replica virus

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ESTRATÉGIAS DE REPLICAÇÃO DOS VÍRUS DNA E RNA
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CLASSIFICAÇÃO DE BALTIMORE: 
Vírus são classificados em sete grupos arbitrários:
I: DNA dupla fita (Adenovirus; Herpesvirus; Poxvirus, etc) 
II: DNA simples fita de senso positivo (Parvovirus) 
III: RNA dupla fita(Reovirus; Birnavirus) 
IV: RNA simples fita de senso positivo (Picornavirus; Togavirus, Flavivírus) 
V: RNA simples fita de senso negativo (Orthomixovirus, Rhabdovirus, etc) 
VI: RNA simples fita de senso positivo com um ciclo intermediário de replicação DNA (Retrovirus) 
VII: DNA dupla fita com um intermediário de RNA (Hepadnavirus) 
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PASSOS BÁSICOS DO CICLO DE REPLICAÇÃO DE UM VÍRUS
ADSORÇÃO ÀS CÉLULAS
PENETRAÇÃO
DESNUDAMENTO
SÍNTESE DO ÁCIDO NUCLEICO E DAS PROTEÍNAS
MATURAÇÃO
ESPALHAMENTO PARA AS OUTRAS CÉLULAS
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ADSORÇÃO
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ADSORÇÃO
Os vírus possuem sítios reativos em sua superfície que interage com receptores específicos na célula hospedeira.
Interação é PASSIVA 
Especificidade da interação define e limita o tipo de célula hospedeira que pode ser infectada. 
Danos causados a estes sítios de ligação (ex: por desinfetantes ou calor), ou o bloqueio por anticorpos específicos (anticorpos neutralizantes) podem impedir a infectividade de um vírus. 
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PENETRAÇÃO - VÍRUS ENVELOPADOS 
 Após a adsorção os vírus envelopados se fundem à membrana da célula hospedeira e ocorre a entrada do nucleocapsídeo viral no citoplasma da célula hospedeira. 
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PENETRAÇÃO
herpesvirus, paramyxovirus, HIV
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Vírus não envelopados entram na célula por um processo de endocitose que envolve a invaginação da membrana da célula hospedeira e formação de uma vesícula dentro do citoplasma da célula.
PENETRAÇÃO VÍRUS NÃO ENVELOPADOS 
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ENDOCITOSE DE VÍRUS NÃO ENVELOPADOS
CITOPLASMA
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SÍNTESE DO ÁCIDO NUCLEICO VIRAL E DAS PROTEÍNAS VIRAIS
MUITAS ESTRATÉGIAS
O ÁCIDO NUCLEICO PODE SER SINTETIZADO NO NÚCLEO OU NO CITOPLASMA DA CÉLULA INFECTADA
A SÍNTESE PROTEICA VIRAL É SEMPRE!! NO CITOPLASMA DA CÉLULA INFECTADA
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DEFINIÇÕES-PROTEÍNAS
VIRAIS
PROTEÍNAS ESTRUTURAIS
TODAS AS PROTEÍNAS DO VÍRUS MADURO
PROTEÍNAS NÃO-ESTRUTURAIS
CODIFICADAS PELO VÍRUS E QUE NÃO SÃO EMPACOTADAS NA PARTÍCULA VIRAL MADURA (SÃO REGULATÓRIAS)
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Ex: O genoma do HIV
Três genes estruturais
Sequencias repetitivas regulatórias (LTRs)
Genes regulatórios (não empacotados no virion)
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VIRUS CARREGAM INFORMAÇÃO GENÉTICA PARA:
ASSEGURAR A REPLICAÇÃO DE SEU PRÓPRIO GENOMA
ASSEGURAR O EMPACOTAMENTO DE SEU GENOMA NO NUCLEOCAPSÍDEO
ALTERAR A ESTRUTURA OU FUNÇÃO DA CÉLULA HOSPEDEIRA
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ESTRATÉGIAS DOS VÍRUS DE GENOMA RNA
Célula hospedeira DNA -> RNA
RNA polimerase dependente de DNA
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Quando o genoma viral já é um mRNA
GENOMAS DE RNA DE SENSO
POSITIVO (“PLUS”)
mRNA de senso positivo
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VIRUS
RNA DE POLARIDADE POSITIVA
EXEMPLOS
PICORNAVIRUS (Ex: Poliovírus)
TOGAVIRUS (Ex: Rubéola)
FLAVIVIRUS (Ex: Dengue)
RETROVÍRUS Ex: HIV
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REPLICAÇÃO DO RNA
