Aula 8 Introducao a Virologia

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INTRODUÇÃO
 À 
 VIROLOGIA
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
Termos e Definições em Virologia 
 Nomenclatura dos Vírus
 Classificação dos Vírus
 Estrutura Viral
 Composição Química dos Vírus
 Replicação Viral (Ciclo lítico e lisogênico)
 Genética dos Vírus
 Modos de Transmissão dos Vírus
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Agentes causadores de infecções no homem, outros animais, vegetais e bactérias.
Sem metabolismo próprio.
Parasitas intracelulares obrigatórios.
Não se desenvolvem em ambientes extracelulares.
Definições dos Vírus
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
1. Termos e Definições em Virologia
 Capsídeo: Envoltório protéico ou camada que encerra o genoma de ácido nucléico.
 Capsômeros: Aglomerados de polipeptídeos que se encontram na superfície das partículas virais icosaédricas, observadas ao microscópio eletrônico.
 Envoltório: Membrana contendo lipídios que circunda algumas partículas virais.
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 Nucleocapsídeo: Complexo proteína-ácido nucléico, representando a forma acondicionada do genoma viral.
 Subunidade: Cadeia polipeptídica viral dobrada.
 Unidade de organização: Conjunto de subunidades ou unidades estruturais.
 Unidades estruturais: Subunidades protéicas básicas do envoltório.
 1. Termos e Definições em Virologia
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 Vírion: Partícula viral completa e infecciosa. Serve para transferir o ácido nucléico viral de uma célula para outra.
 Vírus defeituoso: Partícula viral funcionalmente deficiente em algum aspecto da replicação.
1. Termos e Definições em Virologia
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 Ordem viral: Agrupamentos de famílias de vírus que compartilham características comuns. Sufixo – virales.
 Família e Subfamília Viral: Agrupamentos de gêneros virais que compartilham características comuns e distintas de outros membros de outras famílias. Sufixos – viridae e virinae, respectivamente.
 Gênero Viral: Agrupamento de espécies que compartilham características comuns e que são distintas de outros membros de outros gêneros. Sufixo – virus.
2. Nomenclatura dos vírus
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 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 Espécie Viral: Classe constituída de uma estirpe de replicação com um nicho ecológico particular. É a mais importante na classificação hierárquica. O nome é acompanhado pelo termo virus.
Exemplo:
Família Herpesviridae, subfamília Alphaherpesvirinae, 
gênero Simplexvirus, herpesvirus humano 2
2. Nomenclatura dos vírus
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3. Classificação dos vírus
 Morfologia do vírion.
 Propriedades físico-químicas do vírion.
 Propriedades do genoma viral.
 Propriedades das proteínas virais.
 Organização e replicação do genoma.
 Propriedades antigênicas.
 Propriedades biológicas.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
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4. Estrutura Viral
 Tipos de simetria das partículas virais
 Simetria cúbica
 O padrão icosaédrico é observado em vírus animais com simetria cúbica e permite determinar o número de capsômeros numa partícula viral.
 O ácido nucléico viral encontra-se condensado dentro das partículas isométricas, podendo existir partículas vazias.
 INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
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 Simetria cúbica
 Os capsídios icosaédricos formam-se independente do ácido nucléico.
 Simetria helicoidal
 As subunidades protéicas estão ligadas de forma periódica ao ácido nucléico viral, girando até formar uma hélice.
 O complexo proteína-ácido nucléico (nucleocapsídeo) é enrolado no interior de um envoltório lipídico.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 4. Estrutura Viral
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Vírus Icosaédricos
Vírus Helicoidais
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 Simetria helicoidal
 O complexo proteína-ácido nucléico (nucleocapsídeo) é enrolado no interior de um envoltório lipídico.
 Não é possível a formação de partículas helicoidais vazias.
 Os vírus conhecidos com simetria helicoidal contêm genoma de RNA.
 Estruturas complexas
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
4. Estrutura Viral
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Vírus complexos
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Vírus Complexos
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INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
4. Estrutura Viral
 Medida do tamanho do vírus
 São utilizados métodos para determinar o tamanho dos vírus e seus componentes.
 Observação direta ao microscópio eletrônico ( método mais utilizado).
 Filtração através de membrana de porosidade.
 Sedimentação na Ultracentrífuga.
 Medidas comparativas.
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Tamanho dos vírus
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5. Composição Química dos vírus
 Proteína viral
 Principal função: Facilitar a transferência do ácido nucléico viral de uma célula hospedeira para outra.
 Proteger o genoma viral da inativação por nucleases. 
 Fixação da partícula viral a célula susceptível.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
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Envelope viral
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 Proteína viral
 Simetria estrutural da partícula viral.
 Determina as características antigênicas.
 Importante para a iniciação do ciclo de replicação viral quando o vírion penetra na célula hospedeira ( enzimas transportadas no interior de vírus).
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 5. Composição Química dos vírus
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 Ácido nucléico viral
 Contém um único tipo de ácido nucléico ( DNA ou RNA) que codifica a informação genética necessária a sua replicação.
 O genoma pode se constituir de filamento único ou duplo; circular ou linear; segmentado ou não.
 A sequência e a composição dos nucleotídeos de cada ácido nucléico viral são distintas.
 O ácido nucléico viral pode ser caracterizado pelo seu conteúdo de guanina e citosina.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 5. Composição Química dos vírus
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INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
 5. Composição Química dos vírus
 Lipídios virais
 O involúcro lipídico é adquirido quando o nucleocapsídeo brota da membrana celular durante o processo de maturação.
