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Replicação viral
Princípios gerais
Vírus replicam
através da
montagem de 
componentes
pré-formados
Adaptado de D. E. White and F. J. Fenner. Medical Virology, Fourth Edition. Academic Press, 1994
Esquema geral na replicação dos vírus
http://viralzone.expasy.org/
Simplicidade e ordem seguida pelos vírus
❖ todos os genomas virais são considerados
parasitas moleculares obrigatórios, que só tem 
função após replicarem nas células
❖ todos os vírus devem fazer um mRNA, que
pode ser traduzido pelos ribossomos do 
hospedeiro
❖ são parasitas de energia
Importantes definições
❖ uma célula suscetível tem um receptor para
determinado vírus – a célula pode ou não dar
suporte à replicação viral
❖ uma célula resistente não tem receptor –pode
ou não ser competente à replicação viral
❖uma célula permissível tem a capacidade de 
replicar o vírus – a célula pode ou não ser 
suscetível
❖ uma célula suscetível e permissível é a única
célula capaz de ser infectada e dar condições para
sua replicação
Estudo do ciclo infeccioso dos vírus nas células
✓ só foi possível após
1949
✓ Enders, Weller e 
Robbins propagaram
Poliovirus em cultura
de células humanas –
cultura primária de 
tecido de embrião
✓ Prêmio Nobel - 1954
http://www.virology.ws/2009/02/09/the-amazing-hela-cells-of-henrieta-‐lacks/
Cultivo de vírus
Fibroblastos humanos Fibroblastos de rato Célula epitelial
humana (HeLa)
Células contínuas
EFEITO CITOPÁTICO
FORMAÇÃO DE SINCÍCIO
Adsorção
Adsorção: ligação do vírus à célula hospedeira
• O vírus interage com a célula na membrana plasmática
• A proteína viral se liga ao receptor de superfície celular
• Ligação envolve forças eletrostáticas opostas
• Alguns vírus precisam de co-receptores na superfície da célula
Figure 4.1
Adsorção
• Encontrando a célula alvo
– receptores
• Adesão à superfície da célula (eletrostática)
– inespecífica
• Adsorção a receptor específico na
superfície da célula
– mais de um receptor pode estar envolvido
• Transferência do genoma dentro da célula
Funções celulares
Remoção de receptores da superfície da célula
Adaptado de J. C. Paulson and G. N. Rogers, Methods Enzymol. (1987): 168-198.
Anticorpos monoclonais bloqueiam a superfície da célula
Adaptado de Staunton, D. E., et al. Cell 56 (1989):849–853.
Experimentos de transferência de genes
Adaptado de C. Mendelsohn, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 20 (1986): 7845-7849
Adsorção
A interação: 
• é específica
• para os vírus não-envelopados, 
pode ocorrer através das 
proteínas do capsídeo mais
expostas ou em “canyons” 
formados pelas proteínas do 
capsídeo
• para os vírus envelopados, 
ocorre com as proteínas de 
ligação inseridas no envelope
• determina o tropismo com o 
vírus
Figure 4.2Essential Human Virology - Jennifer Louten - Academic Press; 1st edition
http://www.blackwellpublishing.com/wagner/animation.asp
https://www.amazon.com/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&text=Jennifer+Louten&search-alias=books&field-author=Jennifer+Louten&sort=relevancerank
http://www.blackwellpublishing.com/wagner/animation.asp
Adsorção de vírus sem envelope
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Adsorção de vírus envelopados
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Adsorção vírus envelopados
receptor
file://servprof/microimuno/513328/Princípios básicos da replicação viral/RECEPTOR.AVI
Adaptado de Wagner, Edward K. and Hewlett, Martinez J. Basic Virology, 2nd Edition. Blackwell Publishing, 2003.
Penetração
Adaptado de E. K. Wagner and M. J. Hewlett. Basic Virology, Second Edition. Blackwell Publishing, 2003.
Penetração
V’irus da hepatite murina (família Coronaviridae): endocitose mediada por 
receptor em células de intestino de rato
F.A. Murphy, School of Veterinary Medicine, University of California, Davis
Adaptado de E. K. Wagner and M. J. Hewlett. Basic Virology, Second Edition. Blackwell Publishing, 2003.
Penetração por endocitose
endo
Penetração por endocitose e 
descapsidação de vírus sem envelope
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Penetração por fusão
fuse
file://servprof/microimuno/513328/Princípios básicos da replicação viral/FUSE.AVI
©Principles of Virology, ASM Press
©Principles of Virology, ASM Press
Penetração através de rearranjo das 
proteínas do capsídeo e descapsidação de 
vírus sem envelope
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Simplicidade e ordem seguida pelos vírus
❖ todos os genomas virais são considerados
parasitas moleculares obrigatórios, que só tem 
função após replicarem nas células
❖ todos os vírus devem fazer um mRNA, que
pode ser traduzido pelos ribossomos do 
hospedeiro
❖ são parasitas de energia
Grande descoberta em 1950
o ácido nucléico é responsável pelo código genético
Alfred Hershey & Martha Chase, 1952
Milhares de vírus diferentes
Um número finito de genomas virais
FATO
Genomas virais tem que fazer mRNA, 
que possa ler lido pelos ribossomos
Todos os vírus seguem a regra sem exceções
Replicação, transcrição e tradução são processos localizados nas células 
hospedeiras
Adaptado de Andrews Hughes, "The Central Dogma and Basic Transcription," 
Connexions,” http://cnx.org/content/m11415/latest/.
