Introdução aos Vírus: Partículas Infecciosas

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Introdução aos vírus 
Pontos Principais: 
• Um vírus é uma partícula infecciosa que se reproduz 
"comandando" uma célula hospedeira e usando o seu maquinário 
para fazer mais vírus. 
• Um vírus é composto por um genoma de DNA ou RNA dentro de 
uma cápsula proteica chamada capsídeo. Alguns vírus possuem 
uma membrana externa chamada de envelope. 
• Os vírus são muito variados. Eles podem ter diferentes formatos e 
estruturas, distintos tipos de genoma e infectar diferentes 
hospedeiros. 
• Os vírus se reproduzem contaminando suas células hospedeiras 
e reprogramando-as para se tornarem "fábricas" de fazer vírus. 
 
Introdução 
Os cientistas estimam que existem aproximadamente 1031. Isso é um 1 com 31 zeros! 
Se você conseguisse de alguma forma alinhar todos os 1031 vírus, essa fila se 
estenderia por quase 200 anos-luz no espaço. Em outras palavras, há mais de dez 
milhões de vírus a mais na Terra do que estrelas em todo o universo. 
Quer dizer que existem 1031, vírus esperando para nos infectar? Na verdade, a 
maioria desses vírus encontra-se nos oceanos, onde ataca bactérias e outros 
microrganismos. Pode parecer estranho que uma bactéria possa ser infectada por 
um vírus, mas os cientistas acreditam que todo tipo de organismo vivo é 
provavelmente hospedeiro de pelo menos um vírus! 
O que é um vírus? 
O vírus é uma minúscula partícula infecciosa que só pode se reproduzir se 
infectar uma célula hospedeira. Os vírus "comandam" a célula hospedeira e 
usam seus recursos para produzir mais vírus, basicamente, reprogramando o 
hospedeiro para se tornar uma fábrica de vírus. Como eles não conseguem se 
reproduzir sozinhos (sem um hospedeiro), os vírus não são considerados 
seres vivos. Os vírus também não possuem células: eles são muito pequenos, 
muito menores que as células dos seres vivos. Eles são basicamente pacotes 
de ácido nucleico e proteína. 
Mesmo assim, os vírus têm algumas características importantes de células vivas. 
Por exemplo, eles têm genomas de ácido nucleico baseados no mesmo código 
genético usado nas suas células (e nas células de qualquer ser vivo). Ainda, 
como as células dos seres vivos, os vírus possuem variações genéticas e podem 
evoluir. Então, apesar de eles não se encaixarem na definição de vida, os vírus 
parecem estar em uma zona de "dúvida". (Talvez os vírus sejam, na 
verdade morto-vivos, como zumbis ou vampiros!) 
Quais as diferenças entre vírus e bactérias? 
Apesar de ambos poderem nos deixar doentes, bactérias e vírus são muito diferentes 
biologicamente. Bactérias são pequenas e unicelulares, mas são organismos vivos 
que não dependem de um hospedeiro para se reproduzir. Por causa dessas 
diferenças, infeções bacterianas e virais são tratadas de forma diferente. Por 
exemplo, antibióticos só são úteis contra bactérias e não contra vírus. 
Bactérias também são bem maiores que os vírus. O diâmetro de um vírus típico 
é de cerca de 20- 300 nanômetros. Isso é consideravelmente menor que uma 
bactéria E. coli, que tem um diâmetro de aproximadamente 1000 nm! Dezenas 
de milhões de vírus poderiam caber na cabeça de um alfinete. 
 
A estrutura de um vírus 
Existem muitos tipos diferentes de vírus no mundo. Eles variam muito em tamanho, 
formatos e ciclo de vida. Se você está curioso, sugiro acessar o site ViralZone 
(https://viralzone.expasy.org/678). Clique em alguns nomes de vírus aleatoriamente e 
veja as formas e características bizarras que irá encontrar! 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/intro-to-biology/what-is-biology/a/what-is-life
https://pt.khanacademy.org/test-prep/mcat/cells/viruses/a/are-viruses-dead-or-alive
https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/introduction-to-cells/v/scale-of-cells
ViralZone
https://viralzone.expasy.org/678
Por outro lado, os vírus possuem sim algumas características em comum, que 
incluem: 
• Um cápsula proteica protetora ou capsídeo 
• Um genoma de ácido nucleico feito de DNA ou RNA, dobrado dentro do capsídeo 
• Uma camada de membrada chamada de envelope (alguns, mas não todos os vírus) 
Vamos olhar mais de perto essas características. 
 
