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VÍRUS 225 nm 300 nm 90 nm 150 nm Hemácia 10.000 nm E. Coli (bactéria) 24 nm nm = nanômetro TAMANHO DOS VÍRUS CARACTERÍSTICAS GERAIS • Vírus: conjuntos de genes capazes de se transferir de uma célula para outra e de direcionar a atividade das organelas celulares no sentido de reproduzi-los e transferi-los para o exterior, onde infectam outras células – PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOS; Fabricados pela maquinaria celular seguindo as informações contidas no genoma viral; • A partícula viral dotada da capacidade de infectar uma célula hospedeira chama-se vírion. Praticamente todos os organismos vivos podem ser infectados pelos vírus. Células de animais, vegetais, fungos, bactérias e protistas. Célula Animal Célula Vegetal Bactéria Fungo Protozoário Vírus QUEM SÃO OS HOSPEDEIROS DOS VÍRUS? VÍRION • Constituído pelo capsídio (cápsula) formado por capsômeros envolve e protege o genoma (RNA ou DNA). Capsômeros: constituídos por uma ou pequena variedade de proteínas. • Alguns vírus apresentam nucleocapsídio invólucro lipoproteico (por fora). VÍRION (nucleocapsídio) BACTERIÓFAGO BACTERIÓFAGO VÍRION • Genoma viral pode ser: DNA ou RNA, em cadeia simples ou dupla; • A multiplicação geralmente é realizada em 2 etapas: 1. O material genético da célula parasitada fabrica as partes constituintes dos vírions; 2. Essas partes juntam-se, por um processo de montagem, para formar os novos vírus. VÍRUS • Os vírus mais estudados são os animais, vegetais e bacteriófagos (fagos); • A interação das proteínas virais com as da superfície das células determina a especificidade do vírus tipo de célula hospedeira; O CULTIVO DE VÍRUS • Os vírus são cultivados principalmente em culturas de bactérias, culturas de células e em embriões de galinha. Cultivos de células: acompanhado por meio das alterações que os vírus causam nas células e podem ser detectadas ao microscópio óptico alterações chamadas efeito citopático. Células cultivadas são mais sensíveis aos vírus do que enquanto fazem parte do corpo de um animal. O CULTIVO DE VÍRUS • Vírus vegetais podem ser estudados por meio da inoculação em plantas. Tem sido utilizados protoplastos de células foliares, obtidos pela digestão da parede celular. Podem ser mais facilmente infectadas pela adição de uma suspensão de vírus ao meio de cultura. • O cultivo em embriões de galinha pode ser feito através dos anexos embrionários. Protoplasto: qualquer célula vegetal desprovida da sua parede celular. • Estruturas que não fazem parte do corpo do embrião (vertebrados). Vesícula Vitelínica (Saco Vitelínico) Armazenamento de alimentos Âmnio (Bolsa d’água) Proteção Cório Trocas gasosas Alantóide Armazenamento de excretas ANEXOS EMBRIONÁRIOS CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS • Constituídos basicamente por: proteínas, ácidos nucleicos e lipídios (alguns contém) encontrados no envelope; • Variedade de proteínas presentes é muito restrita, e alguns possuem apenas um tipo; • As proteínas são antigênicas: capazes de estimular as defesas do organismo invadido e a formação de anticorpos – por isso são importantes; CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS • Maioria dos vírus: genoma de DNA com hélice dupla ou RNA um filamento simples. DNA filamento simples e RNA filamento duplo são menos frequentes. • Além do ácido nucleico e das proteínas dos capsômeros, alguns vírus saem da célula hospedeira com um invólucro derivado do sistema celular de membranas. Lipídios são os mesmos das membranas celulares, mas as proteínas são codificadas pelo genoma do vírus. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A PRESENÇA DE NUCLEOCAPSÍDIO • Os vírus são classificados em 2 grupos: Vírus envelopados (com nucleocapsídio); Vírus não envelopados (sem nucleocapsídio). CLASSIFICAÇÃO QUANTO A PRESENÇA DE NUCLEOCAPSÍDIO • No grupo dos vírus envelopados o capsídeo é coberto pelo envelope que é formado quando o vírus é exocitado da célula hospedeira. • Dessa maneira, o envelope é formado por uma porção da membrana citoplasmática da célula hospedeira. HIV CLASSIFICAÇÃO QUANTO A PRESENÇA DE NUCLEOCAPSÍDIO • No grupo dos não envelopados o capsídeo não se encontra envolvido pelo envelope, dessa maneira diz-se que o vírus é nu. CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS • Determinados vírus com genoma de RNA, con- tém uma polimerase que copia RNA, formando outra molécula de RNA, que é complementar à primeira. • Nesses casos, a RNA-polimerase dependente de RNA é: Transportada pelo vírus pois é essencial para iniciar a replicação do genoma viral; Sintetizada a partir do filamento simples de RNA que serve de mensageiro; CONSTITUIÇÃO DOS VÍRUS Vírus com RNA de hélice dupla: após a penetração na célula, os filamentos se separam, e um liga-se aos ribossomos, atuando como mensageiro para a síntese da enzima; • Depois de catalisar a síntese da polimerase, o genoma viral é copiado e esses filamentos constituirão os novos genomas; Nas células fluxo de informação é sempre no sentido de DNA para RNA, não existindo enzima para cópia de RNA a partir de outro RNA. MORFOLOGIA DE CAPSÔMEROS • A morfologia