Aula transcrita - viro - 05 11

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Coronaviridae
Classificação taxonômica atual:
Características:
· Formato aproximadamente esférico com certo grau de pleomorfismo. 
· São envelopados com presença de espículas (maiores do que o comum).
· Abaixo do envelope, tem-se o nucleocapsídeo, formado por uma única proteína chamada proteína N, organizada em torno de um genoma constituído de ARN de fita simples com polaridade positiva.
· Capsídeo de simetria helicoidal.
· No envelope, tem 3 ou 4 outras proteínas, sendo o mais comum nos de importância veterinária, apresentar 3 tipos de proteínas (E, M, S) 
S - de espícula, em inglês spike. É um homotrímero, formada por 3 cópias iguais de prtn S. Essa é a proteína que compõe a espicula característica da imagem do vírus na imagem de microscopia eletrônica. Tem a função de ser o ligante do vírus para o receptor celular. É a proteína responsável, também, pela fusão de envelope, mediando adsorção e penetração dos coranavirus na células.
M - de membrana. Embebida na matriz lipídica e não forma espicula. Função na montagem do vírus e na saída por brotamento. 
E - no envelope e também embebida na matriz lipitica. Função na montagem do vírus e na saída por brotamento. 
N - Formar o núcleo capsídeo. 
 
· Tem tamanho mais ou menos mediano em relação aos vírus importantes conhecidos. Diâmetro de 130 nanômetros. 
· Dentro dele seu genoma é muito maior, em comparação a outros vírus de genoma ARN fita simples de polaridade positiva. Tamanho do genoma = 30 mil nucleotídeos (média em torno dos 10 mil nucleotídeos). Por ser, então, muito grande, a probabilidade de ocorrer mutações aumenta, especialmente as por erro da polimerase.
Ciclo de replicação: 
(do SARs COV2)
· Viriun envelopado
· Adsorção acontece quando a proteína S interage com Ace2 (especifica do sars cov 2)
*A representação da espicula é em formato de uma gota, em que a parte fina está embebida na matriz lipídica do envelope. Isso não é aleatório. Tem-se a região globular, mais exposta, e uma região parecida com uma haste, que ancora a região globular na matriz lipídica do envelope. Na globular está a função de adsorção, e depois que ela acontece, uma proteína da própria célula cliva essa região globular separando essa região do resto do vírus. O vírus não se solta porque quando ele é adsorvido a célula inicia uma endocitose. Quando a clivagem acontece, o vírus já está no endossomo, dentro do vacúolo.
· A porção que parece uma haste é ativada para o processo de fusão de membrana. 
· Na espícula S, tem duas regiões uma mais apical globular que esta ligada a adsorção e outra abaixo dela, parecida com uma haste, tendo a função de penetração, ativada com o pH acido desenvolvido dentro do endossomo, se a porção globular tiver sido removida. Com isso temos a fusão de membranas característica da penetração dos vírus envelopados.
· Uma vez com a entrada do nucleocapsideo na célula, tem o desnudamento. Ele é importante porque o genoma vai se comportar como ARN mensageiro (todos os vírus que tem o genoma constituído por ARN fita simples com polaridade positiva tem o genoma atuando como ARN mensageiro). A extremidade 5’ do genoma começa a ser automaticamente traduzida pelos ribossomos. As primeiras prtn produzidas, são não estruturais, ou seja, não fará parte da composição dos novos vírus que serão produzidos nessa células, elas vão contribuir para que a atividade metabólica da célula se volte para o interesse viral. E uma dessas prt não estruturais, que vai ser produzida nesse evento inicial de tradução, é o complexo da replicase desses vírus, a ARN polimerase ARN dependente. Ela vai ser produzida logo que o vírus entra na célula e tem seu genoma desnudado.
Obs: não é o genoma inteiro que é traduzido nesse momento inicial de tradução e produção de proteínas virais na célula, porque todo ARN mensageiro tem que ter uma sequencia que indique para o ribossomo que a produção da proteína começa ali, depois tem a sequencia de nucleotídeos que caracterizam os aminoácidos propriamente ditos, que devem fazer parte dessa proteína e precisa de uma sequencia de final de tradução. Todo ARN mensageiro precisa dessas características para que a célula possa aduzi-lo, expressar aquela informação na forma de uma proteína.
