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REPLICAÇÃO VIRAL 
FABRÍCIO SOUZA CAMPOS* 
*Dr, MSc, Medico Veterinário 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BÁSICAS DA SAÚDE 
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA, IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA 
Características virais 
• Genoma DNA ou RNA 
• Na célula hospedeira o genoma viral direciona a 
síntese dos componentes necessários para a 
produção de novos virions 
• Virions são veículos para transmissão do genoma 
viral para próxima célula hospedeira ou organismo 
• Uma vez dentro da próxima célula, os virions são 
“desmontados” iniciando um novo ciclo de infecção 
Estratégias comuns entre os vírus 
1. Todos os vírus empacotam o seu genoma dentro 
de uma partícula utilizada para transmissão a um 
hospedeiro 
2. O genoma viral contém a informação para iniciar 
e completar um ciclo de infecção dentro de uma 
célula suscetível e permissível 
3. Todos os genomas virais são capazes de 
infectarem uma população de hospedeiro, 
visando a sobrevivência viral 
 
 
Estratégias comuns entre os vírus 
4. Todos os genomas virais são parasitas 
moleculares obrigatórios que somente se tornam 
funcionais após se replicarem em uma célula 
5. Todos os vírus devem transcrever o mRNA que 
será traduzido pelos ribossomos do hospedeiro: 
Então, os vírus são parasitas da maquinaria de 
síntese proteica da célula 
 
Como parasitas moleculares obrigatórios, cada método de 
replicação pode revelar algo sobre o hospedeiro e / ou vírus 
“Entendendo” os vírus 
• Vírus dependem de seus hospedeiros 
para sobreviver 
Se são muito bem sucedidos e matam 
seus hospedeiros, eles podem se eliminar 
Se eles forem muito passivos e a defesa 
do hospedeiro impedir o seu crescimento, 
eles podem ser eliminados 
Defesas do organismo 
Genética de “bottlenecks” 
• Defesa do organismo ou drogas antivirais 
Objetivo da replicação 
• Produzir progênie viral viável 
• Consequências 
– “Nenhuma” (TTV) 
– Doença (Hepatites virais) 
– Morte do hospedeiro (HIV) 
• Termo replicação em virologia 
Replicação 
• Replicação em biologia 
– Síntese de moléculas 
 de ácidos nucléicos 
 
