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Vírus Estrutura viral Cultivo de vírus em laboratório Multiplicação viral Descoberta dos Vírus ◼ 1892: Dmitri Iwanowski → seiva filtrada de plantas infectadas com a doença do mosaico do tabaco transmitia a doença para plantas sadias. ◼ Martinus Beijerinck → comportamento do agente infeccioso diferente de bactéria ◼ 1915: Twort descreve a infecção de bactérias por bacteriófagos ◼ 1935: Wendell Stanley isola o vírus do mosaico do tabaco Introdução ◼ Parasitam todos os tipos de organismos vivos ◼ Responsáveis por várias doenças em humanos, animais e plantas ◼ Vírus emergentes: HIV (1983), Hantavirus (1993), vírus da febre hemorrágica Ebola – EHF (1995), vírus da pneumonia asiática - coronavirus(2003) Características Gerais dos Vírus ✓ Tamanho entre 20 e 300 nm (maioria) ✓ Genoma constituído de DNA ou RNA ✓ Ácido nucléico é envolvido por uma cobertura protéica ✓ São parasitas intracelulares obrigatórios ✓ São capazes de transferir o genoma viral para outras células Característica Bactérias Típicas Vírus Parasita Intracelular - + Membrana Plasmática + - Passagem através de filtros bacteriológicos - + Possui ambos, DNA e RNA + - Metabolismo de geração de ATP + - Ribossomos + - Sensíveis a antibióticos + - Sensíveis ao interferon - + Comparação Entre Vírus e Bactérias Estrutura Viral ◼ Virion = partícula viral completa. Componentes principais: 1. Ácido nucléico: – DNA fita simples + ou - – DNA fita dupla – RNA fita simples + ou - – RNA fita dupla – Linear, circular ou segmentado o genoma pode ser: linear: vírus de animais com RNA circular: ex. herpesvirus (dsDNA) segmentado: vírus da influenza (gripe): 8 segmentos (!) (!) Alguns tipos de Genoma viral Vírus Hospedeiro Ác. nucléico Estrutura No. moléculas Tamanho Parvovírus Animais DNA fs linear 1 5176 pb SV40 Animais DNA fd circular 1 5224 pb Poliovírus Animais RNA fs linear 1 7433 pb Vírus do mosaico da couve-flor Plantas DNA fd circular 1 8025 pb Reovírus tipo3 Animais RNA fd linear 10 diferentes 23549 pb (total) Bacteriófago Bactéria DNA fd linear 1 48514 pb Morfologia básica 2. Capsídeo • Cobertura protéica que envolve o genoma viral. • Constituído por subunidades protéicas múltiplas (capsômeros), específicas do vírus. • Determinam a forma do vírus. • Podem auxiliar na ligação do vírus a célula hospedeira. 3. Envelope • Bicamada lipoprotéica localizada externamente ao capsídeo. • Espículas → glicoproteínas que se projetam da superfície do envelope. • Auxiliam na ancoragem do vírus à célula hospedeira. • Podem ser utilizadas para a identificação do vírus. Gripe e resfiado ◼ Gotículas de saliva Vírus influenza (gripe) Vírus influenza (gripe) A cada 10 anos ocorrem flutuações antigênicas Provocadas por mutações isoladas que alteram as proteínas H ou N Tipos Morfológicos de Vírus (Baseado na arquitetura do capsídeo) ◼ Vírus Helicoidais: capsídeo cilíndrico. Ex: vírus da raiva e EHF ◼ Vírus poliédricos: icosaedro. Ex: adenovírus e poliovírus ◼ Vírus Envelopados: helicoidais ou poliédricos envelopados. Ex: Influenza, vírus do herpes ◼ Vírus Complexos: estruturas complicadas. Ex: bacteriófagos e poxvírus (varíola) Vírus poliédrico não-envelopado Vírus helicoidal não-envelopado Vírus do mosaico do tabaco Diagrama do TMV (vírus do mosaico do tabaco) ”Em relação à natureza dos vírus, é óbvio que uma nítida linha, separando coisas vivas e coisas não vivas, não pode ser traçada. Esse fato serve para aquecer a velha discussão sobre a questão “o que é a vida?” (Wendell Meredith Stanley -1904-1971) Vírus helicoidal envelopado Coronavírus (resfriado) Vírus envelopados Vírus Complexos Vírus Complexos Taxonomia dos vírus Comitê Internacional de Taxonomia dos Vírus (CITV) ◼ Gêneros (virus) e famílias (viridae) ◼ Agrupamento baseado em: – Tipo de ácido nucléico – Estratégia de replicação – Morfologia ◼ Espécie viral: grupo de vírus que compartilham a mesma informação genética e o mesmo nicho ecológico Ordem (com sufixo -virales); Família (sufixo -viridae); Subfamília (sufixo -virinae) Gênero (sufixo -virus) Espécie (por ex. tobacco mosaic virus) • O vírus Ebola é classificado da seguinte maneira: – Ordem Mononegavirales – Família Filoviridae – Gênero Ebolavirus – Espécie: Zaire ebolavirus (Rio Ebola no Sudão e Zaire- 1ª ocorrência) • Famílias 1. Poxyviridae 2. Herpesviridae 3. Parvoviridae 4. Retroviridae 5. Picornaviridae Gêneros • Enterovírus (trato alimentar), exemplo de espécies: Poliovírus 1, 2 e 3. • Cardiovírus (neurotrópico), exemplo de espécie: Mengovírus • Rhinovírus (região naso-faringeal), exemplo de espécie: Rhinovírus 1a • Hepatovírus (fígado), exemplo de espécie: Hepatite A 4. Classificação dos vírus Os critérios taxonômicos mais importantes para diferenciação entre as Ordens, Famílias e Gêneros, são: • Tipo e organização do genoma • Estratégia de replicação • Estrutura (morfologia) Critérios Taxonômicos Cultivo de vírus 1) Bacteriófagos: Cultura de bactérias em meio líquido e meio sólido - Método de placas de lise: unidades formadoras de placas (UFP) 2) Vírus de animais: - Em animais; - Em ovos embrionados; - Em cultivos celulares; Cultivo de vírus Cultivos Celulares Poliomavírus – Monocamada de células de rim de camundongo Multiplicação Viral Multiplicação de Bacteriófagos: ✓Ciclo Lítico ✓Ciclo Lisogênico Etapas do Ciclo Lítico 1.Ancoragem ou adsorção 2.Penetração 3.Biossíntese 4.Maturação 5.Liberação Curva de crescimento de bacteriófago em etapa única Etapas do Ciclo Lisogênico 1. Ancoragem 2. Penetração 3. Circularização do DNA fágico 4. Integração por recombinação ao cromossomo bacteriano → Profago 5. Replicação com a multiplicação 6. Excisão do profago por recombinação e início do ciclo lítico Célula de Escherichia coli Bacteriófago Cromossomo de E. coli Forma circular do cromossomo do fago Ciclo lítico Ciclo lisogênico Recombinação sítio-específica Profago Replicação Montagem Lise Excisão Conseqüências do Ciclo Lisogênico ◼ Células lisogênicas são imunes à reinfecção pelo mesmo fago; ◼ Células hospedeiras podem apresentar novas características. Ex: Corynebacterium diphtheriae e Clostridium botulinum ◼ Torna possível a transdução especializada Multiplicação de Vírus de Animais 1. Ancoragem ou adsorção 2. Penetração por endocitose ou por fusão (vírus envelopados) 3. Decapsidação 4. Biossíntese dos componentes virais 5. Maturação e Montagem 6. Liberação por brotamento (vírus envelopados); não ocorre lise celular Ancoragem → Penetração → Decapsidação Penetração por ingestão vacuolar Vírus envelopado Vírus não-envelopado Vírus Herpes simples Biossíntese → Maturação → Liberação por Brotamento Biossíntese ◼ Vírus de DNA: – Transcrição de genes precoces – enzimas necessárias à replicação do DNA viral – Transcrição de genes tardios – proteínas do capsídeo ◼ Vírus de RNA: – Vários mecanismos para a síntese de mRNA – RNA fita simples positiva ou negativa: RNA polimerase RNA dependente – RNA fita dupla – RNA fita simples: transcriptase reversa RNA DNA PROVÍRUS Ciclo de vida de um fago de RNA fita única positiva Fago com cadeia de RNA + Bactéria Molde Molde Cadeiasde RNA + são sintetizadas usando RNA- como molde Síntese de proteínas do capsídeo Montagem dos vírions Lise da célula e liberação dos vírions Adsorção Injeção do RNA Proteínas precoces sintetizadas, como a RNA polimerase; cadeia de RNA- é sintetizada usando o RNA+ como molde AIDS – Síndrome da Imunodeficiência Adquirida HIV – Vírus da Imunodeficiência Humana Glicoproteínas 120 Membrana de fosfolipídeos Proteínas do capsídeo 24 e 15 Transcriptase reversa Proteína 17 do envelope interno RNA fita simples Glicoproteína 41 (transmembrana) Anatomia do vírus da AIDS Vírus e Câncer ◼ Oncogenes: Podem ser ativados por agentes químicos mutagênicos, radiação de alta energia e vírus ◼ 10% dos casos de câncer são induzidos por vírus denominados vírus oncogênicos ou oncovírus ◼ Células tumorais transformadas não exibem inibição por contato ◼ Vírus de DNA oncogênicos e vírus RNA oncogênicos (retrovírus) Infecções virais latentes –Herpesvírus (herpes febril) –Vírus da varicela – herpes zóster Infecções virais lentas ou persistentes Agentes Infecciosos semelhantes a vírus: - Prions: partícula protéica infecciosa. Não Possuem ácido nucléico. Ex: Doença da vaca louca - Viróides: fragmentos de RNA sem capa protéica. Causam doenças em plantas Príons Viróides