17/12/2013

Características

Virus

• Latim = veneno
•Incapaz de se multiplicar fora de uma célula hospedeira
• Micro-organismos mais numerosos do planeta
• Elemento genético
• Parasitas intracelulares obrigatórios
• Utilizam o maquinário metabólico da célula para produção do
seu ácido nucléico e proteínas
• Partícula viral permite sobrevivência fora da célula
• Pode ou não destruir a célula hospedeira no momento da
replicação – doenças
• Importantes aplicações biotecnológicas
• Forma mais evoluída de parasitismo
• Grande variabilidade genética

Característica básica de qualquer ser vivo:
• Possuir pelo menos uma célula (unidade básica de formação de um
ser vivo)
• Ser capaz de se intercruzar livremente na natureza, produzindo
descendentes férteis
• Ter a capacidade de fazer a síntese protéica

1796: Jenner: vacina contra varíola
Época marcada por muitas epidemias (cólera, peste,
tifo, varíola, febre amarela e tuberculose).
Era difícil conceber um agente infeccioso que não fosse uma
bactéria

1892: Ivanowski: Mosaico do tabaco (TMV: tobacco
mosaic virus)

1946: Stanley: isolamento do TMV
1949: Enders: cultivo dos vírus em culturas de
células

Estrutura e
crescimento
• Vírion – extracelular
• Ácido nucléico
envolto por proteína
• Metabolicamente
inerte
TMV

”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 -19041971)

• Transferência –
células e organismos

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nucleocapsídeo

Vírus envelopado
• Maioria infecta célula animal (ex.: influenza)
• Bicamada do envelope é derivado da membrana celular
• Proteínas da membrana viral produzidas pelos genes virais
• Importante para reconhecimento e adesão (virulência)

Complexos de proteínas

Enzimas virais – infecção
e replicação

Properties
of naked
capsid
viruses

From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Box 6-4.

Properties of
enveloped viruses

From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Fig. Box 6-5.

Tamanho: 20-300 nm (10-100 vezes menores que as bactérias)

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17/12/2013

•Alguns (ex. poliomielite), dispensam forma extracelular para
infectar novas células (fusão)
• Virus de RNA (mensageiro)
• Resistente às condições externas
• Água e alimentos contaminados
• Erradicação – homem único reservatório
• Sem envelope, recoberto por capsídeo
• Um dos menores (tamanho de um ribossomo)

Classificação quanto ao Genoma

Classificação quanto ao hospedeiro
• Bacterianos (bacteriófagos), de animais, de plantas e de
outras células eucarióticas
• Bacterianos – modelos
• Animais – doenças
• Plantas – menos estudados

• Maioria linear
• Maquinaria de tradução do hospedeiro é utilizada sempre
• Maquinaria de transcrição, depende

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Vírus da Varíola
• Um dos mais complexos
• Matava 1/3 das vítimas
• Sobreviventes desfigurados
• Séc XX – 300 milhões de mortes

Classificação taxonômica
• Famílias com características morfológicas, estrutura genética
e estratégia de replicação similares
Componentes que podem ocorrer em alguns vírus:
- enzimas polimerases: replicação do ácido nucleico viral
ex. transcriptase reversa nos retrovírus
- lipídeos: fosfolipídeos, glicolipídeos, ác. graxos
ex. fosfolipídeos do envelope
- carboidratos: além dos açúcares dos ácidos nucleicos
ex. glicoproteínas nas espículas do vírus da gripe

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Replicação
a) Ligação ou adsorção: ligação a receptores
– explica boa parte da virulência
– proteínas da cápsula viral reconhecem receptores
específicos da membrana (ex.: T1 e captadores de Fe; HIV e
polio – receptores utilizados para interação celular)
– Mutação – resistência
– Mutação – susceptibilidade
– Pode existir mais de um receptor para cada vírus
– Receptores diferentes em tecidos diferentes (ex.: resfriado)

b) Penetração:
–
–
–
–

entrada do ácido nucleico viral na célula
endocitose / injeção
desnudamento
restrições – enzimas, glicosilação, metilação.