externa e a estrutura interna dos vírions são estudadas através de técnicas de difração de raios X e de microscopia eletrônica; • Vírions podem possuir simetria: helicoidal ou icosaédrica. VÍRIONS HELICOIDAIS • Possui a forma de um cilindro com 300 nm de comprimento por 18 nm de diâmetro, contendo 2.130 capsômeros (subunidades proteicas de 158 aa) organizados como uma hélice em torno de uma hélice de RNA internamente localizada (genoma). Vírus do mosaico do tabaco VÍRIONS ICOSAEDRICOS Adenovírus • Forma de um icosaedro com 20 faces triangulares e 12 vértices (todos, porém o nº e o tamanho dos capsômeros varia); Seus vírions possuem 89 nm de diâmetro. faces vértices • Os vírus em geral podem se multiplicar de 2 maneiras: Multiplicação lítica ataca uma célula e provoca sua morte; Multiplicação lisogênica se reproduz no interior da célula sem matá-la. MULTIPLICAÇÃO DOS VÍRUS CICLO LÍTICO 1. Adsorção: os vírus usando proteínas da cápsula prendem-se à célula hospedeira. 2. Penetração: o vírus injeta o material genético viral no interior da célula hospedeira infectando-a. A cápsula vazia não ataca outras células. 3. Montagem: o vírus produz cópias do seu material genético e proteínas para a montagem de novos vírus. Duração do processo: menos de 30’; Vírus que só se reproduz através de ciclo lítico: virulento. Ciclo lítico: a célula hospedeira é destruída no final do ciclo reprodutivo do vírus. BACTERIÓFAGO 1 2 3 4 4. Liberação: os vírus comandam a produção de enzimas que quebram as membranas das células hospedeiras liberando novos vírus. Eclipse Eclipse: não infectantes – sem aparelho de inoculação. MONTAGEM DOS BACTERIÓFAGOS No caso dos bacteriófagos, a organização de novos fagos é decorrente da atividade de 3 linhas de montagem: 1. Formação das cabeças contendo o DNA envolvido pelos capsômeros; 2. Formação das caudas; 3. Formação das fibras da cauda. CICLO LISOGÊNICO Ocorre fusão de material genético do vírus e da célula hospedeira (provírus ou profago) sem que isso provoque a morte celular. Ao se reproduzir a célulahospedeira reproduz também o material genético viral – células filhas já nascem contaminadas. Vírus que se reproduzem por meio de ciclo lisogênico: temperados (misturados). Ciclo lisogênico: a célula hospedeira não é destruída no final do ciclo reprodutivo do vírus. INDUÇÃO • Determinados agentes físicos ou químicos, induzem os provírus a se tornarem virulentos, processo conhecido como indução. • Em determinados fagos ocorre o encurtamento da cauda durante a injeção do material gênico na bactéria parasitada. Cauda sofre alargamento e na sequência encurtamento. REPRODUÇÃO DO HIV • Ataca, parasita e mata a célula de defesa linfócito T4 (CD4). Responsável pelo reconhecimento de partículas estranhas e eventos que dão origem a anticorpos. • O vírus HIV se funde a MP do linfócito T4 onde em seu interior o RNA viral realiza a transcrição reversa através da enzima transcriptase reversa (produção de DNA a partir de RNA). • DNA irá produzir novos RNA virais e enzimas necessárias para a montagem de novos vírus. • Depois de prontos, ao saírem das células humanas os vírus HIV são envolvidos por membrana da célula hospedeira – envelope lipoprotéico. Contra a AIDS utiliza-se o coquetel de drogas: inibidor de transcriptase e inibidor de protease (síntese proteica usada na produção de novas cápsulas virais). REPRODUÇÃO DO HIV Em nenhum momento os medicamentos matam o vírus HIV. • Vírus Envelopado; • Possui 2 fitas de RNA; • Possui enzima Transcriptase reversa; • Possui a capacidade de produzir DNA a partir de RNA. Envelope Lipoprotéico Capsídio 2 moléculas de RNA Enzimas Transcriptase Reversa Atenção: Para ser considerado retrovírus, não basta possuir RNA é necessário a presença da enzima transcriptase reversa. RETROVÍRUS - HIV HIV, vírus da AIDS é um retrovírus. Ciclo reprodutivo do HIV. DNA RNA RNA DNA Transcrição normal (célula) RETROTRANSCRIÇÃO Transcrição reversa (vírus) Retrovírus: RNA, transcriptase reversa e retrotranscrição. • HIV: retrovírus que parasita o linfócito T4. Linfócito T4: produzem uma substância que estimula o linfócito B a se transformar em plasmócitos que inicia a produção de anticorpos. Não havendo produção de anticorpos instala-se a deficiência no sistema imunológico. O macrófago (célula responsável pela fagocitose de partículas estranhas) também pode ser infectado pelo HIV. REPRODUÇÃO DO HIV DOENÇAS EM VEGETAIS • Os vírus produzem muitas doenças nos vegetais, causando graves prejuízos à agricultura. • Dentre essas doenças estão: 1. Mosaico da berinjela; 2. Mosaico de Mirabilis; 3. Nanismo da Pangola; 4. Anel do pimentão; 5. Mosaico do tabaco; 6. Mosaico comum da mandioca; 7. Mosaico-em-faixa da cebola; 8. Tristeza do Citrus; 9. Faixa clorótica das nervuras do milho. VIRÓIDES • Menores causadores de doenças conhecidos; • Formado por RNA fita simples - circular, fechada e de pequeno tamanho (250 a 400 pb); • Não apresentam cápsula proteica – difere dos vírus; • Apresentam replicação do RNA no interior da célula hospedeira; • Encontrados no interior de células vegetais superiores – doenças em plantações de frutas cítricas.
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