Exercícios Vírus

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Aluno: Marcos Aurélio da S. Lopes
Disciplina: Microrganismos I
Professora: Mônica Pacheco
Tema: Atividades 1- Vírus
Curso: 2° Período de Ciências Biológicas
Data: 17/11/14
Atividades 1- Vírus
1 - Descreva de maneira sucinta as principais características dos vírus, enfatizando as suas diferenças e semelhanças com outras espécies.
	Os vírus são seres muito simples e microscópicos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovírus). A palavra vírus vem do Latim vírus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira, das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.
	Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios bacteria e archaea).
	Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucleico (seja DNA ou RNA, ou os dois) sempre envolto por uma cápsula proteica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucleico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros, no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.
	O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.
	São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.
	Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA) e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.
	Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorra a multiplicação do material genético viral.
	Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.
	A análise de diferenças e semelhanças entre os seres vivos torna possível sua classificação. Atualmente há classificações de até oito reinos. As modernas classificações taxonômicas agrupam os reinos em três domínios: Archae (que inclui um grupo de procariontes conhecidos por arqueobactérias), Bacteria (bactérias e cianobactérias) e Eucarya (todos os eucariontes).
	O sistema de classificação proposto em 1969 por Robert Whittaker, em cinco reinos, é o mais adotado, didaticamente falando, ressalvando que os vírus são acelulares e não se incluem em nenhum deles.
	Tabela de comparação das características
	Reinos
	Vírus
	Monera
	Protista
	Fungi
	Plantae
	Animália
	Nº de Células
	Acelular
	Unicelular
	Unicelular ou Pluricelular
	Unicelular ou Pluricelular
	Pluricelular
	Pluricelular
	Parede celular
	Ausente
	Presente na maioria
	Presente na maioria das algas; ausente em protozoários
	Presente
	Presente
	Ausente
	Envoltório nuclear
	Capsídios com envoltório
	Ausente
	Presente
	Presente
	Presente
	Presente
	Nutrição
	Heterótrofos
	Heterótrofos ou Autótrofos
	Heterótrofos ou
Autótrofos
	Heterótrofos
	Autótrofos
	Heterótrofos
	Reino Monera: inclui as cianobactérias (antes chamadas algas azuis ou cianoficeas) e as bactérias. São unicelulares, autótrofas ou heterótrofas. Ao contrário de plantas, animais, protozoários, algas e fungos, os componentes deste reino são procariontes, ou seja, formados por células sem núcleo organizado, com material genético disperso no citoplasma.
	Reino Protista (ou Protoctista, como defendem muitos autores): abrange algas, protozoários e mixomicetos, seres autótrofos ou seres heterótrofos, unicelulares ou pluricelulares. As algas são eucariontes autótrofos; tem clorofila, mas não possuem o corpo diferenciado em raiz, caule e folhas; tampouco apresentam vasos condutores de seiva e outros tecidos organizados. Os protozoários são unicelulares, eucariontes e heterótrofos.
	Reino Fungi: inclui os fungos, que são heterótrofos, unicelulares ou pluricelulares. São eucariontes, isto é, apresentam células com núcleo definido, delimitado pela carioteca. Reproduzem-se por esporos em pelo menos uma fase da vida. Nesse reino, estão os cogumelos, orelhas-de-pau, os bolores e as leveduras.
	Reino Plantae ou Metaphyta: inclui as plantas, que são eucariontes, autótrofos e pluricelulares, com tecidos definidos: briófitas (musgos), pteridófitas (samambaias e avencas), gimnospermas (pinheiros e sequóias) e angiospermas (plantas com frutos).
	Reino Animália ou Metazoa: compreende os animais, seres eucariontes, pluricelulares e heterótrofos.
2 - Faça uma pequena descrição dos tipos de reprodução encontrados nos vírus, resalvando diferenças e semelhanças com outros organismos.
