Ciclo Lítico Ciclo Lisogênico

Ciclo Lítico Ciclo Lisogênico
Replicação Viral Ciclo Lítico Ciclo Lisogênico

O genoma viral deve codificar três tipos funções que são expressas pelas proteínas que sintetizam
Alterar a estrutura e/ou a função da célula infectada; Promover a replicação do Genoma Viral; Promover a formação de Partículas Virais;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva
Adsorção Penetração Síntese dos Componentes Virais Maturação Liberação

Ciclo Lítico ou infecção produtiva
Adsorção: - Contato inicial com Célula-Vírus; * De inicio esta adsorção é fraca – Adsorção Reversível; * Depois se torna forte – Adsorção Irreversível;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Adsorção
Visão Geral: “Os Vírions colidem ao acaso com sítios na superfície celular e aproximadamente uma a cada 103 e 104 dessas colisões levam à união complementar entre um sítio da célula (receptor) e uma proteína viral (anti-receptor)”

As forças eletrostáticas exercem um papel importante na adsorção; Na maioria dos sistemas a adsorção ocorre somente em valores de pH onde os grupos amino e carboxil estão largamente ionizados (pH 5 a 10); A destruição seletiva dos grupos amino e carboxil impedem a adsorção;

Só para lembrar H H Grupamento Amino N O Grupamento R C C Carboxila O H H Aminoácido

Como a adsorção envolve a interação entre as partículas carregadas, também é esperado que este processo seja sensível à composição salina do meio; Tanto a superfície celular quanto a viral tendem a ser negativas em larga faixa de pH; Assim ambos se repelem, a menos que o ambiente esteja modulado pela presença de íons;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Adsorção – Anti-receptores Virais
São proteínas da Superfície Viral; Em alguns Vírions animais envelopados micrografias eletrônicas revelaram “estruturas protéicas de superfície, fixas, filamentosas e regularmente arranjadas, que medem 2nm de diâmetro e de 10 a 30nm de comprimento, imersas na dupla camada lipídica; Fibras ou Espículas; Exemplo: Glicoproteína – Influenza e do HIV

Nos vírus não envelopados a função dos anti-receptores são exercidas pelas proteínas do cápside; Exemplo: o anti-receptor do vírus da Febre Aftosa está localizado numa alça antigênica proeminente na superfície viral; O anti-receptor de um vírus não envelopado pode ser composto por um único polipeptídeo ou ser mais complexos formados por muitos;

Alguns vírus icosaédricos não-envelopados apresentam no cápside, projeções protéicas similares às espículas dos vírus envelopados; Esta proteína é um estrutura multimérica, constituída por três polipeptídeos idênticos associados, formando uma região globular que interage com o receptor celular;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Adsorção – Sítios Receptores da Célula
São moléculas de Superfície como proteínas, polissacarídeos ou lipídeos; Os receptores de uma célula hospedeira suscetíveis podem estar presentes 104 ou 105 vezes na membrana celular, em estado dinâmico;

O aspecto mais importante dos receptores celulares é o fato de que infecções e doença viral são determinadas pela habilidade de os vírus ligarem-se às células de determinadas espécies animais, demonstrando a especificidade estrutural da adsorção dos vírus à célula; Os receptores podem mudar com a idade; Alguns tecidos podem expressar receptores por um tempo limitado, durante a vida de uma animal;

Nas bactérias os sítios de adsorção estão localizados em diversas estruturas como pili, flagelo ou estruturas da parede; No caso das plantas, em muitas infecções, os vírus são inoculados diretamente dentro da célula por vetores, como inseto, passando através da parede e da membrana celular, não havendo necessidade de adsorção. Na transmissão mecânica, as paredes celulares são quebradas e o vírus adsorve a membrana;

Lembrete: “Uma vez ocorrida a adsorção do vírus, a infecção não é de forma assegurada, pois esta adsorção pode ser Reversível”

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração
Após a ligação irreversível do vírus a superfície da célula suscetível, o próximo passo da infecção leva à entrada na célula de parte ou de todo o vírion e na liberação do material genômico viral.

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração
Existem quatro tipos básicos pelos quais os vírus podem penetrar nas células: Injeção do ácido nucléico; Endocitose; Fusão do envelope viral; Translocação;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Injeção do ácido nucléico
Muitos bacteriófagos desenvolveram um mecanismo pelo qual são capazes de injetar seu ácido nucléico através da barreira da parede celular da bactéria, bem como da membrana plasmática contígua;

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Injeção do ácido nucléico
Após a ligação deste vírus ao receptor, uma das proteínas do cápside é liberada, expondo resíduos hidrófóbicos, que normalmente estão no interior do vírus. A interação destes resíduos com a membrana pode gerar o aparecimento de um poro, no qual o RNA é introduzido no citoplasma da célula.

