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Capsídio DNA Envelope membranoso Cabeça Fibras Capsídio RNA Cauda DNA Capsídio RNA Capsídio R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 51 C a p ít u lo 2 • Ví ru s Ainda que a maioria dos vírus cause prejuízos à humanidade, há estudos em andamento demonstrando que alguns deles podem nos trazer benefícios. Grande parte dos projetos de geneterapia, cujo objetivo é curar doenças genéticas, baseia-se no emprego de vírus genetica- mente modificados que transportariam genes normais para dentro de células doentes. Estuda-se também a possibilidade de se utilizar vírus que atacam bactérias (os chamados bacteriófagos) para combater infecções bacterianas resistentes ao tratamento com antibióticos. 2 A estrutura dos vírus Um vírus é fundamentalmente constituído por uma ou mais moléculas de ácido nucleico (DNA ou RNA), envoltas por moléculas de proteínas que constituem o capsídio. Certos tipos de vírus apresentam, ainda, um revestimento mais externo, denominado envelope, formado por partes de membrana plasmática da célula em que se originaram. (Fig. 2.2) Figura 2.2 Representação esquemática de alguns vírus, com parte do capsídio removida para mostrar o ácido nucleico em seu interior. (Imagens sem escala, cores-fantasia.) Na parte inferior, micrografias desses mesmos vírus ao microscópio eletrônico de transmissão, colorizadas artificialmente. Vírus do mosaico do fumo (aumento 62.0003) Adenovírus (aumento 33.0003) Vírus da gripe (aumento 91.4003) Bacteriófago T4 (aumento 91.7003) O genoma viral No ácido nucleico do vírus localizam-se os genes, que são as informações codifica- das necessárias para se produzir novas partículas virais. O conjunto desses genes é o genoma viral. R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 52 U n id a d e B • Ví ru s, m o n e ra s, p ro to ct is ta s e f u n g o s Comparados a outros organismos, os vírus têm poucos genes. Enquanto o genoma humano tem cerca de 25 mil genes e o genoma bacteriano cerca de 4 mil, o vírus da varíola, um dos maiores e mais complexos, tem apenas 200 genes. Vírus pequenos como o HIV (vírus da aids) e o vírus do sarampo têm menos de 10 genes. Vírus de DNA e vírus de RNA O genoma da absoluta maioria dos vírus constitui-se apenas de um tipo de ácido nucleico, que pode ser o DNA (ácido desoxirribonucleico) ou o RNA (ácido ribonucleico). Assim, de acordo com o tipo de material genético que apresentam, os vírus são classificados em vírus de DNA e vírus de RNA. Recentemente, descobriu-se que alguns vírus de DNA, entre eles o citomegalovírus e o vírus da hepatite B, podem iniciar a fabricação de moléculas de RNA enquanto ainda estão se formando na célula hospedeira. Sendo assim, a partícula viral contém os dois tipos de ácidos nucleicos. Apesar disso, eles continuam a ser considerados vírus de DNA, pois esse é o ácido nucleico bá- sico de seu genoma. O genoma viral entra em atividade assim que penetra na célula hospedeira, geralmente esti- mulado por enzimas da própria célula. Uma vez ativado, o material genético do vírus passa a se multiplicar, produzindo dezenas ou centenas de cópias de si mesmo; ao mesmo tempo, tem início a produção de moléculas de RNA mensageiro (RNAm) viral, que orientam a formação de proteínas do vírus. Algumas delas causam alterações no funcionamento da célula hospedeira, controlando seu metabolismo para produzir novos vírus. Outras proteínas farão parte do capsídio que envolve e protege o material genético dos vírus que se formarão. Tanto o DNA quanto o RNA que constituem o genoma viral podem apresentar cadeia simples ou cadeia dupla. A maioria dos vírus de DNA têm esse ácido nucleico em cadeia dupla; entre os que apresentam DNA de cadeia simples destacam-se o bacteriófago X174, um vírus de bactérias, e o parvovírus, causador de uma virose em cães. Por outro lado, a maioria dos vírus de RNA tem cadeia simples; entre os poucos que têm RNA em cadeia dupla destacam-se muitos dos vírus que atacam plantas, e o reovírus, que causa diarreia em seres humanos. Os vírus de RNA de cadeia simples costumam ser classificados em três tipos básicos: vírus de cadeia 2 (negativa), vírus de cadeia 1 (positiva) e retrovírus. Os vírus de cadeia 2 (RNA2) produzem moléculas de RNA mensageiro (RNAm) com sequên- cia de bases complementar à do RNA genômico. Ao penetrar na célula hospedeira, a cadeia de RNA viral, chamada de cadeia 2, é ativada e serve de molde para a síntese de moléculas de RNA complementares; por exemplo, se a cadeia 2 