RNA polimerase viral (replicase)
Fatores proteicos do hospedeiro envolvidos como acessórios de replicação;
Novas fitas de RNA positivas servem para:
Empacotamento viral
Moldes para replicação
Moldes para mais tradução
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REPLICAÇÃO DO
RNA VIRAL
RNA GENÔMICO SENSO POSITIVO
 3’
5´VPg
RNA (- SENSO) 
 3’
5´VPg
RNA GENÔMICO SENSO POSITIVO
 3’
5´VPg
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“INTERNAL RIBOSOME ENTRY SITE” (IRES)
RNA GENÔMICO (+ SENSO)
AAAAA
5´VPg
IRES
codon inicial
para tradução
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Genomas de RNA senso positivo com DNA intermediário
DS
DNA
+
RNA
DS
DNA
Transcriptase Reversa deve estar empacotada no virion.
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Necessitam sintetizar o mRNA
GENOMAS DE RNA DE SENSO NEGATIVO (“MINUS”)
RNA polimerase deve estar empacotada no virion.
mRNA de senso positivo
RNA de senso negativo
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VIRUS
RNA DE POLARIDADE NEGATIVA
Exemplos:
família Rhabdovirus (Vírus da estomatite vesicular; vírus rábico)
família Paramixovirus (PARAINFLUENZA, CAXUMBA, SARAMPO, VÍRUS RESPIRATÓRIO SINCICIAL) 
família Filovirus 
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3’
5’
genoma senso negativo
transcrição
mRNAs (positivos)
AAA
AAA
AAA
AAA
AAA
= cap
TRANSCRIÇÃO, TRADUÇÃO, REPLICAÇÃO
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GENOMAS DE RNA DUPLA FITA
mRNA de senso positivo
RNA genômico dupla fita
RNA polimerase deve estar empacotada no virion.
Necessitam sintetizar o mRNA
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Vírus RNA que não possuem uma fase DNA 
-
 
RNA
Sim
Infeccioso
Não
Positiva
Fita
RNA
Evento Inicial na 
célulal
Infectividade do 
RNA
RNA-
dependente 
RNA 
polimerase 
Genoma
Sim
RNA fita negativa
RNA dupla fita
Não infeccioso
Não infeccioso
Tradução
Transcrição
Transcrição
para transcrição
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RETROVIRUS
Genoma
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ESTRATÉGIAS DOS VÍRUS DNA DE REPLICAÇÃO NUCLEAR
mRNAs são necessários para a síntese de proteínas
Utiliza a RNA polimerase dependente de DNA, mais proteínas adicionais da célula hospedeira para a síntese do mRNA viral. 
Precisam replicar o seu próprio DNA
Utiliza a DNA polimerase, mais proteínas adicionais do hospedeiro para replicar o DNA viral
ESTA MAQUINARIA ESTÁ NO NÚCLEO CELULAR!! 
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ADSORÇÃO, PENETRAÇÃO DESNUDAMENTO
NUCLEUS
CYTOPLASM
FORA DA CÉLULA
ds DNA +
histones
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CICLO LÍTICO DOS VÍRUS DNA NUCLEARES 
FASE PRECOCE (EARLY) 
SÍNTESE DE PROTEÍNAS NECESSÁRIAS PARA A REPLICAÇÃO DO DNA VIRAL
A SÍNTESE DESTAS PROTEÍNAS ALTERA A SÍNTESE PROTEICA NORMAL DA CÉLULA HOSPEDEIRA
FASE TARDIA (LATE) 
 -REPLICAÇÃO DO DNA PROPRIAMENTE DITA
SÍNTESE DE PROTEÍNAS ESTRUTURAIS
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Proteínas precoces incluem as:
Que são necessárias para a transcrição dos mRNA precoces
São necessárias para a síntese do DNA
Alteram a expressão gênica do hospedeiro
Interferem com as defesas anti-virais do hospedeiro
Interferem com o ciclo de regulação celular
Adapted from Broker,T.R. In Processing of RNA. (Apirion, D ed) 181-212, 1984 
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PRODUTOS GÊNICOS MUITO PRECOCES (“immediate early”)
Papel no desnudamento viral quando no citoplasma
Uma vez desnudado, os genes precoces estão prontos para a transcrição
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ESTRATÉGIAS DOS VÍRUS DNA DE REPLICAÇÃO CITOPLASMÁTICA
Precisam ter genes para codificar DNA e RNA polimerases citoplasmáticas.