• Em virologia 
– Todo o processo de 
 multiplicação viral 
X 
Alguns conceitos 
• Infecção produtiva 
– Produção de progênie viral viável 
• Infecção abortiva 
– Ciclo replicativo interrompido 
• Susceptibilidade 
– Capacidade das células de serem infectadas 
• Permissividade 
– Ocorrência de multiplicação viral 
Alguns conceitos 
• Células suscetíveis e permissivas 
– Suportam o ciclo replicativo completo 
• Penetração + etapas intracelulares 
• Céls não suscetíveis ou permissivas 
– Faltam receptores para adsorção e 
penetração 
– Semipermissivas 
– Exceção = transfecção (processo artificial) 
Aplicação prática 
Tabela 1 - Conseqüências da infecção de espécies de ruminantes com BoHV-1. 
Fonte: J. Thiry et al., 2006. 
 Veados e renas: células são apenas suscetíveis 
 Não permitem a replicação viral: não permissivas 
Outros conceitos 
• Espectro de hospedeiro 
– Conjunto de espécies animais ou de 
diferentes células 
• Tropismo 
– Predileção por células ou tecidos 
• Receptores virais 
• Ex.: H5N1 
 •Em humanos: ácido siálico-galactose: ligações α-2,6 
•Em aves: ligações α-2,3 
•Suínos: ambos receptores 
Ácido siálico: receptor influenza 
Ligação α-2,3 (aves) 
Memb 
celular 
Etapas da replicação 
1. Adsorção 
2. Penetração 
3. Desnudamento 
4. Expressão gênica (transcrição e tradução) 
5. Replicação do genoma 
6. Morfogênese / maturação 
7. Egresso 
• Divisão 
meramente 
didática 
Fases de infecção vírus lítico 
Vírus lítico 
Vírus lítico 
Vírus lítico 
1. Adsorção 
• Ligação específica das partículas víricas 
na superfície das células hospedeiras 
Proteínas de superfície 
dos vírions (VAPs) 
Vírus nú: proteínas do 
capsídeo 
Vírus envelopados: 
glicoproteínas 
Receptores celulares 
Proteínas 
(glicoproteínas) 
Carboidratos 
1. Adsorção 
1. Adsorção 
• Vírus que utilizam receptores específicos 
– Rinovírus, poliovírus, FMDV 
• Vírus que utilizam receptores alternativos 
– Herpesvírus, togavírus (rubéola) 
– Vantagem evolutiva 
• Maior espectro de hospedeiros e células 
• Receptores virais 
– Vírus DNA (tabela 2) e RNA (tabela 3) 
1. Adsorção 
Tabela 2 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais vírus DNA 
 Família Vírus Receptor viral Forma/local de Penetração 
1. Adsorção 
Tabela 3 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais vírus RNA 
 Família Vírus Receptor viral Forma/local de Penetração 
1. Adsorção 
• Co-receptores: auxiliam na interação 
– HIV: o complexo gp120 – gp41 vai se ligar 
ao receptor CD4 
– E os receptores de citocinas vão atuar 
como co-receptores celulares 
Co-receptores 
2. Penetração 
Principais mecanismos de 
penetração dos vírus nas 
células hospedeiras: 
A) Fusão com a memb. plasmática 
 
