Microbiologia Geral - Ciclo replicativo viral

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MÓDULO VIROLOGIA - Aula 03
Ciclo Replicativo Viral 1
CICLO REPLICATIVO VIRALCICLO REPLICATIVO VIRAL
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
� Ciclo replicativo viral
Compreende uma série de etapas que inicia com 
interação inicial do vírus e a célula hospedeira até a liberação 
das novas partículas virais (progênie viral)
� Objetivo
Produzir progênie viral viável para perpetuação e 
disseminação dos vírus na natureza
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
� 1. Adsorção
� 2. Penetração
� 3. Desnudamento
� 4. Eclipse Viral (Biossíntese viral)
� 5. Montagem
� 6. Maturação
� 7. Liberação da progênie viral
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
� interação inicial vírus – célula
� célula viável (receptor)
� presença do receptor celular determina o tropismo viral
- raiva: neurotrópico
- hepatite: hepatotrópico
- HIV: linfotrópico (LT CD4)
- rotavírus: enterotrópico
1. Adsorção
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
1. Adsorção
não envelopado envelopado
Proteína capsídeo + receptor celular Glicoproteína envelope + 
receptor celular
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Ciclo Replicativo Viral 2
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
2. Penetração
� VÍRUS NÃO ENVELOPADOS
� ´1. endocitose � vírus internalizados em endossomos
� Fase em que ocorre a internalização da partícula viral
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
2. Penetração
� VÍRUS NÃO ENVELOPADOS
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
2. Penetração
� VÍRUS ENVELOPADOS
� 1. endocitose
� 2. fusão de membranas
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
2. Penetração � VÍRUS ENVELOPADOS
1
2
1
2
Endocitose
Fusão de 
membranas
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
3. Desnudamento ou Decapsidação
� ocorre imediamente após a penetração da partícula;
� decapsidação (remoção das proteínas do capsídeo)
� decapsidação enzimática
� decapsidação espontânea (acidificação do endossoma)
� objetivo: expor o genoma viral
� o desnudamento torna o genoma acessível às enzimas e outros 
fatores celulares responsáveis pelas etapas de replicação 
subsequentes. 
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
3. Desnudamento ou Decapsidação
Vírus não envelopado (endocitose)
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Ciclo Replicativo Viral 3
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
3. Desnudamento ou Decapsidação
Vírus envelopado (fusão membranas)
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
3. Desnudamento ou Decapsidação
Vírus envelopado (endocitose) seguido por uma fusão de membranas
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)
� esta fase não é visível à microscopia eletrônica
� eventos: replicação, transcrição, tradução do genoma viral
� Estes eventos dependem:
1. do tipo do genoma viral 
� DNA fs ou fd
� RNA fs (+ ou -), RNA fd
2. Do local de replicação do genoma
� Intranuclear
� intracitoplasmático
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)
� os vírus não possuem metabolismo próprio e são inteiramente
dependentes da maquinaria celular para a produção de suas
proteínas (parasita intracelular obrigatório); 
� síntese de proteínas virais pela maquinaria celular
(ribossomos) é o evento central da replicação dos vírus;
�a informação genética contida no genoma é decodificada
(traduzida) em proteínas virais utilizando a maquinaria celular do 
hospedeiro.