Duração de um ciclo: 20 a 60 minutos – bacteriófagos; 8 a 40 horas - animais

c) Síntese dos componentes virais
– eventos iniciais (proteínas precoces):
» enzimas: polimerases
» síntese do mRNA
» retrovírus – fdDNA – transcrição reversa – transcriptase
reversa

e) Liberação
síntese das endolisinas
lise da célula hospedeira
liberação rápida
liberação lenta (extrusão)

– eventos tardios (proteínas tardias):
» proteínas estruturais (capsômeros)
» ácido nucléico viral

d) Montagem
– síntese das enzimas de montagem
– agregação das proteínas estruturais
– condensação do AN viral

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Ciclos
Lítico e
Lisogênico

Ciclo lisogênico
a) adsorção
b) penetração do genoma

Vírus de animais e plantas
a) adsorção
* animais:
glicoproteínas do envelope (espículas)
especificidade de hospedeiros, espécie, tecidos
* plantas: parece não haver receptores específicos

c) síntese de proteínas funcionais (inserção)
d) integração do genoma viral ao genoma da célula

b) penetração e desnudamento:
* vírus de animais:
- liberação do AN viral na célula:
fusão do envelope viral com a membrana, ou endocitose
(enzimas digerem o capsídeo)
* vírus de plantas:
- vetores: bactérias, fungos, nematóides,
fungos, insetos
- poros nas paredes
- ferimentos: abrasão, cortes, vento

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Viróides
- menores agentes infecciosos conhecidos
- compostos somente de RNA simples (circular)
- sem capa protéica
- sem genes codificando enzimas
- total dependência do hospedeiro
- localizados no núcleo:
interferência direta com a regulação gênica
-transmissão por sementes ou pólen
exemplo: agente da doença cadang-cadang (coqueiro)
Príons (proteinaceous infectious particles)
- somente proteínas (?) ou AN não detectado (?)
- localizam-se nas células do SNC (crônica)
- incubação longa (anos)
- alta resistência a UV e calor
- exemplos: kuru, scrapie (vaca louca) ou encefalopatia
espongiforme bovina, Mal de Alzheimer (?)

From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Fig. 6-11

Infecção virótica V1
http://www.youtube.com/watch?v=nh18FvzjFnQ&feature=related

Replicação – retrovirus (HIV) V2
http://www.youtube.com/watch?v=HhhRQ4t95OI&feature=results_video&playnext=1&list
=PL3793DD3C5692F375