	Características Reprodutivas
	Reinos
	Vírus
	Monera
	Protista
	Fungi
	Plantae
	Animália
	Reprodução
	Duplicação ou síntese de proteínas
	Assexuada (menos frequente sexuada)
	Assexuada ou sexuada
	Assexuada ou sexuada
	Assexuada ou sexuada
	Assexuada ou sexuada
Vírus se reproduzem através de duplicação ou síntese de proteína, e passa pelos estágios:
Ciclo lítico e lisogênico
	Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam com o fago T aderindo à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda. Esta contrai-se, impelindo a parte central, tubular, para dentro da célula, à semelhança, de uma microsseringa. O DNA do vírus é, então, injetado fora da célula a cápsula protéica vazia. A partir desse momento, começa a diferenciação entre ciclo lítico e ciclo lisogênico.
	No ciclo lítico, o vírus invade a bactéria, onde as funções normais desta são interrompidas na presença de ácido nucléicodo vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ocorre a lise, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. Nesse ciclo, os vírus utilizam o equipamento bioquímico (Ribossomo) da célula para fabricar sua proteína (Capsídeo).
	No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. 	
	Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.
 	Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.
3 - Considere 3 doenças virais de seu interesse e discorra sobre as características morfológicas do agente causador.
EBOLA
A doença por vírus Ébola, também denominada no Brasil por doença por vírus ebola, é uma doença que atinge seres humanos e outros mamíferos e que é provocada pelo ebolavírus. 
Os sintomas têm início duas a três semanas após contrair o vírus, manifestando-se inicialmente por febre, garganta inflamada, dores musculares e dores de cabeça. Estes sintomas são seguidos por vómitos, diarreia e rash cutâneo, a par de insuficiência hepática e renal. Nesta fase, a pessoa infetada pode começar a ter hemorragias, tanto internas como externas. Em caso de morte, esta geralmente ocorre entre 6 a 16 dias após o início dos sintomas e na maior parte dos casos deve-se à diminuição da pressão arterial resultante da perda de sangue.
Estrutura
O ebolavirus é um filovírus (o outro membro desta família é o vírus Marburg), com forma filamentosa, com 14 micrômetros de comprimento e 80 nanômetros de diâmetro. O seu genoma é de RNA fita simples de sentido negativo (é complementar à fita codificante). O genoma é protegido por capsídeo, é envelopado e codifica sete proteínas. Há três tipos: ébola–Zaire (EBO–Z), ébola–Sudão (EBO–S) com mortalidades de 83% e 54% respectivamente. A estirpe ébola–Reston foi descoberta em 1989 em macacos Macaca fascicularis importados das Filipinas para os Estados Unidos tendo infetado alguns tratadores por via respiratória.
DENGUE
Dengue é uma doença tropical infecciosa causada pelo vírus da dengue, um arbovírus da família Flaviviridae, gênero Flavivírus e que inclui quatro tipos imunológicos: DEN-1, DEN-2, DEN-3 e DEN-4.1 Os sintomas incluem febre, dor de cabeça, dores musculares e articulares e uma erupção cutânea característica que é semelhante à causada pelo sarampo. Em uma pequena proporção de casos, a doença pode evoluir para a dengue hemorrágica com risco de vida, resultando em sangramento, baixos níveis de plaquetas sanguíneas, extravasamento de plasma no sangue ou até diminuição da pressão arterial a níveis perigosamente baixos.
ESTRUTURA
O vírus do dengue é um vírus esférico e envelopado, com diâmetro aproximado de 50nm, contendo três proteínas estruturais (capsídio C, membrana M e envelope E) e o RNA genômico. A proteína precursora de membrana, prM, junto com a glicoproteína E, integram a bicamada lipídica do vírus. 