tiver a sequência de bases AACUUAGCC, o RNAm sintetizado por ela terá a sequência complementar UUGAAUCGG. Parte das moléculas de RNA assim produzidas atua diretamente na síntese de proteínas virais. Outra parte é utilizada como molde para a síntese de novas cadeias 2, que serão empacotadas e constituirão o genoma dos novos vírus formados na célula infectada. São exemplos de vírus de cadeia 2 os hantavírus, que causam febre hemorrágica, e os vírus de gripe. (Fig. 2.3A) Os vírus de cadeia 1 (RNA1) produzem moléculas de RNAm com sequência de bases idên- tica à do RNA genômico. Na célula hospedeira, a molécula de RNA viral, chamada de cadeia 1, é ativada e serve de molde para a síntese de moléculas de RNA complementares; estas, por sua vez, atuam como molde para a produção de cadeias 1 idênticas à originalmente presente no vírus. Algumas das cadeias 1 produzidas são utilizadas como RNAm, comandando diretamente a síntese das proteínas virais; outras serão empacotadas no interior de capsídios proteicos e constituirão o genoma dos novos vírus formados na célula infectada. São exemplos de vírus de cadeia 1 o vírus da rubéola e o vírus da dengue. (Fig. 2.3B) Os retrovírus contêm uma cadeia simples de RNA genômico associada à enzima transcrip- tase reversa. Esta catalisa a síntese de uma cadeia simples de DNA cuja sequência de bases é complementar à do RNA viral. Por exemplo, se no RNA do retrovírus houver a sequência de bases AACUUAGCC, a transcriptase reversa orientará a formação de uma cadeia de DNA com sequên- cia TTGAATCGG. O nome da enzima refere-se ao seu modo de ação: ela faz uma transcrição ao contrário (reversa) em relação ao que normalmente ocorre nas células, que seria a produção de RNA a partir de DNA. FORMAÇÃO DE NOVOS VÍRUS FORMAÇÃO DE NOVOS VÍRUS CÉLULA INFECTADA Síntese de proteínas CÉLULA INFECTADA CÉLULA INFECTADA FORMAÇÃO DE NOVOS VÍRUS Proteínas virais Proteínas virais Proteínas virais RNA viralRNA � RNA � Síntese de cadeias de RNA � a partir do RNA � DNA viral integrado no cromossomo da célula Degradação do RNA viral e síntese da cadeia complementar de DNA Síntese de cadeia de DNA a partir do RNA viral Transcriptase reversa RNA Síntese de proteínas Síntese de cadeias de RNA � a partir do RNA � RNA �RNA � Síntese de RNA viral a partir do DNA viral VÍRUS INFECTANTE DE RNA � RETROVÍRUS INFECTANTE Síntese de proteínas Síntese de cadeias de RNA � a partir do RNA � RNA � VÍRUS INFECTANTE DE RNA � Síntese de cadeias de RNA � a partir do RNA � Síntese de cadeias de RNA � a partir do RNA � RNA � B CA R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 53 C a p ít u lo 2 • Ví ru s À medida que sintetiza a cadeia de DNA, a transcriptase reversa degrada o RNA que serviu de molde. Em seguida, a enzima comanda a produção de uma cadeia de DNA complementar à primeira, originando uma molécula de DNA de cadeia dupla. Esse DNA será utilizado, então, para transcrever moléculas de RNAm que orientam a síntese das proteínas virais. O DNA produzido pela transcriptase reversa sintetiza também moléculas de RNA que serão empacotadas e cons- tituirão o genoma dos novosvírus formados na célula infectada. Um exemplo de retrovírus é o HIV, o vírus causador da aids. (Fig. 2.3C) Figura 2.3 Representação esquemática dos processos de síntese que caracterizam os três diferentes tipos de vírus de RNA de cadeia simples: vírus de cadeia RNA2 (A), vírus de cadeia RNA1 (B) e retrovírus (C). (Imagens sem escala, cores-fantasia.) Envoltórios virais O ácido nucleico viral é revestido por um envoltório protetor de natureza proteica, o capsídio, que pode apresentar formas variadas e complexas. Juntos, capsídio e ácido nucleico compõem o nucleocapsídio. Em certos vírus, o nucleocapsídio é envolto externamente por uma membrana lipoproteica, o envelope viral, formada quando a partícula viral é expelida pela célula hospedeira. Além de proteínas e lipídios de origem celular, o envoltório do nucleocapsídio contém proteínas virais específicas, que foram adicionadas à membrana celular enquanto o vírus se multiplicava no interior da célula hospe- deira. A presença ou não de envoltório lipoproteico permite classificar os vírus em duas categorias: vírus envelopados e vírus não envelopados. Exemplos de vírus envelopados são os vírus da herpes, da varíola, da rubéola e da gripe. Exemplos de vírus não envelopados são o adenovírus, que causa infecções respiratórias e conjuntivites, e o vírus da poliomielite, que causa paralisia infantil.
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