B) Fusão após endocitose mediada 
 por clatrina 
 
C) Fusão após endocitose mediada 
 por caveolina 
 
D-E) Penetração após endocitose 
 mediada por lipídios 
3. Desnudamento 
• Série de eventos que ocorre após a 
penetração 
• Exposição do genoma para transcrição / 
tradução 
• Estar acessível as enzimas 
• Vírus DNA: penetração do genoma nos 
poros nucleares 
Estrutura dos genomas 
• Os genomas virais de DNA ou RNA são 
estruturalmente diversos 
– linear 
– circular 
– segmentado 
– Fita única de polaridade (+) 
– Fita única de polaridade (-) 
– Fita dupla 
– Fita dupla parcial 
• Complexos e inúmeros métodos de 
infecções com apenas sete tipos de 
genomas (DNA ou RNA) 
• A composição e a estrutura desses sete 
tipos de genomas virais são mais variados 
do que qualquer genoma dos reinos 
bacterianos, arquea ou eucarióticos 
• Diferentes estratégias de replicação são 
fontes constantes de pesquisa 
Evolução viral 
Qual o objetivo de ter genoma DNA ou RNA 
• Alguns argumentam que durante o processo 
evolutivo o genoma de RNA surgiu primeiro 
• Atualmente somente os vírus possuem 
genomas RNA 
• Vestígios de um mundo ancestral de RNA? 
• Quando e por que houve uma mudança para 
genomas DNA para todas as formas de vida, 
porém exceto para alguns vírus? 
GENOMAS VIRAIS 
Classificação de Baltimore (1975) 
Vírus de DNA fd (±) 
Pode ser usado 
 diretamente 
Síntese da outra fita 
Transcrição fita (-) 
mRNA 
(sentido +) 
Vírus RNA fs (+) Vírus RNA fs (-) 
Transcrição 
Vírus de DNA fs 
Intermediário 
de DNA fd 
Retrovírus 
RNA fs (+) 
Transcrição 
reversa 
Vírus de 
RNA fd (±) 
Transcrição fita (-) 
Fonte: Madigan, 2004. 
Qual informação é codificada em um genoma 
viral? 
• Produtos de genes e sinais de regulação para: 
A replicação do genoma viral 
Montagem e empacotamento do genoma 
Regulação do ciclo de replicação 
Modulação de defesas do hospedeiro 
Disseminação para outras células e hospedeiros 
Qual informação NÃO é codificada em um 
genoma viral? 
• Não possuem genes que codificam a síntese 
completa de proteína 
– dependem da maquinaria celular 
• Não possuem genes que codificam proteínas 
envolvidas na produção de energia ou na 
síntese de membrana 
• Não possuem genes que codificam centrômeros 
ou telômeros encontradosnos cromossomos 
Qual a estratégia comum entre os vírus 
DNA ou RNA 
• Os genomas virais devem produzir mRNA que 
pode ser lido pelos ribossomos das células 
hospedeiras 
Vírus DNA 
• Replicação no núcleo 
– Exceção: poxvírus (replicam no citoplasma) 
• DNA fita dupla: dsDNA (Classe I) maioria 
• DNA fita simples: ssDNA (Classe II) 
• DNA parcialmente dupla: pdsDNA (Classe 
VII) 
Transcrito 
Traduzido 
Transcrito 
Replicado 
Genomas dsDNA: DNA fita dupla 
• Genoma é copiado pela DNA polimerase hospedeiro (polioma, 
papiloma) 
• Alguns carregam DNA polimerase viral (Adeno, herpes) 
Transcrito 
Traduzido 
Transcrito 
Replicado 
Ciclo replicativo dos vírus da classe I - dsDNA 
• Genes cedo: codificam proteínas não estruturais 
relacionadas com a interface com o hospedeiro 
• Genes intermediários: codificam proteínas não estruturais 
relacionadas com a replicação 
• Genes tardios: codificam proteínas estruturais envolvidas na 
montagem 
Genomas ssDNA: DNA fita simples 
• NÃO codificam a DNA polimerase 
• Toda replicação é realizada pela polimerase do hospedeiro 
TT virus 
Parvovirus B19 
Transcrito 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
Transcrito 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
Ciclo replicativo dos vírus da classe II - ssDNA 
• Mais dependentes da maquinaria celular 
• O genoma de DNA fita simples é convertido em fita dupla 
pela DNA polimerase celular 
• A RNA polimerase celular transcreve os mRNA virais 
• Proteínas não estruturais (enzimas que vão atuar na 
replicação e interface com o sistema imune) 
• Proteínas estruturais que irão formar o capsídeo viral 
Genomas pdsDNA – fita parcialmente dupla 
• Genoma ligado a proteínas 
• Genoma ligado a uma pequena sequencia de RNA 
• Um fita completa e a outra parcial 
 
proteína 
RNA 
Vírus da Hepatite B 
•Replicação parte núcleo e parte no citoplasma 
•RNA polimerase viral (transcriptase reversa) 
•Expressão gênica: inicial, intermediaria e tardia 
•Quebra do dogma da biologia 
 DNA => RNA => Proteínas 
Transcriptase reversa 
Replicado 
Transcrito 
Transcrito 
Traduzido 
Replicado Replicado 
Ciclo replicativo dos vírus da classe VII - pdsDNA 
X 
Vírus RNA 
• Replicação no citoplasma 
– * Ortomixovírus: no núcleo 
• As células não possuem a RNA polimerase 
dependente de RNA viral 
• Enzima é codificada pelo genoma viral 
• Vai sintetizar o genoma de RNA e o mRNA 
viral 
• mRNA será lido pelos ribossomos da célula 
Vírus RNA 
• Vírus RNA (+): genoma “infeccioso” 
– Vírus RNA (+) = mRNA 
• Vírus RNA (-): não “infeccioso” 
• RNA fita simples (+): ssRNA (+) (Classe IV) 
• RNA fita simples (-): ssRNA (-) (Classe V) 
• RNA fita dupla: dsRNA (Classe III) 
• RNA fita simples (+) com DNA intermediário: 
ssRNA-RT (+) (Classe VI) 
RNA fita simples 
Maioria 
Replicado 
Traduzido 
Replicado 
Genomas ssRNA (+): RNA fita simples (+) 
Coronavírus: SARS 
Febre amarela, dengue, BDVD, Hepatite C 
Febre aftosa, Rinovírus, Enterovírus 
Encefalite equina, rubéola 
Replicado 
Traduzido 
Replicado 
Ciclo replicativo dos vírus da classe IV – ssRNA (+) 
• Genoma com ORF única e longa 
• Origem uma poliproteína que é clivada pelas proteases 
celulares e virais e dá origem as enzimas virais 
• Dentre elas RNA polimerase viral: replicação do genoma 
num intermediário de RNA (-) que é replicado em RNA (+) 
 
