Prévia do material em texto
O envelope vai se fundir com alguma membrana da célula (não precisa ser necessariamente a membrana citoplasmática) e essa diferença de sítio de penetração vai ser determinada pela necessidade que o vírus tem de uma variação de pH. Etapa em que o vírion fora da célula se aproxima e interage com ela. Etapa caracterizada pelo vírus retido na superfície da célula. A retenção do vírus sobre a superfície da célula se dá por um processo intermediado por ligações moleculares; moléculas na superfície do vírus precisam interagir com moléculas na superfície da célula. É um processo receptor-ligante, onde o receptor é a molécula na superfície da célula que faz o reconhecimento físico-químico de uma molécula que está presente na superfície do vírus, que nesse caso, podemos chamar de ligante. Quem é o receptor da célula? Varia de vírus para vírus, de célula para célula, mas é sempre uma estrutura presente na membrana celular voltada para o meio exterior. Normalmente são proteínas glicosiladas, mas podem ser biomoléculas de outra natureza desempenhando esse mesmo papel. Quem é o ligante na superfície viral? Precisa ser uma molécula que esteja exposta. Então a natureza do ligante vai depender da constituição do vírus. Para vírus envelopados, o ligante sempre vai ser uma espícula. No caso de vírus nus, onde não há envelope, o ligante vai ser uma parte do capsídeo que está exposto ao ligante externo e dessa maneira pode interagir com o receptor celular. Existe uma especificidade do receptor ao ligante, portanto existe uma especificidade da célula ao vírus. Então há a necessidade de uma permissividade celular, ou seja, da presença de um receptor específico para o vírus. E que função esse receptor tem para a célula? Está lá só para reconhecer um vírus? Não, esse receptor sempre desempenha alguma outra função importante para a célula, essa é a razão pela qual esses receptores tem se mantido ao longo da evolução da célula. C I C L O R E P L I C A T I V O V I R A L • A u l a 3 • E T A P A 1 : A D S O R Ç Ã O São divisões mais ou menos didáticas, isso quer dizer que elas possam não ser completamente distantes, é possível que antes de uma etapa acabar, a etapa subsequente começe. E T A P A 2 : P E N E T R A Ç Ã O Uma vez que eles estão adsorvidos na superfície da célula, precisa-se pensar na entrada do vírus na célula e essa entrada recebe o nome de penetração. O vírus deve penetrar no citoplasma para se considerar que ele está dentro da célula. D iversidade da segunda etapa A primeira coisa que tem que considerar sobre a diversificação de processos de penetração do vírus na célula é a composição do vírus, pois é diferente o processo para vírus envelopados para vírus nus, diferente no seu processo básico. Ainda, a composição do vírus vai determinar se esse vírus precisa de variação de pH ou não precisa para entrar na célula. Para vírus envelopados: Ele sempre vai entrar na célula por um processo chamado fusão de membrana. 1 Se o vírus não tem necessidade de variação de pH, a fusão ocorre a nível de membrana citoplasmática. Se ele precisar de variação de pH, ele precisará ser endocitado. Isso é interessante para o vírus, se ele precisar de variação de pH, porque quando algo é endocitado pela célula ela passa estar no interior de um vacúolo, podendo chamar de endossomo. A célula acidifica o conteúdo endossomal como uma parte natural do processo de endocitose. Então, o vírus com essa necessidade precisa ser endocitado para fazer essa alteração de pH, que é sempre para o ácido. Para vírus nus: Os processos são mais diversificados. Para eles, também pode depender da variação de pH. Se ele não precisa dessa alteração, a penetração ocorre a nível da membrana citoplasmática. Se ele precisar da variação, ele também vai ser endocitado para que seu processo de penetração seja ativado. Para simplificar os vírus envelopados, vai ter um mecanismo de injeção de genoma através da membrana citoplasmática, ou seja, existem vírus nus que o núcleo capsídeo inteiro não penetra na célula, somente aquilo que está no seu genoma. Existem outros vírus nus que tem mecanismos de escape no interior do endossomo e o nucleocapsídeo fica livre no citoplasma. Esse processo começa a partir do momento em que o núcleo capsídeo está dentro da célula, no citoplasma. Porém, o genoma do vírus não está acessível para a célula ainda, então temos o processo chamado desnudamento, na qual o núcleocapsídeo se desagrega total ou parcialmente. O fato é que o genoma do vírus tem que ficar acessível para a célula. *Vírus nus que penetram por injeção de genoma, não passam por essa etapa. Quando precisa ocorrer o desnudamento, esse processo pode acontecer tanto no citoplasma quanto próximo ao núcleo. O que vai definir o local em que vai acontecer esse desnudamento é a natureza química do ácido nucleico viral. Em geral, quando o genoma do vírus é RNA, o desnudamento ocorre no citoplasma, e quando o genoma do vírus é DNA, ocorre próximo ao núcleo. A partir dessa etapa, praticamente não se tem mais o vírus, ele não está ficando mais separado, fisicamente, da célula hospedeira. Essa é uma característica exclusivamente dos vírus, não tem nenhum outro ente que parasite uma célula de forma intracelular em que aconteça isso. E T A P A 3 : D E S N U D A M E N T O E T A P A 4 : P R O D U Ç Ã O D E R N A M Na imagem, mostra diferentes estratégias para que tenha RNAm dentro do vírus de acordo com o tipo de genoma que esse vírus tem. Foram definidos grupos de vírus caracterizado pela natureza do genoma, química e morfológica. Isso tudo para que o processo de replicação continue dentro da célula. *Grupo IV: RNA de fita simples com polaridade (+). Isso define que é o RNAm. Então, existem vírus que já tem o genoma RNAm, então não precisa ter sua produção já que ele já é RNAm. *Para todos os outros grupos, precisa ter uma produção de RNAm viral. 