Estrutura, Morfologia e Replicação Viral Profa Briseidy Soares Curso Ciências Biológicas

DEFINIÇÃO DE VÍRUS Os vírus são entidades potencialmente patogênicas cujo genoma (DNA ou RNA) se replica no interior das células vivas, usando a maquinaria sintética celular, e que causam a síntese de partículas que podem transferir o genoma para outras células. A definição aponta uma importante propriedade dos vírus: São entidades intracelulares obrigatórios; Os vírus não têm metabolismo, não produzem energia, não crescem e não se dividem. Eles limitam-se a fornecer à célula infectada a informação genética a ser expressa pelo equipamento celular e tudo isto à custa da energia obtida pela célula.

Estrutura do Vírus Vírus variam de tamanho desde menos de 100 nanômetros de diâmetro a algumas centenas de nanômetros em comprimento. 

Todos os vírus contêm um genoma de ácidos nucléicos (RNA ou DNA) e uma capa protéica protetora (chamada capsídio).

O ácido nucléico + a capa proteica protetora é chamado de nucleocapsídio que tem uma simetria icosaédrica, helicoidal ou complexa. ESTRUTURAS DO NUCLEOCAPSÍDIOS: Simetria Icosaédrica. Ex: herpes, adenovirus humano (vias respiratórias)

Simetria Helicoidal: Ex: Vírus da influenza, vírus da raiva

Simetria Complexa: Ex: Vírus da variola

CINCO FORMAS ESTRUTURAIS BÁSICAS DE VÍRUS NA NATUREZA Icosaédrica nua (não envolvido) ex. poliovírus, adenovírus, vírus  da hepatite A Envelopado icosaédrico ex. vírus do herpes, vírus da febre amarela, vírus da rubéola Helicoidal nua (não envolvido) ex. vírus do mosaico do tabaco. Até o presente nenhum vírus humanos é conhecido com essa estrutura.   Helicoidal envelopado ex. vírus da raiva, vírus da influenza, vírus da caxumba, vírus do sarampo Complexo ex.  Poxvírus (vírus da varíola).

Vírus podem ou não ter um envelope.

Vírus envelopados obtém seus envelopes por gemulação (exocitose) através da membrana da célula hospedeira. Em alguns casos o vírus gemulam através da membrana plasmática, mas em outros casos o envelope se deriva de outras membranas tais como as do corpúsculo de Golgi ou do núcleo.

Vírus envelopados nem sempre precisam matar suas células hospedeiras para serem liberados, uma vez que eles podem brotar para fora da célula – processo esse que não é necessariamente letal para a célula – portanto alguns vírus que brotam podem montar infecções persistentes. Vírus envelopados são prontamente infecciosos somente se o envelope estiver intacto (uma vez que proteínas da adsorção viral que reconhecem os receptores nas células hospedeiras estão no envelope viral). Isso significa que agentes que danificam o envelope, tais como detergentes alcoólicos, reduzem a infectividade.

CLASSIFICAÇÃO DOS VÍRUS Os sistemas internacionalmente consensuais de classificação de vírus se baseiam na estrutura e composição da partícula viral (virion). Em alguns casos o modo de replicação é também importante na classificação. Vírus são classificados em várias famílias.

Replicação Viral Adsorção 1ª etapa na infecção de uma célula é a fixação à superfície da célula. As proteínas de fixação virais reconhecem receptores específicos, que podem ser proteínas, carboidrados ou lipídios, na parte externa da célula. Células sem os receptores apropriados não são susceptíveis ao vírus.

Penetração O vírus entra na célula de várias maneiras de acordo com a natureza do vírus. Envoltórios virais Entrada por fusão com a membrana plasmática. Alguns vírus envelopados se fusionam diretamente com a membrana plasmática e os componentes internos do virion são imediatamente liberados para o citoplasma da célula.

Alguns vírus envelopados requerem um pH ácido para que a fusão ocorra com a membrana plasmática e serão interiorizados pela invaginação da membrana formando endossomos. A fusão  de proteínas do vírus se torna ativada pela diminuição do pH e a membrana do virion se fusiona com a membrana do endossomo. Isso resulta na liberação dos componentes internos do vírus para o citoplasma da célula.  Vírus não envelopados - podem cruzar a membrana plasmática diretamente ou podem ser via endossomos. 

Desencapamento ou Desnudamento Ocorre, em muitos casos, simultaneamente à penetração. Consiste na degradação do capsídeo/nucleocapsídeo viral seguido da exposição do material genético do vírus no respectivo sítio replicativo Penetração Desnudamento

Desnudamento: outros exemplos

Síntese de ácido nucléico viral e proteína Para conseguir expressão, replicação e o “alastramento” de seus genes, os diferentes vírus evoluíram muitas estratégias genéticas e bioquímicas diferentes, dependendo de fatores tais como: Natureza do material genético viral Características fisiológico-bioquímicas da célula hospedeira Sítio de replicação intracelular

Montagem/maturação Novas partículas virais são montadas. Montagem das subunidades proteicas (e dos componentes da membrana no caso dos vírus envelopados) e empacotamento do ácido nucléico viral, com formação de novas partículas virais completas em um determinado sítio da célula.

Liberação Vírus pode ser liberado devido à lise da célula, ou, se envelopado, pode brotar da célula. Brotamento de vírus não necessariamente mata a célula. Alguns vírus que saem da célula podem montar infecções persistentes. Nem todas as partículas virais liberadas são infecciosas. A razão entre partículas virais infecciosas e não infecciosas varia de acordo com o vírus e as condições de crescimento

Liberação Modelo simples – Ciclo lítico x Ciclo lisogênico (bacteriófago T4)