 
Capsídeo Viral 
O capsídeo, ou cápsula proteica, de um vírus é formado por muitas moléculas de 
proteínas (não apenas uma grande). As proteínas se juntam para formar unidades 
denominadas capsômeros, que juntas formam o capsídeo. As proteínas do capsídeo 
são sempre codificadas pelo genoma do vírus, ou seja, é o vírus (não a célula 
hospedeira) que fornece as instruções para a sua produção. 
Os capsídeos de alguns vírus são relativamente simples e feitos de várias cópias 
de uma única proteína. O parvovírus canino, um vírus bem pequeno que infecta 
cães, tem um capsídeo feito de 60 cópias da mesma proteína do capsídeo. O 
capsídeo é organizado em 12 capsômeros, cada qual feito de 5 proteínas do 
capsídeo. Os capsídeos de outros vírus são mais complexos e consistem de 
múltiplas cópias de várias proteínas diferentes. 
 
Os capsídeos podem ter várias formas, mas normalmente, assumem um dos 
seguintes formatos (ou variação desses formatos): 
1. Icosaédrico – capsídeos icosaédrico possuem 20 lados e são nomeados com base 
no polígono de 20 lados icosaedro. 
2. Filamentoso – capsídeos filamentosos recebem esse nome por sua aparência 
linear e fina. Também podem ser chamados de cilíndricos ou helicoidais. 
3. Cabeça-cauda -Estes capsídeos são um tipo híbrido entre forma 
filamentosa e icosahédrica. Eles consistem basicamente de uma cabeça 
icosahédrica ligada a uma cauda filamentosa. 
 
 
Envelope viral 
Além do capsídeo, alguns vírus têm também uma membrana lipídea externa que 
envolve todo o capsideo conhecida como envelope. 
Vírus com envelopes não fornecem instruções para os envelopes de lipídios. Em 
vez disso, eles "tomam emprestado" um pedaço das membranas hospedeiras em 
seu caminho para fora da célula. Os envelopes, no entanto, contêm proteínas que 
são especificadas pelo vírus, as quais, muitas vezes, ajudam as partículas virais a se 
ligarem às células hospedeiras. 
 
Apesar dos envelopes serem comuns, principalmente entre vírus de animais, 
não são todos os vírus que o possuem (ou seja, eles não são uma característica 
universal dos vírus). 
Muitas vezes pensamos no DNA como sendo de cadeia dupla e no RNA como 
sendo de cadeia única, já que normalmente isso é o que acontece em nossas 
células. Entretanto, os vírus podem apresentar todas as combinações possíveis 
de encadeamento e do tipo de ácido nucleico (DNA de cadeia dupla, RNA de 
cadeia dupla, DNA de cadeia única ou RNA de cadeia única). Os genomas virais 
também se apresentam em várias formas, tamanhos e variedades, embora 
sejam geralmente muito menores do que os genomas de organismos celulares. 
Curiosamente, os vírus de DNA e RNA sempre utilizam o mesmo código 
genético como células vivas. Se não fosse assim, eles não teriam como 
reprogramar as células hospedeiras! 
O que é uma infecção viral? 
No dia a dia, tendemos a pensar que a infecção viral é uma coleção desagradável de 
sintomas que sentimos quando pegamos um vírus, como o da gripe ou da catapora. 
Mas o que realmente ocorre no seu corpo quando você tem um vírus? 
Em uma escala microscópica, uma infecção viral significa que vários vírus estão 
usando suas células para fazerem mais cópias de si mesmo. O ciclo de vida do 
vírus é o conjunto de etapas em que o vírus reconhece e entra em uma célula 
hospedeira, "reprograma" o hospedeiro, fornecendo instruções na forma de DNA 
ou RNA viral, e usa os recursos do hospedeiro para produzir mais vírus (o 
resultado do "programa" viral). 
Para um vírus típico, o seu ciclo de vida pode ser dividido em cinco grandes passos 
(apesar que os detalhes desses passos serão diferentes para cada vírus): 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/a/the-genetic-code-discovery-and-properties
https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/central-dogma-transcription/a/the-genetic-code-discovery-and-propertiesAdsorção. O vírus reconhece uma célula hospedeira e liga-se a ela através de 
uma molécula receptora na superfície da célula. 
Na ligação, uma proteína específica no capsídeo do vírus "fixa-se" fisicamente 
em uma molécula específica na membrana da célula hospedeira. 
Esta molécula, denominada de receptor, é geralmente uma proteína. Um vírus 
reconhece suas células hospedeiras com base nos receptores que elas 
carregam, e uma célula sem receptores para vírus não podem ser infectadas por 
este vírus. 
Entrada. O vírus ou seu respectivo material genético entra na célula. 
Uma rota típica para a entrada viral é a fusão com a membrana, que é mais 
comum nos vírus com envelopes. Vírus podem induzir a célula a absorvê-los por 
um processo de transporte chamado endocitose. Alguns até mesmo injetam seu 
DNA na célula. 
Replicação do genoma e expressão genética. O genoma viral é copiado e 
seus genes são expressos para produzir proteínas virais. 
Esta etapa envolve copiar o genoma viral e fazer mais proteínas virais, para que 
novas partículas virais possam ser montadas. 
Os materiais para estes processos (tais como os nucleotídeos para fazer novos DNA 
ou RNA) vêm da célula hospedeira, não do vírus. A maior parte da "maquinaria" para 
replicação e expressão genética é também fornecida pela célula hospedeira. Por 
exemplo, os RNAs mensageiros (RNAm) que codificam os genes virais são 
traduzidos em proteínas virais usando os ribossomos da célula hospedeira. 
Contudo, certas etapas, tal como a cópia do genoma de um vírus de RNA, não podem 
ser realizadas pelas enzimas da célula hospedeira. Em tais casos, os vírus devem 
codificar suas próprias enzimas. 
As proteínas virais produzidas variam de vírus para vírus. Todos os vírus devem 
codificar proteínas capsídicas, e vírus com envelope tipicamente também codificam 
proteínas do envelope (que frequentemente auxiliam no reconhecimento de 
hospedeiro). Os vírus também podem codificar proteínas que manipulam o genoma 
do hospedeiro (p.ex. através do bloqueio das defesas do hospedeiro ou da indução 
da expressão de genes para beneficiar o vírus), auxiliam a replicação do genoma 
viral, ou desempenham um papel em outras partes do ciclo de vida viral. 
 