 O brotamento só ocorre em locais onde proteínas específicas do vírus foram inseridas na membrana celular do hospedeiro.
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 Glicoproteínas virais
 Pertencem ao envoltório e são codificadas pelo vírus.
 As localizadas na superfície fixam a partícula viral a uma célula-alvo ao interagirem com um receptor celular.
 Estão envolvidas na etapa da infecção em que ocorre fusão da membrana.
 São importantes antígenos virais.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
5. Composição Química dos vírus
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6. Replicação Viral
 Os vírus se multiplicam apenas em células vivas.
 É necessário a síntese de proteínas virais pela maquinaria de síntese protéica da célula hospedeira.
 O vírus deve ser capaz de produzir um mRNA.
 Período de eclipse: Fase do ciclo de crescimento onde ocorre multiplicação viral, porém, o vírion infectante se rompe e perde sua infecciosidade Após o período de eclipse, existe um intervalo de rápido acúmulo de uma progênie infectante de partículas virais.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
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 Etapas gerais nos ciclos de replicação viral
 Fixação, penetração e desnudamento
 Fixação de um vírion com um sítio específico na superfície celular.
 Penetração: A partícula viral é captada no interior da célula.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
6. Replicação Viral
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 Etapas gerais nos ciclos de replicação viral
 Fixação, penetração e desnudamento 
 Penetração: A partícula viral é captada no interior da célula.
 O desnudamento ( separação física do ácido nucléico dos outros componentes estruturais dos vírions) ocorre ao mesmo tempo ou logo após a penetração, liberando o genoma na forma de ácido nucléico livre ou como nucleocapsídeo.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
6. Replicação Viral
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 Etapas gerais nos ciclos de replicação viral 
 Expressão dos genomas virais e síntese dos componentes.
 Transcrição de mRNAs específicos a partir do ácido nucléico viral para expressão e duplicação da informação genética.
 Os vírus utilizam componentes celulares para tradução de mRNA.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
6. Replicação Viral
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 Etapas gerais nos ciclos de replicação viral 
 Morfogênese e Liberação
 Os genomas virais recém-sintetizados e os polipeptídeos do capsídeo unem-se para formar a progênie de vírus.
 Os capsídeos icosaédricos podem condensar-se na ausência de ácido nucléico.
 Os nucleocapsídeos
dos vírus com simetria helicoidal não podem se formar na ausência de RNA viral.
 As células infectadas sofrem lise, liberando as partículas virais. 
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
6. Replicação Viral
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Fixação
Penetração
Desnudamento
Expressão gênica
Morfogênese e liberação viral
 
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
6. Replicação Viral
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Replicação de Bacteriófagos
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Penetração direta - injeção do material genético
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Ciclo lítico de um bacteriófago
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Ciclo lisogênico
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Atração química
Espículas glicoproteicas geralmente fazem o reconhecimento
Adesão de vírus de animais
Entrada e desnudamento
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 Interações entre vírus
 Recombinação
 Produção de progênie viral com traços que não são encontrados nos vírus parentais.
 Fragmentação do ácido nucléico com união de parte do genoma do vírus original e do segundo vírus.
 O vírus recombinante é geneticamente estável.
 Produz progênie igual durante a replicação. 
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Interações entre vírus
 Reativação Genética
 Resgate do marcador.
 Recombinação do genoma de um vírus ativo com uma partícula viral inativa com resgate de certos marcados do vírus inativo com produção de progênie viável. 
 A progênie é diferente do vírus parental inativado.
 É geneticamente estável.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Interações entre vírus 
 Reativação por multiplicidade: 
 Múltiplas partículas virais inativas interagem a mesma célula, produzindo uma progênie viável.
 Complementação
 Interação entre genomas virais em células infectadas por dois vírus.
 Um vírus fornece um produto gênico em que o segundo é defeituoso. 
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Interações entre vírus 
 Mistura Fenotípica
 O genoma de um vírus torna-se incorporado aleatoriamente nas proteínas dos capsídeos especificadas por um vírus diferente ou um capsídio consistindo em componentes de ambos os vírus.
 Em geral ocorre em membros da mesma família.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Interações entre vírus 
 Interferência
 A infecção de culturas por dois vírus, resultando em inibição da multiplicação de um deles.
 Um vírus pode bloquear a capacidade do segundo de adsorve-se à célula, bloqueando os seus receptores.
 Um vírus pode competir com o outro por componentes do processo de replicação.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Interações entre vírus 
 Interferência
 O primeiro vírus pode fazer com que a célula infectada produza um inibidor.
 Interferência heteróloga: Vírus não relacionados.
 Interferência homóloga: Vírus relacionados.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
7. Genética Viral
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 Transmissão direta pessoa para pessoa por contato.
 Via fecal-oral. 
 Contato sexual.
 Contato mão-boca, boca-olhos e boca-boca.
 Sangue contaminado.
 Transmissão de animal para animal, sendo o ser humano um hospedeiro acidental.
 Transmissão por um vetor artrópode.
INTRODUÇÃO À VIROLOGIA
8. Transmissão dos Vírus
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Radiação Ultravioleta
Radiações
Vírus
Fatores envolvidos na ativação de oncogenes
Alguns possuem cópias de oncogenes em seu genoma
Alguns estimulam oncogenes do hospedeiro
Alguns interferem com a repressão de tumor, quando inseridos no gene repressor
Como vírus podem causar câncer
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Doença de Hodgkin
Linfoma de Burkitt
Vários vírus de DNA e RNA são responsáveis por cânceres humanos
Cancer Cervical “HPV”