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Microbiologia Geral - Vírus

  • 1.
    17/12/2013 Características Virus • Latim =veneno •Incapaz de se multiplicar fora de uma célula hospedeira • Micro-organismos mais numerosos do planeta • Elemento genético • Parasitas intracelulares obrigatórios • Utilizam o maquinário metabólico da célula para produção do seu ácido nucléico e proteínas • Partícula viral permite sobrevivência fora da célula • Pode ou não destruir a célula hospedeira no momento da replicação – doenças • Importantes aplicações biotecnológicas • Forma mais evoluída de parasitismo • Grande variabilidade genética Característica básica de qualquer ser vivo: • Possuir pelo menos uma célula (unidade básica de formação de um ser vivo) • Ser capaz de se intercruzar livremente na natureza, produzindo descendentes férteis • Ter a capacidade de fazer a síntese protéica 1796: Jenner: vacina contra varíola Época marcada por muitas epidemias (cólera, peste, tifo, varíola, febre amarela e tuberculose). Era difícil conceber um agente infeccioso que não fosse uma bactéria 1892: Ivanowski: Mosaico do tabaco (TMV: tobacco mosaic virus) 1946: Stanley: isolamento do TMV 1949: Enders: cultivo dos vírus em culturas de células Estrutura e crescimento • Vírion – extracelular • Ácido nucléico envolto por proteína • Metabolicamente inerte TMV ”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 -19041971) • Transferência – células e organismos 1
  • 2.
    17/12/2013 nucleocapsídeo Vírus envelopado • Maioriainfecta célula animal (ex.: influenza) • Bicamada do envelope é derivado da membrana celular • Proteínas da membrana viral produzidas pelos genes virais • Importante para reconhecimento e adesão (virulência) Complexos de proteínas Enzimas virais – infecção e replicação Properties of naked capsid viruses From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Box 6-4. Properties of enveloped viruses From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Fig. Box 6-5. Tamanho: 20-300 nm (10-100 vezes menores que as bactérias) 2
  • 3.
    17/12/2013 •Alguns (ex. poliomielite),dispensam forma extracelular para infectar novas células (fusão) • Virus de RNA (mensageiro) • Resistente às condições externas • Água e alimentos contaminados • Erradicação – homem único reservatório • Sem envelope, recoberto por capsídeo • Um dos menores (tamanho de um ribossomo) Classificação quanto ao Genoma Classificação quanto ao hospedeiro • Bacterianos (bacteriófagos), de animais, de plantas e de outras células eucarióticas • Bacterianos – modelos • Animais – doenças • Plantas – menos estudados • Maioria linear • Maquinaria de tradução do hospedeiro é utilizada sempre • Maquinaria de transcrição, depende 3
  • 4.
    17/12/2013 Vírus da Varíola •Um dos mais complexos • Matava 1/3 das vítimas • Sobreviventes desfigurados • Séc XX – 300 milhões de mortes Classificação taxonômica • Famílias com características morfológicas, estrutura genética e estratégia de replicação similares Componentes que podem ocorrer em alguns vírus: - enzimas polimerases: replicação do ácido nucleico viral ex. transcriptase reversa nos retrovírus - lipídeos: fosfolipídeos, glicolipídeos, ác. graxos ex. fosfolipídeos do envelope - carboidratos: além dos açúcares dos ácidos nucleicos ex. glicoproteínas nas espículas do vírus da gripe 4
  • 5.
    17/12/2013 Replicação a) Ligação ouadsorção: ligação a receptores – explica boa parte da virulência – proteínas da cápsula viral reconhecem receptores específicos da membrana (ex.: T1 e captadores de Fe; HIV e polio – receptores utilizados para interação celular) – Mutação – resistência – Mutação – susceptibilidade – Pode existir mais de um receptor para cada vírus – Receptores diferentes em tecidos diferentes (ex.: resfriado) b) Penetração: – – – – entrada do ácido nucleico viral na célula endocitose / injeção desnudamento restrições – enzimas, glicosilação, metilação. Duração de um ciclo: 20 a 60 minutos – bacteriófagos; 8 a 40 horas - animais c) Síntese dos componentes virais – eventos iniciais (proteínas precoces): » enzimas: polimerases » síntese do mRNA » retrovírus – fdDNA – transcrição reversa – transcriptase reversa e) Liberação síntese das endolisinas lise da célula hospedeira liberação rápida liberação lenta (extrusão) – eventos tardios (proteínas tardias): » proteínas estruturais (capsômeros) » ácido nucléico viral d) Montagem – síntese das enzimas de montagem – agregação das proteínas estruturais – condensação do AN viral 5
  • 6.
    17/12/2013 Ciclos Lítico e Lisogênico Ciclo lisogênico a)adsorção b) penetração do genoma Vírus de animais e plantas a) adsorção * animais: glicoproteínas do envelope (espículas) especificidade de hospedeiros, espécie, tecidos * plantas: parece não haver receptores específicos c) síntese de proteínas funcionais (inserção) d) integração do genoma viral ao genoma da célula b) penetração e desnudamento: * vírus de animais: - liberação do AN viral na célula: fusão do envelope viral com a membrana, ou endocitose (enzimas digerem o capsídeo) * vírus de plantas: - vetores: bactérias, fungos, nematóides, fungos, insetos - poros nas paredes - ferimentos: abrasão, cortes, vento 6
  • 7.
    17/12/2013 Viróides - menores agentesinfecciosos conhecidos - compostos somente de RNA simples (circular) - sem capa protéica - sem genes codificando enzimas - total dependência do hospedeiro - localizados no núcleo: interferência direta com a regulação gênica -transmissão por sementes ou pólen exemplo: agente da doença cadang-cadang (coqueiro) Príons (proteinaceous infectious particles) - somente proteínas (?) ou AN não detectado (?) - localizam-se nas células do SNC (crônica) - incubação longa (anos) - alta resistência a UV e calor - exemplos: kuru, scrapie (vaca louca) ou encefalopatia espongiforme bovina, Mal de Alzheimer (?) From Medical Microbiology, 5th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Fig. 6-11 Infecção virótica V1 http://www.youtube.com/watch?v=nh18FvzjFnQ&feature=related Replicação – retrovirus (HIV) V2 http://www.youtube.com/watch?v=HhhRQ4t95OI&feature=results_video&playnext=1&list =PL3793DD3C5692F375 7