Genomas ssRNA (-): RNA fita simples (-) 
Replicado 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
Vírus da raiva 
Parainfluenza, Sarampo, hRSV, 
Pneumo e Metapneumovirus 
Influenzavírus 
• Trazem a replicase viral (RNA polimerase) 
• RNA (-) => RNA (+) = mRNA 
• mRNA sem CAP e cauda de poli A (ir no núcleo) 
• Proteínas estruturais e não estruturais 
Ciclo replicativo dos vírus da classe V – ssRNA (-) 
Replicado 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
Genomas dsRNA : RNA fita dupla 
• Muitos vírus com 
dsRNA são 
segmentados 
• Reoviridae: 10 a 
12 segmentos 
(Rotavírus) 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
• Carregam a polimerase viral 
• Produção de mRNA 
• Transcrição primária: proteínas não estruturais 
• Transcrição secundária: proteínas estruturais 
 
Ciclo replicativo dos vírus da classe III - dsRNA (+/-) 
Replicado 
Replicado 
Traduzido 
Genomas ssRNA (+) com DNA intermediário 
• Única família: Retroviridae 
• HIV e HTLV (vírus T-linfotrófico humano) 
• Replicação no citoplasma e núcleo 
• Carregam: RT, integrase, protease 
provírus 
Replicado Replicado 
Transcrito 
Traduzido 
Transcriptase 
 reversa 
Ciclo replicativo dos vírus da classe VI - ssRNA (+) 
• Vídeo exemplificando a replicação do HIV 
• Existem cerca de 1016 genomas de HIV no 
planeta atualmente 
 
 
 
 
 
 
• Com este número de genomas, é 
altamente provável que os genomas de 
HIV existentes são resistentes a qualquer 
uma das drogas antivirais atuais e futuras! 
6. Morfogênese/maturação 
• Morfogênese 
– Processo de montagem das partículas 
víricas 
– Ocorre no final do ciclo replicativo 
 
• Maturação 
– Aquisição da capacidade infectiva 
– Envelopados = aquisição do envelope 
7. Egresso 
• Maturação intracelular e egresso dos vírus sem envelope 
- Vírus nú já sai pronto do citoplasma (RNA) ou núcleo (DNA) 
- Liberados quando ocorre a destruição das células infectadas 
Maturação por brotamento 
• Envelope adquirido das membranas celulares internas 
- Retículo endoplasmático e complexo de Golgi contendo as 
glicoproteínas virais 
-Os Herpesvírus podem adquirir o envelope da membrana nuclear 
 
Brotamento 
• Processo de aquisição do envelope 
- Envelope é adquirido da membrana plasmática 
- Liberação por exocitose com ou sem lise celular 
 
Sedimentação do aprendizado 
1.Quais as etapas da replicação viral? 
2.Qual genoma é considerado infeccioso? 
3.O que os vírus que se replicam no citoplasma 
necessitam? 
4.Cite a principal peculiaridade dos retrovírus? 
5.Quais organelas podem dar origem ao envelope 
viral? 
6.Qual a melhor maneira de controlar infecções virais? 
camposvet@gmail.com 
Grato pela atenção!!!