envelope é obtido a partir da membrana da célula hospedeira e trata-se de uma membrana lipídica com proteínas e glicoproteínas. Não resiste a ressecamento, condições ácidas, detergentes e solventes. Por causa disso, o vírus se mantém em ambientes úmidos (ex. secreções respiratórias). Vírus envelopados são mais sensíveis a condições ambientais. Proteína matriz: camada na superfície interna do envelope Proteínas de superfície: glicoproteínas que se projetam na superfície do envelope. Vírus não envelopado; Vírus envelopado; Vírus helicoidais Os vírus helicoidais lembram bastões longos, que podem ser rígidos ou flexíveis. O genoma viral está no interior de um capsídeo cilíndrico e oco com estrutura helicoidal. Os vírus que causam raiva e febre hemorrágica são helicoidais. Vírus poliédricos Muitos vírus animais, vegetais e bacterianos são poliédricos. O capsídeo da maioria dos vírus poliédricos tem a forma de um icosaedro, um poliedro regular com 20 faces triangulares e 12 vértices. Os capsômeros de cada face formam um ângulo equilátero. O adenovírus é um exemplo de um vírus poliédrico com a forma de um icosaedro. O poliovírus também é icosaédrico. Vírus envelopados Como mencionado anteriormente, o capsídeo de alguns vírus é coberto por um envelope. Os vírus envelopados são relativamente esféricos. Os vírus helicoidais e os poliédricos envoltos por um envelope são denominados vírus helicoidais envelopados ou vírus poliédricos envelopados. Um exemplo de vírus helicoidal envelopado é o vírus influenza. O vírus do herpes (gênero Simplexvirus) é um exemplo de vírus poliédrico (icosaédrico) envelopado. Vírus complexos Alguns vírus, particularmente os vírus bacterianos, possuem estruturas complicadas e são denominados vírus complexos. Um bacteriófago é um exemplo de um vírus complexo. Alguns bacteriófagos possuem capsídeos com estruturas adicionais aderidas. Nesta figura, note que o capsídeo (cabeça) é poliédrico e a bainha é helicoidal. A cabeça contém o genoma viral. Mais adiante neste capítulo, serão descritas as funções de outras estruturas, como a bainha, as fibras da cauda, a placa e o pino. Os poxvírus são outro exemplo de vírus complexos que não possuem capsídeos claramente definidos, mas apresentam várias coberturas ao redor do genoma viral. REPLICAÇÃO VIRAL Os vírus dependem de uma célula hospedeira para realizar sua replicação. • Reconhecimento da célula alvo; • Adsorção; • Penetração; • Descapsidação; • Síntese marcomolecular (replicação, transcrição e tradução); • Montagem do vírus; • Saída da célula hospedeira Reconhecimento da célula alvo e adsorção: Uma infecção viral se dá pela interação entre estruturas da superfície viral com molécular que funcionam como receptores na célula hospedeira. A afinidade entre o receptor celular e a partícula viral define o tropismo tecidual, como por exemplo a adsorção do vírus HIV à superfície dos linfócitos T (Linfócitos TCD4+ são destruídos). A adsorção, portanto, é o momento em que o vírus interage com o receptor celular do hospedeiro. Penetração: O processo de penetração na célula se dá principalmente de duas maneiras: entre vírus envelopados e não envelopados. • NÃO ENVELOPADOS Endocitose: o vírus é englobado e internalizado pela membrana plasmática da célula hospedeira; Viropexia: processo em que as estruturas hidrofóbicas do capsídeo auxiliam o vírus ou o genoma viral a deslizar pela membrana celular. • ENVELOPADOS Fusão entre envelope viral e membrana plasmática: processo determinado pelo pH do ambiente onde ocorrerá a fusão; Endocitose: para que a acidificação do meio torne a fusão do envelope e da membrana endossomal possível e posterior liberação do nucleocapsídeo no citoplasma Descapsidação: Processo de exposição do genoma viral para permitir os processos de replicação, transcrição e tradução e pode ocorrer a nível citoplasmático ou intranuclear; Síntese de macromoléculas (proteínas virais): A expressão e replicação do genoma viral vai depender do tipo de material genético que o vírus apresenta, sendo que os vírus RNA são os mais propensos a mutações no processo. A maioria dos vírus RNA se replicam e sintetizam RNAm no citoplasma e codificam as enzimas necessárias para sua replicação. As fitas de RNA viral podem ser positivas ou negativas quanto ao sentido de tradução. Os vírus RNA (+) já funcionam como RNAm, sendo encaminhado para tradução. Já os vírus RNA (-) necessitam da formação de uma fita positiva e depois será encaminhado para a tradução. Os vírus carreiam cópias de RNAt e uma enzima chamada transcriptase reversa. O RNAt será utilizado para a síntese de uma cópia circular de DNA complementar pela transcriptase reversa, que é sintetizado no citoplasma e migra para o núcleo. Logo após, o DNA circular é integrado a cromatina do hospedeiro e a transcrição desse DNA complementar culmina na replicação viral. Normalmente, os vírus de DNA não necessitam de síntese própria de enzimas de replicação ou transcrição, pois podem interagir diretamente com a maquinaria enzimática do hospedeiro e sua replicação ocorre no núcleo e a tradução no citoplasma. Tradução de genes precoces: genes não estruturais que sintetizam proteínas participantes do processo de replicação Tradução de genes tardios: genes que codificam proteínas estruturais A montagem dos capsídeos virais se dá através da associação entre as proteínas estruturais sintetizadas em formas tridimensionais capazes de abrigar o genoma. O processo de montagem inicia quando a concentração de proteínas estruturais na célula é suficiente é suficiente para dirigir o processo semelhante a um processo de cristalização. O processo pode ocorrer no citoplasma ou núcleo. Elas podem ser montadas vazias ou se agrupar em torno do genoma. Nos vírus envelopados, as glicoproteínas do envelopesintetizadas são enviadas para a membrana celular por meio de vesículas. A aquisição do envelope ocorre com a interação do nucleocapsídeo com as proteínas matriz, na face interna da membrana. As partículas virais adquirem o envelope em um processo de brotamento. Os vírus não envelopados são liberados com a lise celular. Os vírus que adquirem seu envelope diretamente da membrana plasmática deixam a célula por brotamento, enquanto que os que adquirem a partir de organelas citoplasmáticas são liberados por exocitose. Viróides •Infectam somente plantas •Partículas de RNA circular menores que vírus (apenas 200-400 pb) •Desprovidas de capa protéica. •Genoma aparentemente não contém genes Príon Proteína proteica infecciosa; moléculas de proteínas que têm a capacidade de gerar uma série de problemas de saúde. Uma de suas principais características é a ausência de código genético, ou seja, eles não possuem ácidos nucleicos como DNA e RNA. Todas as doenças causadas por príons, como a Doença de Creutzfeldt-Jakob (CJD) e a doença da vaca louca, envolvem a degeneração do tecido cerebral. As doenças causadas por príons são resultantes de uma proteína alterada; a causa da alteração pode ser uma mutação no gene da PrPC ou o contato da proteína normal com a proteína alterada (PrPSc).
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