No estágio de montagem final (amadurecimento) do vírus no complexo de Golgi, a prM é clivada resultando num rearranjo das proteínas M e E para a maturação da superfície viral. A glicoproteína E é a parte antigênica, é reponsável pela ativação de anticorpos. Pode ser dividida em 3 domínios estruturais: o domínio central, o domínio de dimerização (responsável pela fusão) e o domínio de ligação ao receptor. 
Os vírus penetram na célula hospedeira através de endocitose após a ligação do domínio de ligação ao receptor; segue-se a fusão do vírus à membrana celular mediada pela proteína E em presença de ácidos dos endossomos. A estrutura tridimensional da proteína E consiste de um complexo dimérico que, quando exposto a pH ácido (pH< 6,5), sofre uma transformação conformacional, sendo rearranjada em trímeros. 
Após a ligação viral ao receptor de membrana e a entrada da partícula no citoplasma por pinocitose, a conformação em trímeros da proteína E é fundamental para a fusão do envelope viral com a membrana endossômica. Após a fusão, o RNA genômico viral dissocia-se do nucleocapsídeo e utiliza a maquinário de ribossomos da célula hospedeira para ser traduzido. 
O patrimônio genético do A. aegypti é de 1,4 bilhão de pares de bases. É cerca de cinco vezes maior do que o de outros mosquitos que já tiveram seus genomas decifrados, como o Anopheles gambiae, que transmite a malária, e a mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster). Seu número estimado de genes, no entanto, é semelhantes ao do Aedes gambiae: pouco mais de 15 mil.
O VÍRUS DA IMUNODEFICIÊNCIA HUMANA (VIH OU HIV)
O Vírus da Imunodeficiência Humana (VIH ou HIV, do inglês Human Immunodeficiency Virus) é um lentivirus que está na origem da Síndrome da Imunodeficiência Adquirida,1 2 uma condição em seres humanos na qual a deterioração progressiva do sistema imunitário propicia o desenvolvimento de infeções oportunistas e cancros potencialmente mortais. A infeção com o VIH tem origem na transferência de sangue, sémen, lubrificação vaginal, fluido pré-ejaculatório ou leite materno. O VIH está presente nestes fluidos corporais, tanto na forma de partículas livres como em células imuntárias infectadas. As principais vias de transmissão são as relações sexuais desprotegidas, a partilha de seringas contaminadas, e a transmissão entre mãe e filho durante a gravidez ou amamentação. Em países desenvolvidos, a monitorização do sangue em transfusões praticamente eliminou o risco de transmissão por esta via.
ESTRUTURA
A estrutura do VIH é diferente da de outros retrovírus. É aproximadamente esférica e com um diâmetro de cerca de 120 nm, cerca de 60 vezes menor que um glóbulo vermelho, ainda que grande para um vírus. É composto por duas cópias de ARN positivo de cadeia única que codifica os nove genes do vírus, envolto por um capsídeo cónico composto de 2000 cópias da proteína viral p24.20 O ARN de cadeia único está intimamente ligado às proteínas da nucleocapside, p7, e às enzimas necessárias ao desenvolvimento do virião como a Transcriptase reversa, a aspartate protease, ribonuclease e integrase. O capsídeo é envolto por uma matriz composta pela proteína viral p17, assegurando a integridade da partícula do virião.
Este conjunto é por sua vez envolto pelo envelope viral, que é composto por duas camadas de moléculas gordas denominadas fosfolípidos, obtidas a partir da membrana de uma célula humana quando uma partícula viral recém-formada brota da célula. No enveleope viral estão incorporadas proteínas da célula anfitriã e cerca de 70 cópias de uma proteína complexa do VIH que é proeminente na superfície da partícula viral.20 Esta proteína, conhecida por Env, consiste num conjunto de três moléculas denominadas glicoproteína (gp) 120, e uma haste que consiste em três moléculas gp41 que ligam a estrutura ao envelope viral. Este complexo glicoproteico permite ao vírus ligar-se e fundir-se com as células-alvo de modo a dar início ao ciclo de infeção.