Virus

VIRUS

1º) A descoberta do vírus

O cientista alemão Adolf Mayer, em 1883, estudou a doença do mosaico do tabaco. Essa doença causa uma descoloração e mancha nas folhas.

Mayer percebeu que podia transmitir a doença de uma planta afeada para uma sadia apenas pela pulverização da seiva extraída da planta doente. Após procurar por um micróbio na seiva, ele sugeriu que essa doença era causada por uma bactéria minúscula invisível ao microscópio.

Uma década depois, um cientista russo Dimitri Ivanoswsky, passou a seiva por microfiltros para tentar reter essa bactéria; ao passar o filtrado em uma planta sadia, ele verificou que a doença voltava a se manifestar. Yvanoswsky não conseguindo sucesso, pensou que a bactéria produzia uma toxina que passava pelo filtro.

O botânico holandês Martinus Beijeirinck realizou uma série de experimentos que mostrou que o agente infeccioso encontrado na seiva filtrada podia se reproduzir e o mesmo não podia ser cultivado em meios de cultura feitos em placas de Petri.

Desde então Beijeirinck foi considerado o primeiro cientista a enunciar o conceito de vírus.

Em 1935 Wendell Stanley, um cientista americano, cristalizou a partícula infecciosa, agora conhecida como vírus do mosaico do tabaco – TMV – (tobacco mosaic vírus).

Experimento de Beijeirinck

vírus do tabaco (Fonte: Campbell pág 382)

 .

2º) Características

Vírus - deriva do latim - veneno
São seres microscópicos e acelulares.
Possuem grande poder de reprodução.
Sofrem mutações.
São parasitas intracelulares obrigatórios.
Podem possuir como material genético uma molécula de DNA de fita simples ou fita  dupla; de RNA de fita simples ou dupla.

São utilizados como agentes para a transferência de genes na terapia gênica.

Só são visíveis na Microscopia Eletrônica.

3º) Estrutura

Um vírus é formado por um envoltório de moléculas de proteínas, o capsídeo, que protege o material genético. As proteínas que compõem o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. Cada molécula proteica do capsídeo recebe o nome de capsômero. O capsídeo mais o ácido nucléico que envolve são ditos nucleocapsídeo.

Alguns vírus são formados apenas pelo nucleocapsídeo; outros, porém, possuem uma cápsula proteica ou um envoltório externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são ditos vírus envelopados ou vírus capsulados. Esses envelopes são derivados da membrana da célula hospedeira, contém fosfolipídios e proteínas da membrana. Eles também contêm glicoproteínas e proteínas de origem viral.

 O capsídeo pode ter a forma de bastão (vírus helicoidais), ser poliédrico (vírus icosaédricos) ou apresentar forma mais complexa (bacteriófago).

 

(Fonte: Campbell pág. 383)

  

Cada tipo de vírus pode infetar células de uma variedade limitada de hospedeiros, dita especificidade de hospedeiros do vírus. Os vírus identificam as células hospedeiras por um encaixe “chave-fechadura” entre as proteínas da superfície viral e as moléculas receptoras do exterior das células. Por exemplo:

·         Vírus do sarampo só infecta o homem;

·         Vírus da gripe humana infecta somente as vias respiratórias superiores;

·         Vírus HIV infecta somente os leucócitos

·         Exceção: vírus do Oeste do Nilo e o vírus da encefalite equina são vírus que infectam pássaros, cavalos, mosquitos e o homem.

3 -1: BACTERIÓFAGO T4

Os bacteriófagos são vírus de DNA ou RNA. Sempre formados apenas pelo nucleocapsídeo, ou seja, não existem formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bactéria Escherichia coli, conhecidos como FAGOS T. Estes são constituídos por uma cápsula proteica bastante complexa que apresenta uma região denominada “cabeça” com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região, a “cauda”, com formato cilíndrico, contendo em sua extremidade livre fibras proteicas.

         O bacteriófago Lambda (λ), que infecta E. coli, contém mais de um tipo de cadeia polipeptídica e apresenta um capsídeo com simetria icosaédrica (poliedro de 20 faces).

Os principais componentes do bacteriófago lambda são o seu material genético e o revestimento da proteína fora. Bacteriófago lambda consiste de oito proteínas, uma molécula de DNA de cadeia dupla, as fibras de cauda e uma cauda.

3- 2: HIV

O HIV (human immunodeficiency virus), o vírus da AIDS é um retrovírus.

O HIV está presente no sangue, no sêmen, no fluido vaginal, na lágrima, no leite materno e na saliva de pessoas infectadas.

Ele é um vírus envelopado formado por duas moléculas RNA, cada uma envolta por moléculas de proteínas (nucleocapsídeo).

O conjunto é envolto por mais uma camada proteica, formando uma estrutura dita core. Envolvendo o core, existe o envelope, composto por uma camada dupla de lipídios, na qual estão imersas várias moléculas proteicas específicas desses vírus. Na face interna da camada de lipídios, prendem-se várias outras moléculas proteicas.

No interior do vírus, existem moléculas de um certo tipo de enzimas dita  transcriptase reversa, que permitem ao vírus fazer uma molécula de DNA a partir da molécula de RNA. Essa enzima está presente em todos os retrovírus.

