Taxonomia, Estrutura e Replicação Viral.

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Aula de Taxonomia, Estrutura e Replicação Viral. 
1 - Taxonomia
A taxonomia é a identificação e classificação de todos os animais e plantas (reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie). A taxonomia do vírus apresenta uma classificação diferente, os vírus não se classificam como na classificação científica de animais e plantas. Os vírus se classificam em ordem, famílias, subfamílias, gêneros e espécies. Em alguns artigos e livros, você não encontra ordem na classificação taxonômica do vírus.
Segue alguns sufixos para identificar a taxonomia dos vírus:
- virales é utilizado para designar a ordem, ex: ordem Nidovirales
- viridae é utilizado para denominar família, ex: Parvoviridae
- virinae é utilizado para subfamília, ex: Parvovirinae
- vírus é para gênero, ex: Parvovírus
Os vírus de uma família ou subfamilia podem ser divididos em gêneros de acordo com as propriedades biológicas e principalmente moleculares. E dentro de cada gênero se encontram as espécies, que são grupos de vírus muito semelhantes entre si, mas que apresentam diferenças que justificam a sua classificação como vírus diferente. Por exemplo, no gênero Varicellovirus: encontram-se classificados os herpesvirus bovinos tipos 1 e 5, herpesvirus suíno.
Terminologias:
Isolado - refere-se a vírus que foi obtido por isolamento de uma determinada fonte de infecção (pode ser um animal infectado). Exemplo: O SV-299/04 é um BoHV-5 isolado do cérebro de um bovino que desenvolveu meningoencefalite no estado do Rio Grande do Sul.
Cepa - Também pode ser utilizada para se referir a isolados de um virus que podem apresentar pequenas variações sem deixar de pertencer às mesmas categorias taxonômicas. Por exemplo: o virus da doenca de Newcastle pode apresentar diferentes niveis de virulencia, dependendo da cepa do virus que está causando a doença. Existem três cepas desse vírus em ordem crescente de virulencia, as lentogenicas (baixa virulencia), mesogenicas (virulencia moderada) e velogenicas (isolados do virus que apresentam alta virulencia). 
Cepa de referencia - São caracterizadas e reconhecidas nacionalmente e internacionalmente, são cepas utilizadas como referencia para determinado vírus para testes diagnósticos, pesquisa e produção de vacinas.
Terminologia wild-type - Refere-se a cepa original do vírus presente na natureza. O wild-type é a cepa que dá origem aos vírus mutantes (é aquele que sofre mutação, ou seja , ou seja mudança , evolução em sua forma estrutural).
Uso formal 
No uso formal, as palavras que designam as famílias, subfamílias e gêneros devem iniciar com letra maiúscula, e devem ser escritas em itálico ou sublinhadas, já o nome da espécie do vírus não deve iniciar com a letra maiúscula e deve ser escrito em fonte normal, e sem itálico. 
Exemplos do uso formal:
Família: Picornaviridae
Gênero: Aphtovirus
Espécie: vírus da febre aftosa
Uso informal ou vernacular
No uso informal (ou vernacular) os termos referentes à família, subfamília, gênero e espécie devem ser escritos com letras minúsculas, sem itálico ou sublinhado. Neste caso, o sufixo formal não é incluído e o nome do táxon segue o termo usado para definir a unidade taxonômica. 
Exemplos do uso informal:
Exemplo (1): Escreve-se, a família dos poxvírus, o gênero parapoxvirus. 
Exemplo (2): para se referir a forma informal aos membros da subfamília Alphaherpesvirinae, deve-se escrever: os alfaherpesvírus.
2 - Estrutura viral. 
Os vírus são microorganismos menores e com estrutura simples (menores que as células eucariotas e procariotas). Não possuem estrutura necessária para a produção de energia metabólica e para a síntese de proteínas, necessitando das funções do metabolismo celular para se multiplicar. Fora de uma célula viva os vírus são estruturas químicas. A sua atividade biológica só é adquirida no interior de células vivas, por isso são parasitas intracelulares obrigatórios.
A palavra vírus é utilizada para designar o agente etiológico, o microorganismo. A estrutura física é denominada partícula viral, partícula vírica ou simplesmente vírion. As dimensões morfológicas das partículas virais variam amplamente entre os vírus das diferentes famílias. A grande maioria dos virions possui dimensões ultramicroscópicas, com diâmetro que varia entre 15 a 22 nanômetros (nm), e entre 200 e 450 nm e só pode ser visualizada sob microscopia eletrônica (seja varredura, confocal ou transmissão). Há exceções, como alguns poxvirus que são maiores e podem ser visualizados sob microscopia optica.
De acordo com a estrutura básica das partículas, dois grupos principais de vírus podem ser reconhecidos: os vírus sem envelope e os vírus com envelope. Os vírus mais simples são compostos pelo genoma recoberto por uma camada simples de proteína, denominada capsídeo. Os vírus mais complexos possuem genomas recobertos por capsídeos complexos, revestidos por uma membrana lipoprotéica denominada envelope. 
O capsídeo e o envelope que envolve o genoma são denominados de envoltórios virais. A função do envoltório viral (capsídeo e envelope) é proteger o genoma de danos físicos, químicos ou enzimáticos durante a transmissão entre células e entre hospedeiros. Os vírus podem ser expostos a condições ambientais que rapidamente inativariam o acido nucleico (DNA ou RNA). 
Outra função do capsídeo e do envelope é o reconhecimento e a interação com estruturas da membrana da célula hospedeira. Essas interações são essenciais para a penetração do agente na célula e inicio da sua replicação. O capsídeo e o envelope mantem a integridade e a viabilidade do genoma, que contem as informações essenciais para a multiplicação viral. 