O sistema original de Baltimore não conhecia o 
genoma dos Hepadnaviridae (gapped DNA)
David Baltimore
DEFINIÇÕES
• mRNA é sempre a fita positiva (+)
• A polaridade equivalente para DNA também é 
positiva (+)
• O complementar das fitas + de RNA e DNA são 
as fitas negativas (-)
• mRNA já consegue ser traduzido pelo 
ribossomo em proteína
• Nem todo RNA+ é mRNA
As 7 classes dos genomas virais
• DNA fita dupla
• DNA fita dupla gapped
• DNA fita simples
• RNA fita dupla
• RNA fita simples +
• RNA fita simples –
• RNA fita simples + com
DNA intermediário
Adsorção Liberação
Penetração Núcleo
Montagem Maturação
Descapsidação
Polimerase
Expressão precoce de proteínas
Proteínas não estruturais
mRNA mRNA
Expressão gênica tardia
Proteínas estruturais
Replicação vírus de DNA
Vírus dsDNA
• Maioria dos vírus dsDNA duplica seu genoma no núcleo da
célula
– Uso da maquinaria de síntese de DNA e RNA da célula
hospedeira
Adapted from D. R. Harper. Molecular Virology, Second Edition. BIOS Scientific Publishers, 1999.
DNA de fita dupla (dsDNA)
Papillomaviridae (8 kbp)
©Principles of Virology, ASM Press
Genomas copiados pela DNA polimerase do hospedeiro Genomas virais codificam DNA polimerase
Vírus ssDNA
Adapted from D. R. Harper. Molecular Virology, Second Edition. BIOS Scientific Publishers, 1999.
Adsorção Liberaçao
Penetração
Montagem Maturação
Descapsidação
Polimerase e proteínas
estruturais
mRNA
RNA de fita +
fita+
fita- fita+
Núcleo
Vírus +ssRNA
• Contém genomas +ssRNA não
segmentados
• O RNA na partícula viral 
funciona como um mRNA
• O mRNA viral é reconhecido pela
maquinaria celular traducional
• Contém uma RNA polimerase
viral RNA-dependente para
duplicar os genomas virais
Adapted from D. R. Harper. Molecular Virology, Second Edition. BIOS Scientific Publishers, 1999.
Lista de vírus +ssRNA e sua estratégia 
de replicação.
Adsorção Liberação
Penetração
Montagem Maturação
Descapsidação
Polimerase e proteínas
estruturais
RNA de fita -
fita-
fita+ fita-
Núcleo
Vírus -ssRNA
• Contém genomas -ssRNA segmentados ou não-segmentados
• Contém um gene responsável por uma RNA polimerase viral RNA-dependente
Figure 3-12a
Figure 3-12b
Adapted from D. R. Harper. Molecular Virology, Second Edition. BIOS Scientific Publishers, 1999.
Dogma Central da Biologia
Adsorção Liberação
Penetração Núcleo
Montagem Maturação
Descapsidação
Replicação dos retrovirus
Transcrição
reversa
Integração
RT
Adsorção Liberação
Penetração Núcleo
Montagem Maturação
Descapsidação Spliced
mRNA
Expressão precoce de proteínas
Proteínas não estruturais
Expressão gênica tardia
Proteínas estruturaisReplicação HIV
Transcrição
reversa
Integração
Unspliced
mRNA
RT
Vírus com genoma ssRNA que usam um dsDNA
Intermediário para replicar
Adapted from D. R. Harper. Molecular Virology, Second Edition. BIOS Scientific Publishers, 1999.
Os vírus superaram o dogma de um 
gene para uma proteína
• Vírus podem ter uma expressão gênica
muito resumida
• Vírus podem fazer múltiplas proteínas a 
partir de um gene:
• Fazendo grandes poliproteínas e clivando-as em 
várias proteínas menores
• Possuindo “overlapping reading frames” 
(diferentes fases de leitura)
• Utilizando múltiplos sítios para começar a 
tradução
http://www.blackwellpublishing.com/wagner/animation.asp
Montagem
• Envolve a reunião de todos os componentes necessários para a 
formação de um vírus maduro em um determinado sítio da célula
– A estrutura básica do vírus é formada
• Sítio de montagem depende do sítio de replicação dentro da 
célula & do mecanismo pelo qual o vírus é liberado
– Na maioria (nem todos) vírus RNA a montagem ocorre no citoplasma
– Na maioria (nem todos) vírus DNA a montagem ocorre no núcleo
• Poxvirus vírus DNA mas podem se replicar no citoplasma por terem sua própria 
RNA polimerase e portanto são montados no citoplasma
• Como nos estágios iniciais da replicação, nem sempre é possível 
identificar a montagem, maturação e liberação das partículas 
virais em fases distintas e separadas. 
http://www.blackwellpublishing.com/wagner/animation.asp
Liberação por lise da célula 
de vírus sem envelope
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Liberação por exocitose
de vírus envelopados
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Brotamento
Brotamento
Liberação por brotamento
de vírus envelopados
Obtido em http://www.icb.usp.br/~mlracz/animations/kaiser/kaiser.htm
Efeito 
citopático
http://www.virology.ws/2010/02/03/now-playing-viral-plaque-formation/
http://www.virology.ws/2010/02/03/now-playing-viral-plaque-formation/
“Shutoff”
• Uma série de vírus 
que podem causar 
a lise da célula 
mostram um 
fenômeno 
conhecido como 
“shutoff” logo no 
início da infecção
• O “shutoff” é 
repentino e cessa 
rapidamente a 
síntese 
macromolecular da 
célula hospedeira
Análise bioquímica da infecção
Replicação de um bacteriófago
Bacteriófagos saindo de uma bactéria

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