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• Um vírus é um parasita intracelular obrigatório que requer uma célula hospedeira adequada para replicação. O vírion é uma forma extracelular de um vírus e contém um genoma de RNA ou DNA dentro de um envoltório proteico. Uma vez dentro da célula, tanto o vírion ou o seu ácido nucleico redirecionam o metabolismo hospedeiro para suportar a replicação do vírus. Os vírus são classificados pelas características do seu genoma e hospedeiros. Bacteriófagos infectam as células bacterianas. • No vírion de um vírus não envelopado, apenas o ácido nucleico e proteína estão presentes; a unidade inteira é denominada nucleocapsídeo. Vírus envelopados apresentam uma ou mais camadas de lipoproteínas em torno do nucleocapsídeo. O nucleocapsídeo é organizado de forma simétrica, com o icosaedro sendo uma morfologia comum. Embora as partículas de vírus sejam metabolicamente inertes, uma ou mais enzimas-chave estão presentes dentro do vírion, em alguns vírus. • O ciclo de replicação do vírus pode ser dividido em cinco grandes etapas: ligação (adsorção), penetração (entrada de todo o vírion ou injeção apenas do ácido nucleico), síntese de ácido nucleico e proteínas, montagem e empacotamento e libertação do vírion. • Os vírus podem replicar apenas em suas células hospedeiras apropriadas. Vírus bacterianos provaram ser úteis como sistemas modelo porque as suas células hospedeiras são fáceis de manipular e de crescer em cultura. Muitos vírus animais podem ser produzidos em células animais em cultura. Os vírus podem ser quantificados (titulados) por um ensaio de placa. As placas são zonas claras que se desenvolvem em tapetes de células hospedeiras, e em analogia com as colônias bacterianas, surgem a partir de infecção viral de uma única célula 5 • A ligação de um vírion de uma célula hospedeira é um processo altamente específico. Proteínas de reconhecimento no vírus reconhecem receptores específicos na célula hospedeira. Às vezes a totalidade do vírion penetra na célula hospedeira, enquanto em outros casos, como acontece com a maioria dos bacteriófagos, apenas o genoma viral entra 6 • O bacteriófago T4 contém um genoma de DNA de dupla-fita que é tanto circularmente permutada e terminalmente redundante. T4 codifica a sua própria DNA-polimerase e várias outras proteínas de replicação. As células empregam enzimas de restrição na tentativa de destruir o DNA viral e outros DNA estrangeiros, mas T4 modificou quimicamente seu DNA para torná-lo resistente a esse ataque. As células podem também modificar o seu próprio DNA, para protegê-lo contra as suas próprias enzimas de restrição. • Após um vírion T4 penetrar em uma célula hospedeira, os genes virais são expressos e regulados de modo a redirecionar a maquinaria sintética do hospedeiro para produzir ácido nucleico e proteínas virais. Os genes virais precoces codificam os eventos de replicação do genoma viral; os genes virais intermediários e tardios codificam proteínas estruturais e da montagem do capsídeo. Uma vez que os componentes de T4 foram sintetizados, novos vírions são produzidos, principalmente por automontagem, e os vírions liberados após a lise da célula hospedeira. • Alguns bacteriófagos são temperados, o que significa que eles podem iniciar eventos líticos ou integrar ao genoma do hospedeiro como um prófago. Isso inicia um estado chamado de lisogenia, no qual o vírus não destrói a célula. Um vírus lisogênico bem-estudado de Escherichia coli é fago lambda; este fago usa um sistema regulador complexo para governar se o estado lítico ou lisogênico é iniciado após a infecção • Os vírus mais comuns na Terra são os bacteriófagos complexos com cabeça e cauda, como T4 e lambda. Os genomas de DNA de dupla-fita destes fagos codificam centenas de proteínas. Estes vírus têm sido utilizados como sistemas-modelo não só para a replicação viral, mas também para a biologia molecular e genética. • Existem vírus animais com todos os modos conhecidos de replicação do genoma viral. Muitos vírus animais são envelopados, pegando porções de membrana hospedeira à medida que saem da célula. A infecção viral de células hospedeiras animais pode resultar na lise de células, mas as infecções latentes ou persistentes também são comuns, e alguns vírus animais podem causar câncer. Os retrovírus, como o vírus da Aids, são vírus de RNA que utilizam a enzima transcriptase reversa para replicar o seu genoma de RNA através de um intermediário de DNA. O DNA pode integrar-se no cromossomo do hospedeiro, onde ele pode mais tarde ser transcrito para produzir o RNAm e o RNA genômico viral. • O número de vírus na Terra é maior do que o número de células por 10 vezes. A maior parte da diversidade genética na Terra reside nos genomas de vírus, a maioria dos quais está ainda a ser investigada. Os vírus afetam suas células hospedeiras pela morte direta da população hospedeira ou mediante a realização de transferência horizontal de genes de uma célula bacteriana para outra. Nos oceanos, tanto bactérias quanto arqueias são suscetíveis de serem infectadas por vírus. Bacteriófago vírus que infecta células procarióticas. Capsídeo capa proteica que envolve o genoma de uma partícula viral. Capsômero subunidade de um capsídeo Célula hospedeira célula em cujo interior um vírus é replicado. Concatâmero duas ou mais moléculas de ácido nucleico unidas covalentemente Envelopado refere-se a um vírus que possui uma membrana lipoproteica no seu exterior. Forma replicativa uma molécula de DNA dupla-fita que é um intermediário na replicação de vírus com genoma de fita simples. Genes sobrepostos dois ou mais genes em que parte ou todo o gene está embebido no outro. Lisogenia estado após a infecção viral, em que o genoma viral é replicado como um provírus, juntamente com o genoma do hospedeiro. Lisógeno bactéria contendo um prófago. Nucleocapsídeo complexo de ácido nucleico e proteínas de um vírus. Placa zona de lise ou de inibição do crescimento, provocada por uma infecção viral de um “tapete” de células hospedeiras sensíveis. Prófago forma lisogênica de um bacteriófago (ver provírus). Proteína precoce proteína sintetizada logo após a infecção viral, antes da replicação do genoma viral. Proteína intermediária proteína que pode apresentar tanto função estrutural quanto catalítica, sintetizada após as proteínas precoces em uma infecção viral. Proteína tardia proteína tipicamente estrutural, sintetizada posteriormente na infecção viral. Provírus genoma de um vírus animal temperado ou latente quando está se replicando integrado com o cromossomo da célula hospedeira. Replicação círculo-rolante mecanismo de replicação de DNA no qual uma fita é cortada e desenrolada para ser usada como molde para sintetizar a fita complementar. Replicase de RNA enzima que pode produzir RNA a partir de um molde de RNA. Retrovírus vírus cujo genoma de RNA é replicado via um intermediário de DNA. Título número de vírions infecciosos em uma suspensão viral. Transcriptase reversa enzima retroviral que pode produzir DNA a partir de um molde de RNA. Via lítica tipo de infecção viral que leva à replicação viral e à destruição (lise) da célula hospedeira. Vírion partícula viral infecciosa; corresponde ao genoma de ácido nucleico envolto por uma capa proteica e, em alguns casos, por camadas de outro material. Vírus elemento genético que contém RNA ou DNA envolto por um capsídeo proteico, que se replica somente no interior das células hospedeiras. Vírus temperado vírus cujo genoma é capaz de replicar-se juntamente com aquele de seu hospedeiro, sem causar morte celular, em um estado denominado lisogenia (vírus bacterianos) ou latência (vírus animais). Vírus virulento vírus que lisa ou mata a célula hospedeira após sua infecção.