Virologia Veterinária_EDUARDO FLORES
888 pág.

Virologia Veterinária_EDUARDO FLORES


DisciplinaMicrobiologia Veterinária698 materiais8.621 seguidores
Pré-visualização50 páginas
virais e 
facilitam a compreensão da sua evolução, des-
tacam-se a grande quantidade de progênie viral 
produzida a partir da infecção de uma única cé-
lula e o curto período de tempo de geração. Para 
se ter uma idéia desta dinâmica, a infecção de 
uma célula, com uma única partícula infecciosa, 
pode produzir uma progênie de mais de 100.000 
novos vírions em pouco mais de 10 horas. Isso 
corresponde a uma cópia do genoma produzida 
a cada meio segundo. Considerando-se infec-
ções de hospedeiros multicelulares \u2013 ou mesmo 
cultivos celulares \u2013 as gerações se sucedem em 
magnitude (número de indivíduos produzidos) 
e velocidade inimagináveis. Um ingrediente adi-
cional nesta complexidade é a potencial variação 
genética da progênie. Nos vírus RNA, geralmen-
te ocorre uma mutação para cada 10.000 nucleo-
tídeos incorporados aos novos genomas, ou seja, 
cada novo genoma potencialmente contém, pelo 
menos, uma mutação e, em alguns casos, a gran-
de maioria da progênie pode ser distinta do vírus 
parental. Esses eventos, em conjunto, proporcio-
nam uma grande capacidade de adaptação des-
sas populações, resultando em novas gerações de 
vírus com propriedades distintas das parentais, 
de acordo com o ambiente em que replicam.
A genética dos vírus possui implicações 
em todos os aspectos de sua biologia, incluindo 
a evolução e seleção de variantes adaptados ao 
meio, distribuição espacial e temporal, espectro 
de hospedeiros, patogenicidade e virulência, in-
terações com o sistema imunológico do hospe-
deiro, entre outros. O estudo da genética viral 
tem como objetivos conhecer a composição gené-
tica do genoma e como as informações genéticas 
nele contidas se re\ufb02 etem no fenótipo do vírus. 
Assim, o conhecimento da genética viral pode ter 
um amplo espectro de aplicações, que vão desde 
a sua utilização para otimizar o manejo sanitário 
de um rebanho até a produção de recombinantes 
atenuados para uso em vacinas. 
A genética viral clássica era baseada no iso-
lamento e análise fenotípica de um grande nú-
mero de mutantes naturais, estudos de comple-
mentação, recombinação natural, determinação 
da ordem e posição dos genes no genoma e, \ufb01 nal-
mente, na análise fenotípica dos mutantes para 
determinar a função dos genes. Notáveis avanços 
foram obtidos com o desenvolvimento dos culti-
vos celulares na década de 1950 e com o advento 
das técnicas moleculares a partir do \ufb01 nal dos anos 
1970. Essas técnicas permitiram a análise detalha-
da da seqüência, estrutura e função de ácidos e 
proteínas virais e inauguraram uma nova etapa 
90 Capítulo 4
no estudo da genética dos seres vivos. Embora 
alguns procedimentos genéticos clássicos conti-
nuem em uso, grande parte foi substituída por 
métodos modernos que permitem uma análise 
mais detalhada e aproximada das relações entre 
genótipo e fenótipo. 
A seqüência completa do genoma de vir-
tualmente todos os vírus de interesse humano e 
animal já foi determinada e, atualmente, encon-
tra-se disponível em bancos de dados de acesso 
público. As funções de grande parte das proteí-
nas virais também já foram estabelecidas, tanto 
por métodos diretos como por inferência a par-
tir de seqüências de aminoácidos e estrutura de 
outras proteínas semelhantes. De especial rele-
vância para a Virologia é o conjunto de procedi-
mentos denominados genericamente de \u201cgenéti-
ca reversa\u201d, que realizam a análise fenotípica a 
partir da composição genética, ao contrário da 
genética clássica. Assim, o conhecimento da ge-
nética e a disponibilidade das técnicas molecula-
res têm permitido a manipulação do genoma dos 
vírus, a produção de recombinantes com muta-
ções em genes especí\ufb01 cos e o estudo do impacto 
dessas mutações no fenótipo viral. Essas técnicas 
e conhecimentos adquiridos têm proporcionado 
um progresso notável na Virologia, permitindo 
a identi\ufb01 cação e manipulação de genes envolvi-
dos em virulência e nas interações com o sistema 
imune, como, por exemplo, para a produção de 
vacinas mais e\ufb01 cientes e seguras. 