Montagem Novas partículas virais são montadas de cópias do genoma e de 
proteínas virais. 
Durante a montagem, as proteínas do capsídeo recentemente sintetizadas juntam-
se para formar capsômero, que interagem com outros capsômeros para formar o 
capsídeo inteiro. 
Alguns vírus, como os vírus cabeça-cauda, primeiramente montam um capsídeo 
“vazio” e então o enchem com o genoma viral. Outros vírus constroem capsídeos em 
torno do genoma viral, como apresentado abaixo. 
 
Liberação. Partículas virais completas saem da célula e podem infectar outras 
células. 
A última etapa do ciclo de vida do vírus é a liberação de vírus recém-criados na célula 
hospedeira. Diferentes tipos de vírus saem das células por diferentes vias: alguns 
fazem a célula hospedeira se romper (processo chamado lise), enquanto outros 
saem pelas próprias vias de exportação da célula (exocitose), e outros ainda crescem 
da membrana plasmática, levando um pequeno pedaço com eles quando saem. 
Em alguns casos, a liberação de novos vírus mata a célula hospedeira (por exemplo, 
uma célula hospedeira que se rompe não sobreviverá). Em outros casos, os vírus que 
saem deixam a célula intacta de forma que possa continuar produzindo novas 
partículas virais. 
 
Bacteriófagos 
 
Um bacteriófago é um vírus que infecta bactérias 
Um bacteriófago, ou fago abreviadamente, é um vírus que infecta bactérias. Como 
outros tipos de vírus, bacteriófagos variam muito em formato e material genético. 
• Genomas de fagos podem consistir tanto de DNA quanto RNA, e podem conter de 
quatro genes até várias centenas. 
• O capsídeo de um bacteriófago pode ser icosaedral, filamentoso, ou de forma cabeça-
cauda. A estrutura cabeça-cauda parece ser exclusiva de fagos e seus parentes 
próximos (e não é encontrada em vírus cujos hospedeiros são eucarióticos). 
 