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
Vírus iniciando infecção 
na célula hospedeira
Liberação da 
Progênie viral
Produção da 
progênie viral 
requer:
-Cópias do 
genoma viral 
(replicação 
genoma viral) e 
- síntese das 
proteínas virais
Estratégias de Replicação Viral
segundo classificação de Baltmore (1975)
DNA fd DNA fs
Proteína Viral
RNA fs+ RNA fs-RNA fd
RNA fs + 
diplóide
Proteínas estruturais
Proteínas não estruturais
RNAm (+) viral
Reconhecido por 
Ribossomos celulares
S
ín
te
se
 d
e
P
ro
te
ín
a 
vi
ra
l
Classe I Classe II Classe IV Classe V Classe VIClasse III
DNA fd
parcial
Classe VII
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Ciclo Replicativo Viral 4
Estratégias de Replicação Viral
segundo classificação de Baltmore (1975)
Estratégias de Replicação Viral
segundo classificação de Baltmore (1975)
• Classe I: Vírus DNA fita dupla replicação intranuclear
Vírus DNA fita dupla replicação intracitoplasmática
• Classe II: Vírus DNA fita simples replicação intranuclear
• Classe III: Vírus RNA fita dupla replicação intracitoplasmática
• Classe IV: Vírus RNA fita simples positiva replicação intracitoplasmática
• Classe V: Vírus RNA fita simples negativa replicação intracitoplasmática
Vírus RNA fita simples negativa replicação intranuclear 
• Classe VI: Vírus RNA fita simples positiva diplóide replicação 
intracitoplasmática e intranuclear
• Classe VII: Vírus DNA fita parcialmente dupla replicação núcleo e citoplasma
http://www.virology.net/Big_Virology/BVFamilyGroup.html
4. Biossíntese Viral
(Estratégias de replicação de acordo com o genoma 
e o local de replicação viral)
4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)
• Classe I: Vírus DNA fd e Replicação Intranuclear
� semelhante à célula eucariótica
� utiliza a maquinaria da célula hospedeira eucariótica
Genoma pequeno
Utilizam integralmente as
Enzimas celulares
Genoma extenso
Necessita de enzimas 
virais além das celulares
Vírus DNA
DNA fd
IN
Papillomaviridae
Circoviridae e 
Adenoviridae
Herpesviridae
Classe I
Exceção !!!
4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)4. Biossíntese Viral (Eclipse Viral)
• Classe II - Vírus DNA fs e Replicação Intranuclear
� o DNA fs viral é replicado para sintetizar um DNA fd.
� a replicação é feita pela DNA polimerase celular;
�agora segue o processo de transcrição e tradução
normalmente.
�Parvoviridae. Ex: parvovírus canino, 
parvovírus suíno
Vírus DNA
DNA fs
IN
Classe II
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
• Classe IV: Vírus RNA fs polaridade positiva e 
Replicação Intracitoplasmática
� síntese de proteínas virais: 
� genoma viral (RNA fs+) serve de RNAm (pois
possui a mesma polaridade);
� portanto, o RNA genômico viral é prontamente
reconhecido como RNAm pelos ribossomos e 
traduzido no citoplasma. Por isso são conhecidos
como vírus com genoma infeccioso
� Replicação do genoma viral: 
� RNA polimerase viral dependente de RNA: cópias
de RNA fs- para servir de molde para a síntese de 
mais cópias de RNA fs+ (genômico).
Vírus RNA
RNA fs +
IC
Classe IV
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
• Classe IV: Vírus RNA fs polaridade positiva e 
Replicação Intracitoplasmática
Exemplos de vírus RNA fs+ que acometem os animais 
� Picornaviridae: Ex: vírus da febre aftosa
� Flaviviridae: Ex: Vírus da Diarréia Viral Bovina (BVDV)
� Caliciviridae: Ex: Norwalk like virus
�Togaviridae: Ex: vírus das encefalites equinas
� Coronaviridae: Ex: coronavírus bovino
� Arteriviridae: Ex: vírus da síndrome respiratória e 
reprodutiva dos suínos
Exemplos de vírus RNA fs+ que acometem humanos: 
vírus da poliomielite, vírus da rubéola
Vírus RNA
RNA fs +
IC
Classe IV
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Ciclo Replicativo Viral 5
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
• Classe V: Vírus RNA fs polaridade negativa e 
Replicação Intracitoplasmática
� Genoma Viral não pode ser diretamente traduzido 
pois possui polaridade oposta (-) ao RNAm (+).
� carregam enzimas virais (RNA polimerases virais 
dependentes de RNA) para síntese de RNA fs+. 
Nesta forma, portanto, jáé reconhecido como 
RNAm para a síntese de proteínas virais.
Vírus RNA
RNA fs -
IC
Classe V
� Rhabdoviridae: Ex: vírus da raiva
� Paramyxoviridae: Ex: vírus da cinomose canina
4. ECLIPSE VIRAL4. ECLIPSE VIRAL4. ECLIPSE VIRAL - RNA VIRUS4. ECLIPSE VIRAL - RNA VIRUS
N P M G L
RNA fs-
RNA fs+
vírus da raiva
Classe V
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
� material genético na forma diplóide
(2 fitas de RNA fs+)
� embora sejam RNA fs+, estes NÃO são traduzidos
diretamente pelos ribossomos. 
