Replicação Viral: Conceitos e Etapas

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Replicação viral 
Replicação em biologia
Síntese de moléculas
 	de ácidos nucléicos
Em virologia
Todo o processo de
 multiplicação viral
X
1
1
Objetivo da replicação
Produzir progênie viral viável
Consequências no hospedeiro: 
Nenhuma
Doenças 
Morte do hospedeiro
2
2
Alguns conceitos
Infecção produtiva
Produção de progênie viral viável
Infecção abortiva
Ciclo replicativo interrompido
Suscetibilidade
Capacidade das células de serem infectadas
Permissividade
Ocorrência de multiplicação viral
3
3
Alguns conceitos
Células suscetíveis e permissivas 
Suportam o ciclo replicativo completo
Penetração + etapas intracelulares
Céls não suscetíveis ou permissivas
Faltam receptores para adsorção e penetração
Semi-permissivas
Exceção = transfecção (processo artificial)
4
4
Outros conceitos
Espectro de hospedeiro
Conjunto de espécies animais ou de diferentes células
Tropismo
Predileção por células ou tecidos
Presença de receptores 
Ex.: H5N1 se liga aos receptores de ácido siálico-galactose
Aves possuem ligações α-2,3
5
5
Etapas da replicação
Adsorção
Penetração
Desnudamento
Expressão gênica (transcrição e tradução)
Replicação do genoma
Morfogênese / maturação
Egresso / Liberação
6
6
7
CICLO DE MULTIPLICAÇÃO VIRAL
 
Adsorção – Penetração - 
Funções do 
hospedeiro (+ou-)
Montagem
(Maturação)
Transcrição
REPLICAÇÃO
Liberação
Desnudamento 
Tradução
MULTIPLICAÇÃO
Teach America Corporation Virology Series 2000
Multiplication - 4
7
Fases da infecção viral 
8
8
Vírus lítico
9
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Células não infectadas 
10
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Células infectadas c/
vírus citopático (lítico)
11
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Vírus lítico : causa EFEITO CITOPÁTICO (ECP) 
Herpesvírus (coloração: carbazol) 
Células infectadas
 Células 
não infectadas 
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Vírus não lítico 
Imunofluorescência direta (Raiva)
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ADSORÇÃO
Importantes: 
1- Concentração de partículas infecciosas 
2- Colisões ao acaso
3- Concentração iônica
4- Presença de receptores celulares adequados
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Multiplication - 4
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Ácido siálico: receptor influenza
	Ligação α-2,3 (aves)
Humanos ligações α-2,6
Suínos ambas ligações α-2,3 e α-2,6 
Memb
celular
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Adsorção
Ligação específica das partículas víricas na superfície das células hospedeiras
Proteínas de superfície dos vírions (VAPs)
Vírus nú: proteínas do capsídeo 
Vírus envelopados: glicoproteínas 
Receptores celulares
Proteínas (glicoproteínas)
Carboidratos
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Adsorção
17
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Adsorção
Tabela 2 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais vírus DNA 
 Família Vírus Receptor viral Forma/local de Penetração
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Adsorção
Tabela 3 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais vírus RNA 
 Família Vírus Receptor viral Forma/local de Penetração
19
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Adsorção
Co-receptores: auxiliam na interação
HIV: o complexo gp120/gp41 vai se ligar ao receptor CD4
Os receptores de citocinas (CCR5; CXCR4) vão atuar como co-receptores celulares
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Co-receptores
21
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PENETRAÇÃO
1- FUSÃO DO ENVELOPE À MEMBRANA
		HIV 			 INFLUENZA
2- ENDOCITOSE 
 Herpes 			 Vírus nús 
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2. Penetração
Principais mecanismos de 
penetração:
Fusão 
Endocitose mediada por clatrina
C) Endocitose mediada por caveolina
D-E) Endocitose mediada por lipídios
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3. Desnudamento
Série de eventos que ocorre após a penetração
Exposição do genoma para transcrição / tradução
Vírus RNA: geralmente permanece no citoplasma
Vírus DNA: penetração do genoma nos poros nucleares
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Estrutura dos genomas
Os genomas virais de DNA ou RNA são estruturalmente diversos
linear
circular
segmentado
Fita simples de polaridade positiva (+)
Fita simples de polaridade negativa (-)
Fita dupla (fd)
Fita dupla parcial 
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Qual informação é codificada em um genoma viral?