 
Infecções de bacteriófagos 
Bacteriófagos, assim como os outros vírus, devem infectar uma célula hospedeira 
para se reproduzir. As etapas que compõem o processo de infecção são chamadas 
coletivamente de ciclo de vida do fago. 
Alguns fagos podem apenas se reproduzir pelo ciclo de vida lítico, no qual eles 
explodem e matam as células hospedeiras. Outros fagos podem alternar entre o ciclo 
de vida lítico e o lisogênico, no qual eles não matam a célula hospedeira (em vez 
disso, eles são copiados junto com o DNA do hospedeiro a cada divisão celular). 
Vamos olhar mais de perto esses dois ciclos. Como exemplo, usaremos um fago 
chamado lambda (λ) que infecta a bactéria E. coli e que é capaz de alternar entre os 
ciclos líticos e lisogênicos. 
Ciclo lítico 
No ciclo lítico, o fago age como um vírus típico: Ele apodera-se da célula hospedeira 
e utiliza de seus recursos para fazer inúmeros fagos novos fazendo com que a 
célula lise (estoure) e morra nesse processo. 
 
 
Os estágios do ciclo lítico são: 
1. Adsorção: Proteínas na "cauda" do fago se ligam à receptores específicos (nesse 
caso, um transportador de açúcar) na superfície da célula bacteriana. 
2. Entrada: O fago injeta seu genoma de DNA dupla fita no citoplasma da bactéria. 
3. Replicação do DNA e síntese de proteínas: O DNA do fago é copiado, e os genes 
do fago são expressos para que haja síntese das proteínas, como as que compõem o 
capsídeo. 
4. Montagem do novo fago: Os capsídeos são montados com suas proteínas e são 
preenchidos com o DNA para fazer inúmeras novas partículas do fago. 
5. Lise: Ao final do ciclo lítico, o fago expressa genes para proteínas que furam a 
membrana plasmática e a parede celular. Os furos permitem que água entre na 
célula, fazendo-a expandir e romper como um balão de água cheio demais. 
 
A ruptura celular, ou lise, libera centenas de novos fagos, os quais podem achar 
e infectar outras células hospedeiras próximas. Dessa forma, alguns ciclos de 
infecção lítica podem permitir que fagos se espalhem rapidamente por uma 
população bacteriana. 
 
Ciclo lisogênico 
O ciclo lisogênico permite que um fago se reproduza sem matar a célula 
hospedeira. Alguns fagos só podem utilizar o ciclo lítico, mas o fago que estamos 
utilizando como exemplo, lambda (\lambdaλlambda), consegue alternar entre os 
dois ciclos. 
No ciclo lisogênico, as duas primeiras etapas (adsorção e injeção do DNA) 
ocorrem exatamente como no ciclo lítico. Entretanto, uma vez que o DNA do fago 
está dentro da célula, ele não é imediatamente copiado ou expresso para 
sintetizar proteínas. Ao invés disso, ele se recombina com uma região particular 
do cromossomo bacteriano. Isso faz com que o DNA do fago seja integrado no 
cromossomo. 
 
O DNA fágico integrado, chamado de profago, não é ativo: Seus genes não são 
expressos e, portanto, não levam à produção de novos fagos. Entretanto, cada vez 
que a célula hospedeira se divide, o profago é copiado junto com o DNA do 
hospedeiro, ganhando uma "carona". O ciclo lisogênico é menos chamativo (e menos 
agressivo) que o ciclo lítico, mas no fim das contas, é apenas outra forma de 
reprodução do fago. 
Sob as certas condições, o profago pode se tornar ativo e sair do cromossomo 
bacteriano, desencadeando as etapas restantes do ciclo lítico (replicação do DNA e 
síntese protéica, montagem do fago e lise). 
Lisar ou não lisar? 
Como um fago "decide" entrar no ciclo lítico ou lisogênico quando infecta uma 
bactéria? Um fator importante é a quantidade de fagos infectando a célula 
simultaneamente^99start superscript, 9, end superscript. Quanto maior o número 
de co-infecções por fagos, mais provável é que essa infecção utilize o ciclo lisogênico. 
Essa estratégia pode ajudar a evitar que os fagos exterminem os hospedeiros 
bacterianos (atenuando o ataque caso o índice fago-hospedeiro fique muitoalto). 
 
