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Leandro: silvadacostta@gmail.com Módulo - virologia Natureza dos vírus Histórico da virologia Estrutura / taxonomia dos vírus Ciclo de replicação Virologia Virologia é o estudo dos vírus e suas propriedades. Essencialmente, os vírus são “ácido nucléico envolvido por um pacote proteico”, inertes no ambiente extracelular, somente sendo capazes de reproduzir-se dentro da célula hospedeira, por isso são frequentemente classificados como "parasitas intracelulares obrigatórios". Vírus – seres muito simples e pequenos formados basicamente por uma cápsula protéica envolvendo seu material genético. Visão geral de um ciclo de replicação viral hipotético: 1. Adsorção 2. Entrada 3. Desnudamento 4. Transcrição e tradução 5. Replicação do genoma 6. Montagem 7. Liberação Importância das fontes metabólicas da célula do hospedeiro na replicação viral. CANN, A. J.. Principles of Molecular Virology. 4. Comparação entre vírus e engenheiros metabólicos Propriedades virais são mostradas na coluna do meio e dos engenheiros metabólicos na direita. Restrições Recursos Objetivo Metodos Vírus e viroses???? Poliomelite Hepatite Gastronterites Dengue Sarampo Rubéola Febre amarela HIV Ebola herpes meningite resfriados Quem são eles? Como causam doenças? HPV O que são? • Parasitas Moleculares • Agentes causadores de infecções no homem, outros animais, vegetais e bactérias. • Sem metabolismo próprio. Não possuem nenhuma forma de energia ou metabolismo de carbono. • Parasitas intracelulares obrigatórios. • “Não evoluem - são evoluídos pelas células” - Não se desenvolvem em ambientes extracelulares. Definição de Vírus Entidades infecciosas não celulares cujo genoma pode ser DNA ou RNA. Replicam-se somente em células vivas, utilizando toda a maquinaria de biossíntese e de produção de energia da célula para síntese e transferência de cópias de seu próprio genoma para outras células. Unidades que carregam informação! Primeiros registros vem de população greco- romanas • Hireroglifo datado de 1400 AC. Lesão típica de infecção por poliovirus 1840, Jacob Von Heine, ortopedista alemão , descreveu características clinicas. 11 HISTÓRIA DA VIROLOGIA Os vírus foram principalmente reconhecidos como entidades infecciosas únicas no final do século XIX. Em 1982, o cientista russo Dmitri Ivanovky relatou que era possível a transmissão da doença do mosaico do tabaco de plantas doentes para plantas sadias usando-se extratos de folhas filtradas como inóculo. Ivanovky usou filtros de Chamberland, que são filtros de porcelana destinados a remoção de bactérias da água para beber. Comprovação da existência dos vírus Adolf Meyer (1842 – 1942) - Mosaico do fumo Demonstrou a natureza infecciosa da doença Reprodução dos sintomas quando inoculava plantas saudáveis com extrato da planta doente 1882 - “Fator semelhante a uma enzima” (contagioso e solúvel) Não conseguiu cultivar e isolar o microorganismo Dimitri Ivanowsky (1864 – 1942) O nascimento da virologia “vírus são partículas filtraveis” Filtros capazes de reter bactérias Não descartou a hipótese de ser alguma toxina secretada pela bactéria Em 1898, Martinus Berjerinck, ignorando o trabalho de Ivanovky, também demostrou a filtrabilidade do agente da doença mosaico do tabaco. Além disso, percebeu que a doença poderia não ser devido a toxina e que o fluido filtrado de plantas infectadas poderia ser usado para transmissão em série da doença, sem perda da potência. Felix d´Herelle - 1915 Placas de lise de bacteriófagos Inoculação de fezes de doentes (surto de disenteria) “contagium vivum fluidum” Martinus Beijerinck-1897 Só se reproduzia na presença de um hospedeiro vivo e não era inativado por alcool Bactérias era suscetíveis a um agente filtrável. Observação dos vírus Gallery of electron micrographs of viruses illustrating diversity in form and structure. Clockwise: Human immunodeficiencyvirus (HIV); Aeromonas virus 31, Influenza virus, Orf virus, Herpes simplex virus (HSV), Smallopx virus. Microscopia Eletrônica – após 1937 Somente com o avanço da microscopia a existência dos virus tornou-se incontestável Sistemas hspedeiros - isolamento viral • Dependem de um sistema para amplificação Ovos embrionados Cultura de células Animais Amostra paciente Propagação viral Observação da presença dos vírus Virologia moderna – Propagação de vírus em cultura de células (até então somente em animais) 1955 – propagação do vírus da poliomelite em células de tumor Adenovirus Herpesvirus Observação da propagação viral em cultura de células Vírus infectam as mais diversas formas de vida Podem ou não estar associados a doença Alimentos contaminados Presentes no ar que respiramos Patogênicos x não-patogênicos Plantas (somente em plantas) Relação benéfica para o hospediro Interesse econômico Planta de fonte termal que sobrevive apenas devido a interação simbiótica entre planta-fungo-vírus (Marques, et al., 2008) P+V+F PP+FP+Fr Dichanthelium lanuginosum + Curvularia protuberata + CThTV for Curvularia thermal tolerance virus Tamanho relativo Vírus gigantes Origem dos vírus Segmentos de ácidos nucleicos celulares que adquiriram a habilidade de replicar-se a custa de células hospedeiras. Em paralelo com forma primordiais de vida Teoria regressiva Postula que eles surgirem de microrganismos de vida livre que aos poucos perderam a informação genética, até se tornarem totalmente dependentes das vias biossintéticas de suas células hospedeiras. DNA RNA Os vírus evoluíram a um estágio onde são considerados como uma das formas mais eficientes e econômicas de vida microbiana. Envelope Capsídeo Ácido Nucléico Matriz Protéica Nucleocapsídeo Estrutura Básica dos vírus PROTEÍNAS ESTRUTURAIS Presentes na partícula viral madura. Função: Proteção, reconhecimento celular. Partícula viral Não envelopados = Ác. Nucleico (DNA ou RNA + proteínas estruturais) Envelopados = Ác. Nucleico (DNA ou RNA) + proteínas estruturais + envelope lipídico) • Arranjo molecular - proteínas, ácido nucléico, (lipídeos), açúcares. Não-envelopados Envelopados Estrutura Básica dos vírus Ácido Nucleico: DNA ou RNA Estrutura dos vírus Representação esquemática de capsômeros formando capsídeo icosaédrico protetor do exterior do ácido nucleico viral. Estruturas do vírus simetrias icosaédrica Os capsídeos são compostos de múltiplos de um ou mais de subunidades proteicas. simetrias helicoidal O arranjo ordenado de interfaces proteína-proteína semelhantes resulta em uma estrutura simétrica. Simetrias icosaédrica e helicoidal são dois tipos de simetria do capsídeo descritas em vírus.
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