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Endocitose
Processo semelhante à fagocitose; Os vírus após se ligarem ao receptor são englobados pela membrana plasmática, ficando no interior de vesículas nas células.

Alguns vírus penetram na célula por um mecanismo independente do pH, ocorrendo em pH neutro; Outros dependem do pH para entrar. Assim a vesícula endocítica funde-se com endossomos, que tem pH ácido, facilitando a penetração e liberação do ácido nucléico para o interior da célula

Endocitose

ENDOSSOMO: são compartimentos de forma variada, localizados entre o complexo de Golgi e a membrana plasmática. São responsáveis pelo transporte e digestão de partículas e grandes moléculas que são captadas pela célula através de uma variedade de processos conhecidos como endocitose.

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Fusão do Envelope Viral
Ocorre em vírus envelopados, é resultante de um processo de fusão do envelope viral com a membrana plasmática, liberando o nucleocápside para dentro da célula. Muitos vírus contêm, em seu envelope, proteínas de fusão, que são ativadas quando ocorre a ligação do vírus ao receptor celular.

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Fusão do Envelope Viral
Pode ainda haver uma combinação da Endocitose com a Fusão do Envelope Viral. Os vírus sofrem endocitose e, uma vez dentro dos vacúolos, o envelope sofra um processo de fusão com a membrana do vacúolo.

Fusão do Envelope com a Membrana

Endocitose seguida por Fusão do Envelope com a Membrana

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Translocação
A partícula viral inteira é translocada através da membrana citoplasmática para dentro da célula.

Translocação

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Penetração – Desnudamento
Após o processo de penetração, assim que os nucleocapsídeos alcançam o citosol, estes são transportados pelo citoesqueleto (dentro de vesículas ou na forma de nucleocapsídeos livres) em direção ao local específico de processamento do genoma viral, que pode ser no próprio citosol ou no núcle celular.

Desnudamento (ou decapsidação) é um procedimento no qual o capsídeo é desmontado completamente ou parcialmente.

O desnudamento pode ocorrer simultaneamente à entrada do vírus, ou pode acontecer em instantes posteriores. O sítio celular de desnudamento é bastante variável entre as diversas famílias de vírus, podendo ocorrer no citosol (Togavírus), no interior do endossomo (Picornavírus), nos poros nucleares (Adenovírus, Herpesvírus), no interior do núcleo (Parvovírus, Polyomavírus), ou simplesmente pode não ocorrer (Reovírus, Poxvírus)

“Doar amor é doar vida e continuar vivendo
“Doar amor é doar vida e continuar vivendo. É compartilhar a vida e vê-la se multiplicar. É ver um pedacinho do seu mundo mudar o mundo inteiro de alguém.” Rosi Coelho

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Sínteses dos Componentes Virais
A infecção viral leva à produção de centenas ou milhares de novas partículas virais por célula infectada. A essência desta multiplicação viral é dupla: Replicação Ácido Nucléico viral e produção de Cápside para conter esse ácido nucléico.

São necessários alguns arranjos preliminares antes que o Aparato Sintético da Célula comece a Síntese de novos Vírus; Estes arranjos podem envolver mudanças no vírus, como a remoção da cápside protéica e a síntese de novas enzimas ou alteração de outras;

Existe um período chamado de LATÊNCIA OU ECLIPSE onde não há aumento do número de partículas virais infecciosas. As partículas virais ativamente engajadas no processo de infecção são degradadas durante o período de latência, para que seja iniciada a transcrição do ácido nucléico viral;

Duas funções dos genomas virais são a transcrição do ácido nucléico para a formação do m-RNA, que em seguida é traduzido para a síntese de proteínas, e a replicação deste genoma viral de forma a sintetizar novos genomas, que são então incorporados à progênie viral.

Vírus dsDNA dsDNA Núcleo m-RNA Inicia a Replicação

Vírus ssDNA ssDNA dsDNA Núcleo (reconhecida pela DNApol) m-RNA Inicia a Replicação

Vírus dsRNA dsRNA m-RNA Inicia a Replicação

Vírus ssRNA com Transcriptase Reversa ssRNA TR transcriptase reversa DNA Complementar Insere no Genoma Celular m-RNA e Inicia a Replicação

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Maturação ou Montagem
Neste estágio do ciclo de infecção, as proteínas estruturais sintetizadas em etapas anteriores se associam para constituir o capsídeo; Capsídeos com formato helicoidal são formados em torno da superfície da molécula de ácido nucléico. Já os capsídeos de simetria icosaédrica são montados previamente e depois preenchidos com o genoma viral, através de um poro na estrutura pré-formada denominada pró-capsídeo;