O que estimula um profago a sair do cromossomo e entrar no ciclo lítico? Ao menos em 
laboratório, agentes danificadores de DNA (como radiação UV e químicos) 
desencadeiam a reativação da maioria dos profagos. Entretanto, uma pequena fração 
de profagos decidem pelo ciclo lítico espontaneamente, mesmo sem estímulos 
externos. 
Bacteriófagos vs. antibióticos 
Antes da descoberta dos antibióticos, haviam investigações consideráveis sobre 
bacteriófagos como tratamento para doenças bacterianas humanas. Bacteriófagos 
atacam apenas seus hospedeiros bacterianos, não células humanas, portanto, eles 
são potencialmente bons candidatos para tratar doenças em humanos. 
Depois que os antibióticos foram descobertos, essa abordagem dos fagos foi 
amplamente abandonada em inúmeras partes do mundo (particularmente em 
países anglofónos). Entretanto, fagos continuam sendo utilizados para fins médicos 
em vários países, incluindo Rússia, Geórgia e Polônia, onde permanecem em uso até 
hoje. 
Há um crescente interesse em trazer de volta a "abordagem dos fagos", uma vez que 
bactérias antibiótico-resistentes tornam-se cada vez mais um problema. Pesquisas 
são necessárias para avaliar quão seguro e efetivo são os fagos, mas quem sabe? Um 
dia, seu médico pode prescrever fagos, ao invés de penicilina, para você. 
 
Vírus de animais e humanos 
Pontos Principais: 
• Há inúmeros diferentes tipos de vírus que infectam humanos e outros animais, 
alguns causando sérias condições, outros não. 
• Os vírus podem ser classificados de acordo com o sistema de Baltimore e vírus que 
infectam humanos ocorrem em todas as suas sete categorias. 
• O vírus da imunodeficiência humana (HIV, do inglês "human immunodeficiency 
virus"), que causa a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS, igualmente 
do inglês "acquired immune deficiency syndrome") é um retrovírus. 
 
Introdução 
Você já teve gripe ou catapora? Se sim, então você teve um encontro de perto com 
os vírus! Quer você sonhe em um dia encontrar uma cura para a AIDS ou 
simplesmente queira evitar o surto de gripe deste ano, você provavelmente está 
familiarizado com o incômodo que pode ser causado pelas infecções virais (e 
minimizado por vacinas e tratamentos). 
Vírus humanos vêm em diferentes tipos e têm uma variedade de efeitos. Alguns nos 
fazem doentes por um ou dois dias antes de desaparecerem, enquanto outros nos 
acompanham para o resto da vida. Alguns são um pequeno incômodo, enquanto 
outros, como o Ebola, podem causar complicações que põem a vida em risco. 
Devido ao impacto em nossa saúde e qualidade de vida, muitos vírus humanos (e 
vírus animais correlatos) foram estudados detalhadamente. Vamos observar alguns 
deles. 
Como um vírus de animais se parece? 
Como outros vírus, vírus animais são pequenos pacotes de proteínas e ácidos 
nucleicos. Eles tem um envoltório de proteína, ou capsídeo, e material genético feito 
de DNA ou RNA que está comprimido em seu interior. Eles podem ainda apresentar 
um envelope—uma esfera de membrana lipídica. 
Capsídeos de vírus animais vêm em diferentes formatos. Um dos com a aparência 
mais maluca (para mim, ao menos) é o vírus do Ebola. Ele possui uma longa 
estrutura similar a um fio que dobra-se sobre si mesma. Um vírus com aparência 
mais "normal", o chikungunya, é mostrado abaixo para comparação: o chikungunya 
parece uma esfera, mas na verdade é um icosaedro de 202020 lados. 
 
 
Genomas de vírus animais ocorrem tanto como RNA quanto como DNA, que 
pode, por sua vez, ser de fita simples ou dupla. Vírus animais podem usar uma 
amplitude de estratégias (incluindo algumas surpreendentemente bizarras) para 
copiar e usar seu material genético, como veremos em seções abaixo. 
Como os vírus animais infectam as células? 
Vírus animais, como qualquer outro, dependem das células hospedeiras para 
completar seu ciclo de vida. Para se reproduzir, um vírus deve infectar uma célula 
hospedeira e reprogramá-la para fazer mais partículas virais. 
O primeiro passo chave para a infecção é o reconhecimento: um vírus animal tem 
moléculas de superfície especiais que permitem que ele se ligue a receptores na 
membrana celular do hospedeiro. Uma vez ligado à célula hospedeira, vírus animais 
podem entrar por variadas maneiras: por endocitose, quando a membrana se dobra 
para dentro; fazendo canais na membrana hospedeira (por meio dos quais DNA ou 
RNA pode ser injetado); ou, para vírus envelopados, fundindo-se com a membrana 
e liberando o capsídeo no interior da célula. 
 
