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Vírus Estrutura, multiplicação e
classificação
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Introdução
vírus (latim) veneno 1392 na Inglaterra o
primeiro relato sobre vírus veneno 1728
primeiro relato de sua relação com infecção
(infecções virais) 1796 Edward Jenner criou a
vacina contra a varíola
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Jenner imunizando uma criança contra a varíola
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História
1892 Dmitry Ivanowski vírus do mosaico do fumo
(TMV tobacco mosaic virus) através do método de
filtragem (filtro Chamberland) toxina de
bactéria 1898 Beijerinck e os vírus (contagium
vivum fluidum) 1935 Wendell Stanley vírus
constituídos de proteína e ácidos nucléicos
vírion executou o isolamento do TMV 1949 John
Enders cultivo dos vírus em culturas de células
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Diagrama do TMV (vírus do mosaico do fumo)
Em relação à natureza dos vírus, é óbvio que não
pode ser traçada uma nítida linha, separando
coisas vivas e coisas não vivas. Esse fato serve
para aquecer a velha discussão sobre a questão o
que é a vida? Wendell Meredith Stanley
(1904-1971)
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(No Transcript)
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Evolução
Transição de RNA a DNA
Archaea
Mundo de DNA viral
fvA
fvE
fvB
Eukarya
Bacteria
Linhagens extintas
LUCA (Genoma de RNA)
LUCA last universal common ancestor
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Origem
Hipótese regressiva/degenerativa pequenas
células que parasitavam células maiores
(Rickettsia e Chlamydia) Hipótese da origem
celular originados de pedaços de DNA e RNA que
escaparam de células maiores (plasmídios,
transposons) Hipótese co-evolutiva evoluíram de
moléculas complexas de proteínas e ácidos
nucléicos junto com as demais formas da vida na
terra
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Definição
São entidades infecciosas não celulares
(acelulares) cujos genomas são constituídos de
DNA ou RNA Não são organismos vivos, replicação
somente no interior de células vivas necessita,
portanto, de uma célula hospedeira Usam
sistemas de produção de energia e biossíntese
do hospedeiro para sintetizar cópias e
transferir seu genoma para outras células Podem
ser intra ou extracelulares
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Morfologia básica

• Tamanho médio 20-300 nm (10-100 vezes menores
  que as bactérias)
• 1 nm 10-3 µm (0,001 µm)
• 1 µm 10-3 mm (0,001 mm)
• portanto, 1 nm 10-6 mm (0,000001 mm)
• 20 nm 0,00002 mm
• 300 nm 0,0003 mm

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(No Transcript)
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Morfologia básica
b) componentes parte central de ácido
nucléico capa protéica capsídeo (unidades
capsômeros)
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ácido nucléico
capsídeo
capsômeros
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Morfologia básica
c) simetria - simetria helicoidal (cilíndrica)
TMV, sarampo, gripe
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Morfologia básica
c) simetria - simetria icosaédrica (esférica)
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Morfologia básica
Vírus envelopados nucleocapsídeo envolvido por
uma membrana de lipoproteínas
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Vírus envelopados
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ácido nucléico viral capsídeo nucleocapsídeo

• d) ácido nucléico viral
• DNA ou RNA
• DNA e RNA (nunca simultaneamente)
• o genoma pode ser
• linear vírus de animais com RNA
• circular vírus da herpes
• fita simples - fsDNA ou fsRNA
• fita dupla - fdDNA ou fdRNA
• segmentado vírus da influenza (gripe) 8
  segmentos