A seqüência completa de nucleotídeos do 
genoma dos vírus pode ser determinada por téc-
nicas de seqüenciamento de DNA. Em se tratando 
de vírus RNA, a análise e manipulação dos geno-
mas são facilitadas pela sua conversão em molé-
culas de DNA complementar (cDNA) por meio 
de transcrição reversa. Genomas recombinantes, 
contendo deleções de genes, inserções de genes 
heterólogos ou mutações pontuais em nucleotí-
deos ou seqüências especí\ufb01 cas podem ser obtidos 
pelo uso de técnicas moleculares de manipulação 
enzimática e clonagem de DNA. Vírus conten-
do genes de outros vírus de interesse podem ser 
produzidos in vitro para estudos de patogenia, 
usos em terapia genética e em vacinas. Proteínas 
virais, para uso terapêutico ou vacinal, podem 
ser expressas em sistemas heterólogos. Essas são 
apenas algumas aplicações da tecnologia de DNA 
recombinante e técnicas moleculares em geral no 
estudo da genética e biologia dos vírus. Consi-
dera-se que os limites da manipulação genética 
dos vírus serão impostos apenas pelas restrições 
biológicas, ou seja, será possível modi\ufb01 car tudo e 
apenas o que a biologia permitir.
Este capítulo abordará os principais meca-
nismos genéticos e de evolução das populações 
virais. Dentre esses, serão discutidos os meca-
nismos relacionados diretamente com as carac-
terísticas de replicação do genoma, como as mu-
tações; aqueles resultantes de interações entre 
diferentes vírus, como a recombinação, rearranjo, 
complementação; algumas interações entre vírus 
e hospedeiros, como a integração; e as interações 
não-genéticas entre vírus. A seção de evolução 
abordará alguns aspectos e hipóteses sobre a ori-
gem e evolução dos vírus, e de como esses micro-
organismos conseguem se perpetuar e evoluir, 
apesar das constantes restrições impostas pelo 
meio e pelas defesas dos hospedeiros. Ao \ufb01 nal, 
serão apresentados alguns exemplos de evolução 
de vírus humanos e animais e as conseqüências 
biológicas nas interações desses agentes com os 
seus hospedeiros.
1.1 Conceitos e defi nições
Os princípios básicos, conceitos e termino-
logia utilizados em genética de vírus são basi-
camente os mesmos empregados no estudo da 
genética de outros organismos. Assim, eventos 
como mutação, recombinação e seleção possuem 
signi\ufb01 cado semelhante quando aplicados aos ví-
rus. A genética viral, no entanto, possui algumas 
particularidades que são derivadas das peculiari-
dades da biologia desses agentes. A replicação e 
a conseqüente expansão viral, por exemplo, é um 
processo muito mais rápido do que em outros or-
ganismos uni- ou multicelulares. Para se ter uma 
idéia dessa dinâmica, a infecção de uma célula 
por uma única partícula vírica pode resultar na 
produção de uma progênie de mais de 100.000 
vírions em poucas horas. Considerando-se as in-
fecções naturais em hospededeiros multicelula-
res \u2013 vertebrados, por exemplo \u2013 ou mesmo em 
cultivos celulares, a população derivada de um 
Genética e evolução viral 91
único progenitor se expande exponencialmente 
em uma velocidade impressionante. Como resul-
tado, as gerações de vírus se sucedem a uma ve-
locidade incomparável com aquela observada em 
organismos multicelulares. Essa característica faz 
com que os vírus sejam muito utilizados como 
modelo para estudos genéticos e evolutivos. 
Assim, quando se estuda os diversos aspec-
tos da biologia e genética dos vírus, na verdade 
está se estudando uma população numerosa de 
indivíduos (vírions), e não um indivíduo isolado 
ou um grupo pequeno (como em estudos gené-
ticos em bovinos, por exemplo). Então, quando 
se refere a uma cepa ou um mutante viral, a refe-
rência é feita ao conjunto de unidades víricas que 
compõe aquela população de vírus.
Quando se refere a um determinado vírus 
\u2013 vírus da cinomose (CDV), por exemplo \u2013 está se 
referindo