Depois disso o vírus usa os recursos da célula hospedeira para fazer novas 
proteínas virais e material genético, partículas virais assimilam-se e preparam-
se para deixar a célula. Vírus animais envelopados podem irromper da 
membrana celular ao passo que se formam, levando uma parte da membrana 
plasmática ou de membranas internas no processo. Contrariamente, partículas 
virais não-envelopadas, como rhinovírus, tipicamente se acumulam nas células 
infectadas até que a célula se rompa ou morra e as partículas sejam liberadas. 
Consequências de uma infecção 
Vírus estão associados com inúmeras doenças humanas. O diagrama abaixo mostra 
alguns exemplos comuns de infecções virais que afetam diferentes sistemas no 
corpo humano: 
 
 
Algumas infecções virais seguem o padrão clássico de doença aguda: os sintomas 
piorarem durante um curto período, mas na maioria dos casos, o vírus é eliminado 
do corpo pelo sistema imunológico e o paciente se recupera. Exemplos incluem o 
resfriado comum e a gripe. 
Outros vírus, como o vírus da hepatite C, causam infecções crônicas de longo-
prazo. Ainda, outros vírus como os herpesvírus humanos 6 e 7, que em alguns causos 
causam uma doença infantil minoritária: a roséola, podem causar infecções 
produtivas (aquelas nas quais novas partículas virais são produzidas) sem causar 
quaisquer sintomas nos seus hospedeiros. Nestes casos, os pacientes são ditos 
possuírem infecções assintomáticas. 
Classificando vírus animais 
Vírus animais vêm em diferentes tipos e eles entram, comandam e saem das células 
de diferentes maneiras. Como nós podemos organizar esse furdunço viral de uma 
maneira consistente e que faça sentido? 
O sistema de Baltimore agrupa os vírus de acordo com seu tipo de material 
genético e como ele é usado para fazer RNA mensageiro (RNAm), parte 
intermediária essencial na produção de proteínas virais e na montagem de novos 
vírus. O grupo de Baltimore do vírus depende de: 
• A molécula que ele usa como material genético (DNA ou RNA) 
• Se o material genético é de fita simples ou dupla 
• Os mecanismos que o vírus usa para fazer mRNA 
O sistema de Baltimore divide vírus em sete grupos. Você pode ver as características 
básicas de cada um, incluindo seu material genético e mecanismo de escolha para 
produção de mRNA no diagrama abaixo: 
 
 
 
Os + e - indicam o sentido do genoma de RNA. 
Se um vírus é feito de RNA de fita simples, ele pode tanto ter um sentido positivo (+) 
ou negativo (-): 
• Um genoma de RNA de sentido (+) se assemelha a um RNAm: ele possui uma 
sequência que pode (ou poderia) ser traduzida diretamente para produzir 
proteínas. 
• Um genoma de RNA de sentido (-) não pode ser usado diretamente para a tradução. 
Em vez disso, ele é o complemento inverso (versão de trás para frente) da sequência 
que codifica as proteínas virais. 
Um genoma de RNA com sentido (-) tem que ser transformado em uma fita de 
sentido (+) complementar, que pode então ser traduzida para fazer proteínas. 
Vírus humanos são encontrados em todos os sete grupos de Baltimore, 
enquanto vírus de plantas e bactérias são encontrados apenas em subconjuntos 
de grupos. Se queremos desenvolver uma droga para mirar num vírus, é 
importante sobre os detalhes de seu ciclo de vida—inclusive seu grupo de 
Baltimore e outros aspectos da sua biologia—para que possamos bloquear esse 
ciclo efetivamente. 
Classificaçãode Baltimore 
Grupo Características Modo de produção de mRNA Exemplo 
I Fita dupla de DNA 
O mRNA é transcrito diretamente do 
modelo de DNA 
Herpes simples 
(herpesvirus) 
II Fita simples de DNA 
O DNA é convertido para a forma de 
fita dupla antes que o RNA seja 
transcrito 
Parvovirus canino 
(parvovirus) 
III Fita dupla de RNA 
O mRNA é transcrito a partir do 
genoma do RNA 
Gastroenterite 
infantil (rotavirus) 
IV 
Fita simples de RNA 
(+) Funções genômicas do mRNA 
Resfriado comum 
(picornavirus) 
V 
Fita simples de RNA 
(-) 
O mRNA é transcrito a partir do 
genoma do RNA Raiva (rhabdovirus) 
VI 
Vírus de fita simples 
de RNA com 
transcriptase 
reversa 
A transcriptase reversa produz DNA 
a partir do genoma do RNA; o DNA é 
incorporado ao genoma do 
hospedeiro; o mRNA é transcrito a 
partir do DNA incorporado 
Vírus da 
imunodeficiencia 
humana (HIV) 
VII 
Vírus de fita dupla 
de DNA com 
O genoma viral possui DNA de fita 
dupla, mas o DNA viral é replicado 
através de um intermediador de 
Vírus da hepatie B 
(hepadnavirus) 
Grupo Características Modo de produção de mRNA Exemplo 
transcriptase 
reversa 
RNA; o RNA pode servir diretamente 
como mRNA ou como modelo para 
produzir mRNA 
 