Produtos de genes e sinais de regulação para:
A replicação do genoma viral
Montagem e empacotamento do genoma
Regulação do ciclo de replicação
Modulação de defesas do hospedeiro
Disseminação para outras células e hospedeiros
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GENOMAS VIRAIS
Classificação de Baltimore (1975)
Vírus de DNA fd (±)
Pode ser usado
 diretamente
Síntese da outra fita
Transcrição fita (-)
mRNA
(sentido +)
Vírus RNA fs (+)
Vírus RNA fs (-)
Transcrição
Vírus de DNA fs
Intermediário 
de DNA fd
Retrovírus 
RNA fs (+)
Transcrição
reversa
Vírus de 
RNA fd (±)
Transcrição fita (-)
Fonte: Madigan, 2004.
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Qual informação NÃO é codificada em um genoma viral?
Não possuem genes que codificam a síntese de proteína - dependem da maquinaria celular
Não possuem genes envolvidos na produção de energia ou síntese de membranas
Não possuem genes que codificam centrômeros ou telômeros encontrados nos cromossomos 
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29
Vírus DNA
Replicação no núcleo
Exceção: poxvírus (replicam no citoplasma)
DNA fita dupla: fdDNA (Classe I) maioria
DNA fita simples: fsDNA (Classe II)
DNA parcialmente dupla: pfdDNA (Classe VII) – somente Hepadnavírus
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30
Transcrito
Traduzido
Transcrito
Replicado
Genoma é copiado pela DNA polimerase do hospedeiro (polioma, papiloma)
Alguns carregam DNA polimerase viral (adeno, herpes)
31
Vírus DNA
31
Transcrito
Traduzido
Transcrito
Replicado
A replicação viral é sequencial
Genes precoces: codificam proteínas não estruturais relacionadas com a interação com o hospedeiro
Genes intermediários: codificam proteínas não estruturais relacionadas com a replicação
Genes tardios: codificam proteínas estruturais envolvidas na montagem
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32
Replicação do vírus da hepatite B
(um retrovírus de DNA...) 
Vírus RNA 
A maioria deles tem RNA fita simples
A maioria replica no citoplasma
*Exceção: Ortomixovírus: no núcleo
As células não possuem a RNA polimerase RNA viral-dependente (RpRd), logo, é codificada pelo genoma viral
Alguns tem que levar a enzima RpRd para dar inicio ao processo
A RdRp vai sintetizar novos genomas de RNA e os mRNAs virais
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Traduzido
Coronavírus: SARS, MERS
 Resfriados
Febre amarela, dengue, BDVD, Hepatite C 
Febre aftosa, Rinovírus, Enterovírus, Polio
Encefalite equina, rubéola 
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Vírus RNA ss(+)
Exemplos: 
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Influenza (segmentado) 
 RSV (não segmentado) 
Traduzido
Vírus da raiva
Parainfluenza, Sarampo, hRSV, Pneumo e Metapneumovirus
Vírus Influenza
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Vírus RNA ss (-)
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Trazem a RdRp
RNA (-) => RNA (+) = mRNA
mRNA sem CAP e cauda de poli A (ir no núcleo)
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Vírus RNA ds(-)
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Única família: Retroviridae
HIV,HTLV (vírus T-linfotrópico humano) e muitos outros
Replicação no citoplasma e núcleo
Enzimas estruturais: transcriptase reversa, integrase, protease
provírus
Replicado
Replicado
Transcrito
Traduzido
Transcriptase
 reversa
Vírus RNA: Os retrovírus
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6. Morfogênese/maturação 
Morfogênese
Processo de montagem das partículas víricas
Ocorre no final do ciclo replicativo
Maturação
A partícula viral é completada
Em alguns ocorre após a liberação da partícula viral 
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7. Liberação 
 Maturação intracelular e egresso dos vírus “nús” (sem envelope):
 Já saem completos do citoplasma (RNA) ou núcleo (DNA) 
 Liberados quando ocorre a lise das células ou exocitose (sem lise)
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 Processo de aquisição do envelope 
 Envelope é adquirido das membranas celulares: (internas: Golgi, RE; ou membrana plasmática)
 Liberação por exocitose, com ou sem lise celular 
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7. Liberação ou egresso
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