O procedimento de montagem de vírus não-envelopados se resume a formação dos nucleocapsídeos, enquanto que para vírus envelopados a montagem só se finaliza depois da aquisição do envelope viral;

A membrana lipídica do envelope se origina a partir de estruturas celulares, como: membrana plasmática ( Paramyxovírus, Orthomixovírus, Rhabdovírus) e compartimentos membranosos intracelulares (complexo de Golgi, retículo endoplasmático, núcleo). Outro mecanismo de aquisição de envelope é a denominada “síntese de novo” de membranas, no qual o envelope é gradualmente construído em volta do nucleocapsídeo. Este processo pode ocorrer no núcleo (Baculovírus) ou no citoplasma (Poxvírus).

Ciclo Lítico ou infecção produtiva Liberação por Lise Celular

Liberação por Brotamento Envelope adquirido da Membrana Plasmática

Liberação por Exocitose Aquisição do Envelope das membranas internas (núcleo e Organelas)

Ciclo Lítico e Lisogênico

Ciclo Lisogênico de Bacteriófago
O ciclo produtivo, ou ciclo lítico de replicação viral ocorre com todos os bacteriófagos; Entretanto existem circunstâncias em que a produção de componentes virais é desligada indefinidamente este tipo de multiplicação é chamado de lisogenia ou ciclo lisogênico e é um vírus bem estabelecido para vírus bacterianos.

Os bacteriófagos que se multiplicam através do ciclo lisogênico são chamados de fago temperados. No ciclo lisogênico NÃO OCORRE A PRODUÇÃO DE NOVAS PARTÍCULAS VIRAIS. As demais etapas de Adsorção e Penetração ocorre da mesma forma do ciclo lítico;

Após a liberação do ácido nucleico do vírus invasor, em vez de ocorrer o início da síntese de componentes virais, ocorre a integração do ácido nucleico viral ao ácido nucleico da célula hospedeira;

Condição Essencial para ocorrer a lisogenia é que o bacteriófago contenha DNA de fita dupla. Este ácido nucléico integrado, chamado de PROFAGO, é duplicado somente quando o DNA da célula hospedeira é duplicado. No estado lisogênico, a maioria dos genes do PROFAGO é inativo.

Existem alguns fatores que determinam qual tipo de ciclo vai ocorrer: A constituição genético do vírus e da célula hospedeira; A multiplicidade de infecção; O estado nutricional da célula hospedeira; Temperatura;

Ocasionalmente, ocorre uma indução espontânea: O genoma viral é liberado do genoma bacteriano, dando início à síntese de componentes virais; O bacteriófago passa então a multiplicar-se pelo ciclo lítico;

Infecção Latente Quando um vírus infecta uma célula e não há produção de partículas virais infecciosas, esta infecção é definida como INFECÇÃO LATENTE; A infecção por fagos temperados é um exemplo de infecção latente; Alguns vírus animais também podem integrar seus genoma ao genoma da célula hospedeira, dando origem a infecções latentes;

Infecção latente Quatro grupos de vírus animais (PAPOVAVÍRUS, ADENOVÍRUS, HERPESVÍRUS, HEPDNAVÍRUS) contêm DNA de fita dupla (dsDNA) fato que possibilita a integração do genoma viral ao genoma celular; Os PARVOVÍRUS, vírus de DNA fita simples e os Retrovírus, que contém RNA de fita simples, produzem dsDNA durante sua replicação na célula, e este pode integrar-se ao ácido nucléico celular; O genoma viral integrado é chamado de PROVÍRUS;

Infecção Latente Quando integrado, o provírus pode manter-se em estado latente, replicando-se quando a célula se replica ou pode ser transcrito e produzir novas partículas virias, sem a necessidade de excisão do genoma viral; EM VÍRUS ANIMAIS O GENOMA VIRAL INTEGRADO PODE PRODUZIR PARTÍCULAS VIRAIS

Infecção Latente Existe um controle molecular para manter o provírus no estado integrado: No bacteriófago, o estado integrado do profago é mantido por repressores virais da replicação lítica; Em vírus animais a integração é mantida por fatores celulares do hospedeiro, que são necessários para a expressão dos produtos virais precoces;

Infecção Latente Existem ainda infecções latentes sem a integração do genoma viral, como por exemplo, nas infecções pelo herpesvírus, em que, o genoma viral é mantido na forma de epissoma, circularizado, semelhante ao plasmídeo bacteriano e não ligado ao genoma celular.

Ciclo Lítico Ciclo Lisogênico

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