O genoma é constituído por moléculas de acido ribonucleico (RNA) e acido desoxirribonucleico (DNA). O genoma dos vírus é muito compacto. O tipo e estrutura do genoma de muitos vírus são diferentes dos ácidos nucleicos de eucariotas e procariotas. No caso do genoma dos vírus apresentam variações de tipo e estrutura, podendo encontrar genomas de DNA de fita simples e RNA de fita dupla.
A maioria dos vírus de DNA possui ácido nucléico como uma molécula de fita dupla, mais há exceções como os parvovírus, circovírus e o hepadnavírus (DNA de fita simples). E a maioria dos vírus de RNA possui ácido nucléico como uma molécula de cadeia simples, e nesse caso também há exceções como os reovírus e os birnavírus (RNA de fita dupla). 
O capsídeo (também é chamado de cápsula) é a camada proteica que recobre externamente o genoma. Nos vírus que não possuem o envelope, o capsídeo representa o único envoltório do ácido nucléico viral. Nos vírus sem envelope, a superfície externa do capsídeo é responsável pelas interações iniciais dos virions com a célula hospedeira no processo de penetração do vírus. 
Os capsideos são formados pela associação de subunidades proteicas denominadas protômeros, que formam suas unidades estruturais. Essas estruturas constituem-se nas unidades morfológicas do capsídeo, também denominado capsômeros.
Os capsídeos apresentam duas simetrias principais: capsídeos icosaédrico e helicoidal. A maioria dos vírus animais possui capsídeos icosaédricos ou helicoidais, mais alguns possuem capsídeos com arquitetura complexa, denominados de capsídeos complexos. Exemplos de capsídeos icosaédricos: adenovírus, picornarvirus (sem envelope), togavirus e herpesvirus (com envelope). Exemplos de capsídeos helicoidais: vírus do mosaico do tabaco (sem envelope), paramixovirus e rabdovirus (com envelope)
Exemplo de capsídeos complexos: bacteriófagos e poxvirus. 
O envelope é formado por uma camada lipídica dupla, derivada de membranas celulares. Os lipídeos que constituem o envelope são derivados das membranas da célula hospedeira, e as proteínas são codificadas pelo genoma viral. 
Observação: A codificação é a modificação de características de um sinal para torná-lo mais apropriado para uma aplicação específica.
Os virions adquirem o envelope por meio de um mecanismo denominado brotamento. O local do brotamento varia entreos diferentes vírus e pode ocorrer na membrana nuclear, do reticulo endoplasmático rugoso, do aparelho de Golgi ou na membrana plasmática.
3 - Replicação viral
O ciclo replicativo de todos os vírus inclui as etapas de adsorção, penetração, desnudamento, expressão genica, replicação do genoma, morfogênese/maturação.
Adsorção - É a ligação especifica das partículas víricas na superfície das células hospedeiras, ligação esta mediada por proteínas da superfície dos virions que interagem com os receptores presentes na superfície das células. O processo de adsorção não depende de energia e do metabolismo celular para acontecer, ocorre à temperatura corporal ou a 4C.
Penetração - A penetração é a etapa subsequente da adsorção e envolve a transposição da membrana plasmática, permitindo a introdução do nucleocapsídeo (genoma viral + proteínas) no interior da célula, local onde ocorrerão a expressão genica e a replicação do genoma. Ao contrário da adsorção o processo de penetração é dependente de energia e não ocorre eficientemente a 4C.
Observação: O nucleocapsídeo é o núcleo + capsídeo (genoma viral + proteínas)
O núcleo em seu interior tem o genoma viral
O capsídeo é formado por camada proteica que recobre externamente o genoma.
Desnudamento - Ocorre imediatamente após a penetração, em que os componentes do nucleocapsídeo são parcial ou totalmente removidos, resultando na exposição parcial ou completa do genoma viral. A remoção das proteínas do nucleocapsídeo é necessária para a exposição do genoma às enzimas e fatores responsáveis pela transcrição e tradução. 
Para que ocorra a replicação do genoma durante o ciclo replicativo em alguns vírus (poliovirus e flavivirus) é necessário que ocorra o desnudamento completo. Já em outros vírus (rabdovirus e reovirus), a remoção parcial das proteínas do nucleocapsídeo já é suficiente para a ocorrência das etapas seguintes do ciclo. O desnudamento torna o genoma acessível às enzimas e a outros fatores celulares responsáveis pelas etapas subsequentes à replicação.
Expressão gênica - A síntese de proteínas virais pelo mecanismo celular é o evento central da multiplicação dos vírus. O genoma viral codifica diferentes proteínas que devem desempenhar pelo menos três funções básicas: 
a) assegurar a replicação do genoma; 
b) subverter funções celulares em seu beneficio e 
c) empacotar os genomas recém-replicados em novas partículas virais. 
Observação: Os vírus não possuem metabolismo próprio e são inteiramente dependentes da maquinaria celular para produção de suas proteínas.
Replicação do genoma - Dependendo do tipo e organização genômica, os vírus podem utilizar diferentes estratégicas para cumprir as etapas de expressão genica e replicação do seu genoma. A replicação do vírus de DNA é realizada pela ação dos mecanismos da célula hospedeira associada a fatores codificados pelo vírus.
Morfogênese - O processo de montagem das partículas víricas, que ocorre ao final do ciclo replicativo, é denominado de morfogênese. 
Maturação - A capacidade infectiva pelas partículas víricas recém-formadas denomina-se de maturação. Dependendo da estrutura e local de replicação, os vírus desenvolvem diferentes estratégias de morfogênese e maturação.