O retrovírus HIV-1 
Retrovírus, encontrados no grupo VI de Baltimore, possuem um único e fascinante 
ciclo de vida. Eles são de especial importância pois o vírus da imunodeficiência 
humana (HIV), o vírus que causa a síndrome da imunodeficiência adquirida, 
ou AIDS (da sigla em inglês), é um retrovírus. 
O genoma de um retrovírus é composto por RNA de fita simples e vem em duas 
cópias por partícula viral. O RNA deve ser convertido em DNA de fita dupla por uma 
enzima chamada transcriptase reversa, revertendo o fluxo normal de informação 
(DNA para RNA para proteína) nas células. 
O DNA de fita dupla adentra o núcleo da célula hospedeira e é inserido no genoma 
hospedeiro por uma enzima chamada integrase. mRNA pode então ser feito pela 
transcrição do DNA viral, que, como uma parte permanente do genoma hospedeiro, 
é chamado de provírus. O mRNA é lido para a produção de proteínas virais e 
também pode servir como genoma para novas partículas virais que se assimilam e 
irrompem da célula. 
O diagrama abaixo mostra os estágios chave do ciclo de vida do vírus HIV-1, a cepa 
responsável pela maior parte dos casos de infecção pelo HIV. 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma
 
Drogas anti-HIV inibem a replicação viral em diferentes fases do ciclo do HIV. Estas 
drogas incluem: 
• Inibidores de fusão, que bloqueiam a fusão do envelope viral com a membrana 
plasmática da célula hospedeira 
• Inibidores de transcriptase reversa, que enfraquecem a conversão do genoma de 
RNA em DNA de fita dupla 
• Inibidores de integrase, que inibem a integração do DNA viral no genoma 
hospedeiro 
• Os inibidores de protease, que bloqueiam a produção das proteínas virais 
Os "coquetéis" contendo várias drogas geralmente são mais eficazes em 
desacelerado a progressão da infecção e mantendo níveis virais baixos. 
Evolução dos vírus 
Pontos Principais: 
• Os vírus passam por evolução e seleção natural, tal como a vida baseada na célula, e 
a maioria deles evolui rapidamente. 
• Quando dois vírus infectam uma célula ao mesmo tempo, eles podem trocar material 
genético para formar novos vírus "misturados", com propriedades únicas. Por 
exemplo, cepas de gripe podem surgir assim. 
• Os vírus de RNA apresentam taxas altas de mutação que permitem uma evolução 
especialmente rápida. Um exemplo é a evolução da resistência aos medicamentos 
no HIV. 
 
Introdução 
Você já parou para pensar porque um tipo diferente de vírus da gripe surge a cada 
ano? Ou como o HIV, o vírus que causa AIDS, pode se tornar resistente a 
medicamentos? 
A resposta curta para estas questões é que os vírus evoluem, Isto é, o "pool gênico" 
de uma população de vírus pode mudar ao longo do tempo. Em alguns casos, os vírus 
em uma população—tais como todos os vírus da gripe em uma região geográfica, ou 
todas as diferentes partículas de HIV no corpo de um paciente—podem evoluir 
por seleção natural. Características hereditárias que ajudam um vírus a se 
reproduzir (como a alta infectividade para o influenza, ou resistência a drogas para 
o HIV) tenderão a se tornar mais e mais comuns na população de vírus ao longo do 
tempo. 
Evolução é uma mudança no pool gênico e/ou nas características hereditárias de 
uma população ao longo do tempo. 
Seleção natural é um mecanismo da evolução no qual características hereditárias 
que ajudam organismos a sobreviver e reproduzir (no ambiente atual) se tornam 
mais e mais comuns na população ao longo do tempo. A seleção natural pode 
permitir que uma população se adapte, ou se torne melhor ajustada, a seu ambiente. 
Os vírus são submetidos à evolução (por seleção natural e outros mecanismos) da 
mesma forma que os organismos compostos por células. Visite o tópico evolução 
para aprender mais sobre evolução e seleção natural. 
 