� Vírus realiza um processo de transcrição reversa
RNA � DNA
• Classe VI: Vírus RNA fs + diplóide de 
Replicação Intracitoplasmática e Intranuclear
Vírus RNA
fs + diplóide
IN e IC
Classe VI
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
� enzimas VIRAIS
� transcriptase reversa (RNAfs � DNAfs)
� DNA polimerase viral (DNAfs � DNAfd)
� integrase (incorpora DNA de origem viral no DNA 
celular)
� protease viral (clivagem proteína viral)
Vírus RNA
fs + diplóide
IN e IC
Classe VI
• Classe VI: Vírus RNA fs + diplóide de 
Replicação Intracitoplasmática e Intranuclear
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
� RNA fs � DNA fs → DNA fd
(esses eventos ocorrem no citoplasma celular)
� o DNA fd (origem viral) que foi sintetizado no 
citoplasma agora migra para o núcleo celular onde é 
incorporado ao genoma celular (pró-virus) 
� no núcleo: vírus utiliza a bateria enzimática celular
� Retroviridae: ex: vírus HIV, 
vírus da anemia infecciosa equina
• Classe VI: Vírus RNA fs + diplóide de 
Replicação Intracitoplasmática e Intranuclear
Vírus RNA
fs + diplóide
IN e IC
Classe VI
4. Biossíntese Viral4. Biossíntese Viral
RNA fs + 
viral
DNA fs
viral
Enzima viral: 
Transcriptase
reversa
Enzima viral: 
DNA polimerase
dependente DNA
DNA fd viral 
se insere no... 
DNA fd célula
Enzima viral: 
integrase
DNA fd
viral No 
citoplasma 
celular
No núcleo 
celular
• Classe VI: Vírus RNA fs + diplóide de 
Replicação Intracitoplasmática e Intranuclear
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Ciclo Replicativo Viral 6
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
5. Montagem 
� montagem das partículas virais (morfogênese viral)
� formação do capsídeo viral (agregação dos capsômeros)
� interação do genoma viral com o capsídeo (nucleocapsídeo)
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
6. Maturação
� Corresponde à aquisição da capacidade infecciosa das 
partículas virais recém montadas;
� Ocorre previamente ou concomitantemente com a liberação
(egresso) da partícula viral;
� a. maturação intracelular (vírus não envelopados)
� b. maturação por brotamento em membranas celulares (vírus
envelopados)
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
6. Maturação
� a. maturação intracelular
� citoplasma celular ou núcleo celular
� a maturação ocorre antes do egresso viral, ou seja, os virions
podem ser encontrados ainda na célula íntegra e dependem da
lise celular para alcançar o meio extra-celular.
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
6. Maturação
� a. maturação por brotamento em membranas celulares
� maioria dos vírus envelopados
� nucleocapsídeos recém formados adquirem o envelope por
BROTAMENTO em membranas celulares. 
� somente após a aquisição do envelope tornam-se infecciosos;
� portanto, a maturação ocorre concomitantemente ao egresso da
partícula viral.
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
7. Liberação da Progênie Viral
� Lise celular (vírus não envelopados e envelopados)
� brotamento (somente vírus envelopados)
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
7. Liberação da Progênie Viral
� brotamento (envelopados)
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Ciclo Replicativo Viral 7
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
7. Liberação da Progênie Viral
� brotamento (envelopados)
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
Ex: Ciclo Replicativo do HIV
� Identidade Viral 
� Família Retroviridae
� vírus envelopado
� genoma RNA fs + diplóide
� replicação intracitoplasmática e intranuclear
� Realiza transcrição reversa
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
Ex: Ciclo Replicativo do HIV
� 1. Adsorção: interação glicoproteína envelope e receptor celular 
(linfócito T)
� 2. Penetração: Fusão de membranas
� 3. Decapsidação
� 4. Biossíntese Viral
� (RNA genômico (fs+ ) � DNA fs � DNA fd): eventos no citoplasma
� DNA fd de origem viral se insere no DNA fd celular: no núcleo
� 5. Montagem
� 6. Maturação
� 7. Liberação por brotamento em membrana celular R
e
p
li
c
a
çã
o
 H
IV
Ciclo Replicativo ViralCiclo Replicativo Viral
Vídeo do Ciclo Replicativo do HIV
http://www.youtube.com/0
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