2 Tradução das proteínas virais. Essa etapa vai acontecer com a participação dos ribossomos das células hospedeiras. Existem mecanismos para reprimir a tradução de proteínas da própria célula, favorecer a produção de proteínas virais e ainda nesse processo, vai ter a produção de proteínas que vão fazer parte do capsídeo e proteínas de envelope, de espícula. Então vamos ter a tradução de proteínas virais em poli ribossomos dispersos no citoplasma e também, tradução de proteínas virais no retículo endoplasmático no caso de vírus envelopado. É importante dizer que temos a tradução de proteínas estruturais e também de proteínas virais não estruturais (proteínas codificadas no genoma do vírus que não vão fazer parte da estrutura do vírion, mas que tem função importante para permitir ou otimizar esse próprio ciclo de replicação do vírus ou modulando o metabolismo da célula). Essa etapa, muitas vezes é subdividida. Nem todas as proteínas virais precisam ser produzidas ao mesmo tempo num ciclo de replicação do vírus. Quanto mais complexo o vírus for, maior a necessidade de escalonamento da expressão dos genes virais precisa acontecer. Em função disso, tem -se a tradução precoce e a tradução tardia, e não precisa produzir todas as proteínas ao mesmo tempo. As precoces são as mais necessárias e as tardias são aquelas cuja a função biológica possa acontecer em um outro momento, mais próximo ao seu fim, por exemplo. Quem define isso, é a expressão desse gene. E T A P A 5 : T R A D U Ç Ã O E T A P A 6 : R E P L I C A Ç Ã O D O G E N O M A Para o vírus de genoma RNA, precisara de uma RNA polimerase RNA dependente (enzima que produz RNA usando como monde uma RNA pré existente). Essa enzima não tem na célula animal, e sim no vírus. Vírus de genoma DNA, a replicação vai acontecer segundo o modelo mais próximo da replicação do cromossomo da célula hospedeira. Por essa razão que normalmente o desnudamento do genoma DAN ocorre próximo ao núcleo enquanto os de RNA não precisam dessa proximidade. Como o mecanismo bioquímico de replicação do genoma RNA independe das enzimas que a célula tem, porque a célulanão tem a enzima necessária, esses vírus no geral se replicam no citoplasma, enquanto o de DNA podem precisar de proteínas que estejam no núcleo. Quando tem uma enzima polimerase copiando um ácido nucleico pré existente, ela sempre vai fazer a produção dessa molécula nova antiparalela em relação a fita molde. Quer dizer que, a partir da extremidade 3' da fita molde, a polimerase vai produzir a 5' do acido nucleico que esta sendo sintetizado. Isso faz com que essas células tenham polaridades inversas uma em relação a outra. E T A P A 7 : M O N T A G E M Essa célula agora esta cheia de proteínas estruturais do vírus, as proteínas de capsídeo, por exemplo, acumuladas no citoplasma, proteínas espiculas de envelope localizadas em alguma membrana da célula, porque a partir da produção das espículas novas no retículo, essas proteínas vão ser transportadas através de vesículas para diferentes localizações da célula e pode ser a membrana citoplasmática ou podem ficar em organelas membranosas (reticulo, golgi...). Mas essas proteínas estão dispersas pela célula. Assim como tem varias copias de genomas produzido na etapa de replicação que estão ali acumuladas. Essa proximidade de elementos estruturais de vírus faz com que exista essa sétima etapa Nessa etapa ocorre a montagem do nucleocapsideo. Essas proteínas começam a se agregar, as copias de genomas vão sendo posicionados dentro dos capsídeos novos e começa ater uma individualização dos vírus novos em relação a célula hospedeira. 3 Para o vírus de genoma RNA, precisara de uma RNA polimerase RNA dependente (enzima que produz RNA usando como monde uma RNA pré existente). Essa enzima não tem na célula animal, e sim no vírus. Um vírus nus, o nucleocaspsideo já é o próprio virion. Se for um vírus envelopado, o nucleocapsideo ainda não é o viriun pronto. Nesse caso o termino de sua produção ocorre na etapa subsequente. Brotamento: os vírus estão brotando, sendo empurrado contra uma região de membrana da célula, onde as espiculas pré formadas estão localizadas. Esse processo culmina na liberação do virion completo. Eventualmente, esse processo é tão lesivo para a célula quanto a lise e esses dois processos convergem. O brotamento precisa ocorrer com a célula viva, porque é dependente de energia da célula. É a saída do vírus da célula, a progene viral, para iniciar o ciclo de infecção em outra célula ou em outros hospedeiro -Em vírus nus: lise da célula hospedeira -Em vírus envelopados: Os nucleoscapsideo não será virion porque não estão completos. Ele precisa de um mecanismo de liberação diferente da lise. Esse processo chama-se brotamento, mecanismo em que o envelope é adquirido E T A P A 8 : L I B E R A Ç Ã O 4