Os vírus não apenas evoluem, mas eles também tendem a evoluir mais rápido 
que seus hospedeiros, como os humanos. Isso faz com que a evolução viral seja 
um tópico importante—não só para os biólogos que estudam vírus, mas também 
para os médicos, enfermeiras e trabalhadores da saúde pública, bem como 
qualquer um que possa ser exposto ao vírus. (Dica: isso significa todos nós!) 
A seleção natural só pode ocorrer quando tem a matéria-prima correta: variação 
genética. Variação genética significa que há algumas diferenças genéticas 
(hereditárias) em uma população. Nos vírus, a variação vem de duas fontes 
principais: 
Recombinação: pedaços de material genético (DNA ou RNA). 
Mutação aleatória: ocorre uma alteração na sequência de DNA ou RNA de um 
vírus. 
Podemos verificar a variação e a evolução de vírus em nosso meio se soubermos 
onde procurar — por exemplo, nas novas linhagens de gripe que aparecem a 
cada ano. 
 
 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/her/evolution-and-natural-selection/v/introduction-to-evolution-and-natural-selection
Misturando: recombinação 
Antes de olharmos especificamente para a gripe, vamos examinar como os vírus 
trocam DNA e RNA em um processo chamado de recombinação. 
A recombinação acontece geralmente quando dois vírus infectaram a mesma célula 
ao mesmo tempo. Como ambos os vírus estão usando a célula para produzir mais 
partículas de vírus, vai haver muitas peças de vírus – incluindo genomas recém 
produzidos – flutuando na célula. 
 
Sob essas circunstâncias, a recombinação pode acontecer de duas maneiras 
diferentes. Primeiro, regiões similares de genomas virais podem se parear e 
trocar pedaços, fisicamente quebrando e reconectando o DNA ou RNA. 
Segundo, vírus com segmentos diferentes (mais ou menos como pequenos 
cromossomos) podem trocar alguns desses segmentos, um processo chamado 
de rearranjo. 
Recombinação e gripe ("a gripe") 
Os vírus influenza ("da gripe") são mestres em rearranjo. Eles possuem oito 
segmentos de RNA, cada um carregando um ou alguns genes. 
Quando dois vírus influenza infectam a mesma célula ao mesmo tempo, alguns dos 
novos vírus feitos no interior da célula podem ter uma mistura de segmentos (e.g., 
segmentos 1-4 da linhagem A e segmentos 5-8 da linhagem B). 
 
 
Porcos em particular são bem conhecidos como "recipientes de mistura" para o 
vírus influenza. Células de porco podem ser reconhecidas e, portanto, infectadas, 
pelos vírus da influenza humana e aviária (assim como pelos vírus da influenza 
suína). Se uma célula no porco é infectada com dois tipos de vírus ao mesmo tempo, 
pode liberar novos vírus que contêm uma mistura de material genético de vírus da 
influenza humana e da aviária. 
Este tipo de troca é comum para vírus influenza na natureza. Por exemplo, lembra 
do surto da influenza H1N1 ("gripe suína") que causou uma pandemiaem 2009? O 
H1N1 tinha um segmento de RNA de vírus humano e de aves, assim como de vírus 
de porcos da América do Norte e da Ásia. Este combo reflete uma série de rearranjos 
que ocorreram passo a passo ao longo de muitos anos para produzir este linhagem 
do H1N1. 
Mutações virais 
Nós vimos como a recombinação pode afetar a evolução dos vírus, mas e a mutação? 
Uma mutação é uma mudança permanente no material genético (DNA ou RNA) de 
um vírus. Uma mutação pode acontecer se houver um erro durante a cópia do DNA 
ou RNA do vírus. 
Alguns vírus têm taxas de mutação muito elevadas, mas isso não é universal. De forma geral, 
vírus de RNA tendem a ter altas taxas de mutação, enquanto vírus de DNA tendem a ter baixas 
taxas de mutação. 
Por que isto acontece? A principal diferença reside na maquinaria de cópia. A 
maioria dos vírus de DNA copiam seu material genético usando enzimas da 
célula hospedeira, chamadas DNA polimerases, que revisam o DNA 
(reconhecem e consertam os danos enquanto realizam a cópia). Já os vírus de 
RNA usam enzimas chamadas RNA polimerases, as quais não fazem correção 
e, portanto, cometem muito mais erros.