Precisam ter genes para codificar proteínas acessórias para a síntese do RNA e DNA.
Precisam de genomas maiores!!!!!
Ex: família dos poxvírus (100x mais DNA do que os vírus de DNA nucleares como os parvovírus)
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DNA
DNA
RNA polimerase viral
VÍRUS DNA DE REPLICAÇÃO CITOPLASMÁTICA
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TRANSCRIÇÃO PRECOCE DOS VÍRUS DNA DE REPLICAÇÃO CITOPLASMÁTICA
Ocorre no citoplasma da célula hospedeira
RNA polimerase viral empacotada no interior do virion
Enzimas para capping, metilação, poliadenilação no virion
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Inibição da tradução na célula hospedeira
Célula não infectada
Subunidade ribosomal +40S normal
Subunidade ribosomal +40S alterada
Célula infectada
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RESUMO DAS CLASSES VIRAIS DE ACORDO COM O GENOMA E AS FORMAS DE REPLICAÇÃO 
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Classe I: DNA dupla fita (Adenovirus; Herpesvirus; Poxvirus; Papovavirus)
Dois grupos:
 a) Replicação exclusivamente nuclear (ex: Adenovirus, Papovavirus, Herpesvirus).
Muito precoces 
Precoces 
 Tardios
 b) Replicação citoplasmática (ex: Poxvirus). Contém todos os genes responsáveis pela transcrição e pela replicação e por isso tem um genoma maior. 
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Classe II: DNA Simples fita de senso positivo (Parvovírus)
 
Replicação ocorre no núcleo e envolve a formação de uma fita de senso negativo que serve de molde para a síntese da fita positivas. 
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Classe III: RNA dupla fita (Reovirus)
Estes vírus possuem genomas segmentados. Cada segmento gênico é transcrito separadamente para produzir um mRNA monocistrônico. 
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Classe IV: RNA fita simples de senso positivo(Picornavirus; Calicivirus; Togavirus; Flavivirus; Coronavirus):
mRNA policistrônico: Ex: Picornavirus; Hepatitis
A. Genome RNA = mRNA. Tradução resulta numa poliproteína que é posteriormente clivada em proteínas maduras.
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Classe V: RNA Simples fita de senso negativo (Orthomyxovirus; Paramixovirus; Rhabdovirus; Filovirus; Bunyavirus):
Segmentados Ex: Orthomixovirus. Primeiro passo na replicação é a transcrição do RNA senso positivo pela RNA polimerase para produzir mRNAs monocistrônicos que são traduzidos e também servem de molde para a replicação do genoma viral em senso negativo. 
 Não segmentados Ex: Rhabdovirus: Replicação ocorre como acima e os mRNA monocistrônicos são produzidos. 
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Classe VI: RNA simples fita de senso positivo com DNA como forma intermediária (Retrovirus):
O genoma é de senso positivo e é o único dentre os vírus que é diplóide.
O genoma positivo não serve como mRNA mas como molde para a transcrição reversa. 
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Classe VII: DNA DUPLA FITA COM RNA DE FORMA INTERMEDIÁRIA (Hepadnavirus):
Este tipo de vírus também utiliza a transcrição reversa mas diferentemente dos retrovírus isto ocorre no interior da partícula viral na hora da maturação da partícula viral. Na hora da infecção da célula hospedeira a primeira coisa que acontece é a transcrição do RNA.