*No caso de uma célula eucariota, os ARN mensageiros contem somente uma informação dessa, então tem que ter um ARN mensageiro para cada informação, tem somente um ponto de iniciação e um ponto de terminação de tradução. Só que o vírus tem um genoma imenso e essas proteínas são traduzidas como se fossem uma só para adequar essa parte do genoma a capacidade da célula de traduzir proteínas. Chama isso de uma poliproteina (primeira estratégia. É uma proteína gigante que depois vai ser clivada para originar proteínas com diferentes funções). Então o começo do genoma, próximo a extremidade 5’, chega perto de 1/3 ou um pouco mais, do tamanho do genoma, faz uma proteína só muito grande que é formada pelo encadeamento da informação de varias prtn diferentes, dentre ela ARN polimerase ARN dependente. Porem, tem também algumas proteases do vírus. A poliproteina, logo que ela é produzida, uma parte dela que tem ação proteolítica, age sobre ela mesma e ela começa a clivar a poliproteina nas diferentes pedaços que vão desempenhar os papeis biológicos da própria protease e do complexo de replicação do genoma. Então, o primeiro terço do genoma viral é traduzido de cara porque ele contem uma região de iniciação, depois, uma sequencia de nucleotídeos, que significam os aminoácidos que vão fazer parte dessa polipoteina e tem um códon de terminação de tradução. Tem-se a expressão de uma parte do genoma viral que codifica varias proteínas não estruturais, dentre elas aquelas que vão compor a ARN polimerase ARN dependente.
*Como uma regra geral, nas células eucariotas, cada ARN mensageiro tem somente uma informação para a produção de uma proteína só, o que chamamos de ARN monossistronico, porque um sistron é uma região que contem começo, meio e fim de uma informação de uma proteína que precisa ser produzida. Então ela só tem uma informação para a produção de determinada proteína.
· Esse vírus, então, encontrou um jeito de adaptar a sua estrutura genômica a essa limitação da célula que ele infecta. Então, ele usa esse genoma para expressar proteínas que ele precisa para moldar o metabolismo da célula em favor do ciclo replicativo dele.
*Em geral, em células eucariotas, o ribossomo não consegue reconhecer outros pontos de inicio de tradução no meio da molécula de ARN mensageiro.
· Com o “resto”, a porção do genoma que vai ate onde parou a poliproteina ate a extremidade 3’ do genoma, que é o fim do genoma do vírus, esse genoma não pode funcionar mais como ARN mensageiro porque o ribossomo não vai reconhecer os sítios/locais de tradução das outras proteínas que fazem parte do genoma viral, inclusive as proteínas estruturais de que o vírus precisa para garantir a formação da sua descendência 
Como é a estratégia de replicação dele a partir desse momento? (segunda estratégia)
· As proteínas que fazem parte do complexo de replicação do genoma, a ARN polimerase ARN dependente do vírus começa a atuar sobre o genoma, usando ele como molde para produzir mais ARN. Esse complexo proteico vai produzir uma cópia do genoma inteiro e tem polaridade negativa, portanto o genoma tem polaridade positiva, a copia que a ARN polimerase ARN dependente, que pode chamar de replicase, que vai fazer uma copia do tamanho completo do genoma com polaridade negativa e essa copia vai passar usar como molde para produzir ARN de polaridade positiva e ai ele volta produzir ARN mensageiro. Ela vai produzir uma serie de moléculas de ARN de polaridade positiva de tamanhos subgenomicos, porque é de tamanho menor do que o genoma completo. Com isso ela vai produzir uma ARN mensageiro para cada outro gene que esteja presente na região não traduzida inicialmente no genoma dos coranavirus. Só que ela vai produzir esse ARN de tamanho subgenomico uma peculiaridade, eles vão ter a mesma extremidade 5’, ou seja, a extremidade5’ é copiada do começo do genoma e depois a ARN polimerase ARN dependente do vírus salta dessa posição da extremidade 5’ e vai para o começo da tradução de cada um dos genes subsequentes. Então vamos ter todos os ARN de tamanhos subgenomicos com a mesma extremidade 5’, mas diferindo no seu tamanho e no tipo de informação que esta codificada ali. E por isso, foi chamada de conjunto, ou em inglês nested set, de ARN mensageiro. Isso é uma característica dos coronavirus mas também dos outros vírus da mesma ordem.