 Outras enzimas presentes no HIV:

·         Proteases: ajudam na síntese da cápsula viral

·         Integrase: auxiliam na associação do DNA viral com o DNA dos cromossomos dos linfócitos

Os retrovírus correspondem a um grupo de vírus cujo material genético é constituído por RNA. Eles têm uma enzima chamada transcriptase reversa, que faz uma transcrição inversa, produzindo uma molécula de DNA a partir do seu RNA. É importante lembrar que a transcrição, que ocorre normalmente em todos os outros seres vivos, consiste na síntese de RNA a partir do DNA. Uma vez produzido o DNA, este se integra ao cromossomo da célula infectada e ocorre a síntese de proteínas virais, seguindo o processo normal da síntese proteica (DNA-RNA-proteína). Um exemplo muito conhecido de retrovírus é o vírus HIV, agente causador da Aids.

4º) Partículas subvirais

Viroides: exclusivo de células vegetais, são moléculas de RNA circulares de cadeia simples com as extremidades unidas, que se alojam no núcleo da célula. Os viroides não codificam proteínas, mas podem se replicar nas células vegetais hospedeiras.

O RNA causa erros nos sistemas de regulação que controlam o crescimento das plantas, ocasionando um desenvolvimento anormal.

Virusoides: são moléculas infecciosas de RNA com as mesmas características dos viroides, mas diferem destes por necessitarem de um vírus para se propagar e o seu genoma está encapsulado em uma estrutura proteica codificada por ele. O RNA de um virusoide multiplica-se apenas se a célula já estiver infectada por um vírus.

Príons: são moléculas de proteínas infectantes resistentes à inativação por procedimentos que normalmente degradam proteínas e ácidos nucleicos. Eles alteram a forma de outras proteínas, que passam a se comportar como príons.

Os príons atuam silenciosamente, com um período de incubação de pelo menos dez anos antes do desenvolvimento dos sintomas; eles também são indestrutíveis e também não são desativados pelo aquecimento em temperaturas normais de cozimento.

Doenças causadas por príons são chamadas de encefalites espongiformes, uma vez que o encéfalo dos animais afetados adquire um aspecto de esponjoso.

5º) Ciclos Reprodutivos do vírus

 Lisogênico: não mata a célula hospedeira.

 Lítico: mata a célula hospedeira

A)   Ciclo de vida do bacteriófago

Existem três formas básicas desses vírus :

v  Vírion: é a partícula viral completa, madura, encontrada fora da célula.

v  Fago virulento: é o vírus que ataca e destrói a célula hospedeira.

v  Fago temperado ou prófago: é o tipo de vírus que incorpora o seu ácido nucléico ao da célula hospedeira, normalmente sem destruí-la.

No ciclo de infecção da E. coli por esses vírus distinguem-se as seguintes fases:

Ø  Adsorção:  consiste na fixação do fago pela cauda, em determinada área da parede bacteriana. A fixação ocorre numa região específica, onde exista afinidade entre as proteínas da cauda do fago e os receptores da parede celular.

Ø  Penetração: corresponde ao ataque executado na parede bacteriana pelas enzimas da cauda do fago. Essas enzimas, então ativadas, agem nas ligações que garantem a coesão da parede celular, enfraquecendo-a.

Ø  Injeção: consiste na introdução do DNA viral no interior da célula bacteriana. Nesse caso, somente o DNA do fago penetra na célula. A sua capa protéica permanece for a, fixa na parede bacteriana. Certos vírus, porém, como o da gripe e dos herpes simples, que infectam células eucarióticas, penetram inteiros na célula hospedeira.

Ø  Eclipse: caracteriza-se pelo início das atividades do DNA viral, que provoca uma desorganização total no funcionamento celular. O DNA do Fago passa a controlar todo o metabolismo celular. São produzidas, inicialmente, as enzimas codificadas pelo DNA viral. Esse DNA, em seguida, se multiplica. São sintetizadas as moléculas protéicas da capa do fago. Finalmente, os fagos se organizam. Em geral, trinta minutos após a infecção da bactéria, de cem a duzentos novos fagos são formados.

Ø  Liberação: acontece no momento da lise ou seja, do rompimento da parede bacteriana com a consequente liberação dos novos fagos. A bactéria é destruída. Pela ocorrência de lise, esse ciclo reprodutivo é dito lítico.

Certos fagos parasitam E.coli sem destruí-la. Esse ciclo é dito lisogênico. O DNA viral, após ser injetado, incorpora-se ao DNA circular da bactéria, passando a se comportar como se fosse parte integrante dele. Assim, duplica-se juntamente com o DNA bacteriano, sem causar-lhe danos, pois a atividade bacteriana permanece inalterada.

As bactérias que convivem com o fago temperado são ditas lisogênicas. Essas bactérias se reproduzem normalmente e o DNA viral é transmitido às novas bactérias sem se manifestar. Em certas condições naturais o DNA do fago separa-se do DNA bacteriano, e um novo ciclo lítico é iniciado. Esse fenômeno pode também ser introduzido artificialmente, por fatores como os raios X, radiações ultravioleta e agentes químicos