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Hepatite B
Parvoviroses de animais
Papilomavirus - sexual
Doenças de vertebrados e invertebrados
Gastroenterites Conjuntivites Hepatites Pneumonia
Vírus da herpes, varicela, encefalite, roséola,
etc.
Doenças de vertebrados (peixes) e
invertebrados (insetos)
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Raiva
Rubéola
Resfriado em humanos
Vírus da influenza
Resfriado, pneumonia, gastroenterite
Roedores
Doenças do sistema respiratório e
gastroentestinal
Bronquite, pneumonia, sarampo
Febre hemorrágica bioterrorismo
HIV
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Vírus segmentados vírus da influenza (gripe) 8
segmentos
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Hospedeiros virais
Parasitando animais, plantas, microrganismos ani
mais doenças animais plantas doenças de
plantas (nanismos) microrganismos
bacteriófagos, p. ex.
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Classificação e síntese de mRNA após a infecção
celular por diferentes tipos de vírus
Exemplos Exemplos
Classe Descricção do genoma e estratégia de replicação Vírus bacterianos Vírus de animais
I DNA fd Lambda, T4 Herpesvirus, poxvirus
II DNA fs ??174 Vírus de anemia de aves
III RNA fd ?6 Reovírus
IV RNA fs (sentido ) MS2 Poliomielite
V RNA fs (sentido -) Influenza, raiva
VI RNA fs (replicação interm. DNA) Retrovírus (AIDS, cânceres)
VII DNA fd (replicação interm. RNA) Hepatite B
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Classificação e síntese de mRNA após a infecção
celular por diferentes tipos de vírus
Vírus de RNA de fita vírus que contenha
genoma de RNA de fs com a mesma orientação de seu
mRNA Vírus de RNA de fita - vírus que
contenha genoma de RNA de fs que seja
complementar ao seu genoma
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Replicação dos vírus

• Depende do ciclo que assumem
• Lítico
• Lisogênico

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Replicação dos vírus

• Ciclo lítico (fagos virulentos)
• a) ligação ou adsorção
• ligação a receptores específicos
• podem existir mais de um receptor para o mesmo
  vírus
• podem haver mutações nos receptores

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Replicação dos vírus

• Ciclo lítico (fagos virulentos)
• b) penetração
• entrada do AN viral na célula
• entrada com o capsídeo
• entrada nu

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(No Transcript)
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Replicação dos vírus

• Ciclo lítico (fagos virulentos)
• c) síntese dos componentes virais
• eventos iniciais
• enzimas produção e ação de polimerases
• síntese do mRNA
• eventos tardios
• proteínas estruturais (capsômeros)
• ácido nucléico viral

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Replicação dos vírus

• Ciclo lítico (fagos virulentos)
• d) montagem
• síntese das enzimas de montagem
• agregação das proteínas estruturais
• condensação do AN viral

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Replicação dos vírus

• Ciclo lítico (fagos virulentos)
• e) liberação de novos vírus
• síntese de endolisinas
• lise da célula hospedeira
• liberação rápida
• liberação lenta (extrusão)

25 min. após a infecção são liberados 50-100
novos vírus
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Ligação/adsorção
Penetração
Liberação
Montagem dos capsídeos
Síntese de ácidos nucleicos
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Replicação dos vírus
Ciclo lisogênico a) ligação ou adsorção b)
penetração do genoma c) síntese de proteínas
funcionais (inserção) d) integração do genoma
viral ao genoma da célula
Sem montagem nem liberação do novo vírus
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Replicação dos vírus comparação entre os ciclos
lítico e lisogênico (vírus temperados) (Madigan
et al., 2010)
Vírus da herpes Nesse caso há transcrição mas não
replicação do vírus
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Replicação dos vírus
Vírus de animais e plantas a) ligação ou
adsorção animais glicoproteínas
(espículas) especificidade de hospedeiros,
espécie, tecidos plantas parece não haver
receptores específicos
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Replicação dos vírus

• Vírus de animais e plantas
• b) penetração e desnudamento
• animais
• - liberação do AN viral na célula
• - fusão do envelope viral com a membrana, ou
• - endocitose pinocitose, fagocitose
• - enzimas que digerem o capsídeo
• plantas
• - vetores bactérias, fungos, nematóides, fungos,
  insetos
• - poros nas paredes
• - ferimentos abrasão, cortes, vento
• c) biossíntese dos componentes virais
• eventos iniciais polimerases, mRNA
• eventos tardios proteínas estruturais, síntese
  AN viral
• d) maturação e montagem