· Com a produção dos novos ARN mensageiros virais, as outras proteínas são produzidas. Algumas das outras proteínas não estruturais que são produzidas naquele momento inicial de tradução vão modificar organelas membranosas intracitoplasmáticas. Elas vão atuar a nível da membrana do reticulo endoplasmático fazendo com que elas sejam progressivamente puxadas e constituam vesículas de dupla camada de membrana. Na superfície do reticulo endoplasmático, as proteínas começam a puxar a membrana do reticulo endoplasmático e dobrar essa membrana e vai modificando a disposição dessa membrana no espaço e a localização dela dentro do citoplasma, e acaba constituindo redes e vesículas.
· No interior das vesículas, acontece a atuação da replicase dos coronavirus. O vírus cria um compartimento dentro do citoplasma para que a sua replicação e produção de ARN mensageiro aconteça. 
· Na replicação do genoma: o mesmo conjunto de proteínas que atuou para a produção do ARN mensageiro, passa a atuar para replicar o genoma inteiro, ou seja, produzir varias copias de ARN de fita simples com polaridade positiva do tamanho do genoma, ai começa ter acumulo de genoma para os vírus filhos.
· Já feito a replicação do genoma e produção das proteínas estruturais, podemos ter a montagem. Ela vai acontecer quando as copias genômicas saírem das vesículas e forem encaminhadas ate a proximidade do complexo de golgi. Lá vai acontecer o acumulo das prtn de envelope e o vírus vai sair por brotamento para o interior de vesículas que são formadas no golgi em cuja a membrana estão acumuladas as prtn de envelope (proteína E). O vírus começa a se acumular, formados já com envelope, na luz das vesículas e por exocitose esse vírus ganha o meio extracelular para eventualmente reiniciar o ciclo.
Obs: uma particularidade dos coronavirus: umas das prtn que faz parte do complexo de replicação do genoma em uma atividade peculiar que nenhuma ARN polimerase ARN dependente tem, nem as do coronavirus, a prtn que tem a função catalítica n tem atividade revisora; mas como é um complexo proteico, que tem varias proteínas associadas, uma dessas associadas a ARN polimerase ARN dependente tem uma atividade revisora, e por isso, diminui muito a ocorrência de mutações no genoma dos coronavirus. Por isso eles podem ter um genoma tão maior entre os vírus de genoma ARN. 
Transmissão:
Vírus de maior importância medico veterinário:
-> Vírus de aves
- vírus da bronquite infecciosa de galinhas: acomete a arvore respiratória, pode ter letalidade muito alta. Compromete muito a produção. Também é associado a nefrites, que pode ser muito grave.
-> Alfa coronavirus1: 
Inclui o coronavirus felino (entérico) e o vírus da peritonite infecciosa dos felinos. O coronavirus de gato é um só, que no máximo pode estar relacionado a uma gastroenterite branda geralmente autolimitante que não constitui um grande problema. Mas ele pode sofrer um conjunto de mutações, que não sabe exatamente o porque acontece, que faz esse vírus ganhar uma patogenicidade, que é o vírus da peritonite infecciosa dos gatos. Passa a ter problemas de lesões vasculares por todo o organismo que pode levar a um extravasamento de fluidos em varias cavidades. Não existe tratamento especifico. Existe uma vacina mas a eficácia não é muito boa. Esse vírus não é transmitido para outros animais. O gato precisa estar infectado com o coronavirus entérico e durante a infecção ele se torna um patogênico.
Os mecanismos pelo qual acontece a mutação não são bem entendidos, mas existe uma associação entre estresse no gato e o surgimento da peritonite. Esse estresse pode ser de varias origens, inclusive vindo de outros vírus, que causem por exemplo imunodeficiência no gato.