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5. Replicação (multiplicação) dos vírus
Replicação de um vírus de planta vírus
do nanismo da cevada
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Replicação dos vírus
Vírus de animais e plantas e)
liberação mecanismos variáveis - lise da célula
(certos animais), em vírus nus - exocitose -
vírus envelopados áreas específicas da MP
(brotamento) p. ex. vírus da gripe enzima
neuraminidase para excisão do broto
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Replicação de Um retrovírus
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Replicação de Um retrovírus
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(No Transcript)
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Critérios Taxonômicos
Os critérios taxonômicos mais importantes para
diferenciação entre as Ordens, Famílias e
Gêneros, são

• Tipo e organização do genoma viral
• Estratégia da replicação viral
• Estrutura do virion (capsídeo, etc.).

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Critérios Taxonômicos

• As características para diferenciação entre
  espécies de vírus, são
• Relação entre a sequência do genoma (DNA, RNA,
  cistrons)
• Hospedeiro
• Tropismo celular (interação hospedeiro-vírus-glico
  proteinas de membrana)
• Patogenicidade e citopatologia
• Modo de transmissão
• Propriedades fisico-químicas dos vírions
• Propriedade antigênica das proteínas virais

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Classificação dos vírus
Exemplo de Classificação
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)

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Outros agentes infecciosos
Viróides - unidade viral desprovida de
envoltório proteico (não necessita de receptor
para penetra a célula - menores agentes
infecciosos conhecidos (246 a 399 nucleotídeos) -
muita homologia de sequência entre si (ancestral
comum) - vírus nus compostos somente de RNA de
fita simples e circular - sem genes codificando
enzimas ou outras proteínas - total dependência
do hospedeiro - localizados no núcleo ou no
citoplasma - interferência direta com a
regulação gênica (qdo no núcleo) - possível
origem riborganismos
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• penetram por feridas
• deslocam-se por meio de plasmodesmas
• replicação usando maquinária da célula
• ribozima para clivagem do RNA (uma vez que
• se formam unidades multiméricas pela ação
  das
• polimerases do hospedeiro)

Estrutura de um viróide ilustrando de que modo o
RNA circular de fita simples pode gerar uma
estrutura aparentemente de fita dupla. (Madigan
et al., 2004)
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Exocortis dos citros (375 nuc.)
Cadang-cadang (coqueiro 246 nuc.)
PSTV (359 nuc.)
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Outros agentes infecciosos
Príons (proteinaceous infectious particles) -
proteínas PrPc codificadas pelo gene Prnp em
indivíduos sadios - a proteína tem função de
permitir comunição entre as células cerebrais
normais (ao ligar-se ao Cu) - forma patogênica
da proteína PrPSc - somente proteínas (?) ou AN
não detectado (?) - não são encontrados em
plantas (já vistos em leveduras) - localizam-se
nas céluas do SNC (crônica) - incubação longa
(anos) - alta resistência a UV e calor - ex.
kuru, scrapie (ovinos), encefalopatia
espongiforme bovina (mal da vaca louca)
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Kuru, Transmitida durante rituais
canibalísticos entre os membros da etnia Fore em
Papua, Nova Guine Consumo de partes do cérebro
de mortos. Entre esse povo, as mulheres e
crianças comiam o cérebro, pés e mãos Partes
mais nobres eram deixadas para os homens.
Mulheres e crianças eram as principais
vítimas da doença. A incubação é de até 30 anos
mas, uma vez aparecendo os sintomas, a doença
progride rapidamente. Morte 3 a 12 meses após o
aparecimento dos sintomas A incidência da doença
diminuiu após a abolição do canibalismo nessas
etnias.
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(No Transcript)
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Vaca louca