Biologia Geral dos Vírus

Prof. Dr. Eurico Arruda Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP

Bem-vindos ao ‘reino’ dos vírus !!!!!!

A VIROLOGIA NASCEU NA BOTÂNICA

1892 Dimitri Ivanovsky (Rússia), mostrou que o ‘mosaico do tabaco’ se transmitia por agente filtrável – TMV VIRUS (latim ‘veneno’) = Contágio vivo fluido.

1898 Freidrich Loeffler e Paul Frosch (discípulos de Robert Koch – Alemanha), mostraram que febre aftosa era transmitida por um agente ’filtrável’ – FMDV.

PRECURSORES DA VIROLOGIA ANIMAL

1900 Walter Reed (EUA), mostrou em Cuba que o agente da febre amarela era ‘filtrável’.

PRECURSORES DA VIROLOGIA HUMANA

1935 Wendell Stanley (EUA) mostrou a natureza química dos vírus, cristalizando TMV, que permanecia infeccioso (Nobel de Química 1946)

VÍRUS SÃO PARTÍCULAS !!!

TRÊS ORDENS DE DETALHAMENTO DE POLIOVIRUS

Microscopia eletônica

Crio-eletromicroscopia Cristalografia

de R-X

Rhinovirus

ESTRUTURA DE VÍRUS

ESTRUTURA DE VÍRUS

ESTRUTURAS DE VÍRUS

ICOSAÉDRICOS

AQUISIÇÃO DE ENVOLTÓRIO LIPOPROTEICO

RHABDOVIRUS

HERPES SIMPLEX

Vírus ?

África do Sul

SOUTH AFRICA

Azam and Worden.*Microbes, Molecules, and Marine Ecosystems. Science 303:1622-4, 2004

HÁ 100 A 1000 VEZES MAIS VÍRUS DO QUE BACTÉRIAS E

ALGAS POR ML DE ÁGUA DO MAR

O ‘viroma’ do mar •  > 50 milhões de vírus/ml de água costeira •  1030 vírus no oceano •  1023 metros de vírus (lado-a-lado) = 107 anos luz = 40 galáxias

•  200 megatons de virus = 75 milhões de baleias azuis

Virus são importantes em ciclos geoquímicos

•  >90% da biomassa do planeta é de procariotos •  Vírus causam lise de 20% dessa biomassa

diariamente •  Genes fotossintéticos VIRAIS são transferidos

entre procariotos no mar •  Virus controlam a quantidade de CO2 lançados na

atmosfera: •  100 gt de CO2 lançados anualmente:

–  2 gt de florestas –  5 gt de poluição –  93 gt do mar pela lise do plancton

VÍRUS DE PLANTAS

VÍRUS DO MOSAICO DA TULIPA VÍRUS DA TRISTEZA DOS CITROS

VÍRUS VIRA CABEÇA DO TOMATEIRO

VÍRUS DE PARASITAS

VÍRUS DE LEISHMANIA (LRV1-4)

VÍRUS DE AMEBA

SPUTINIK: VÍRUS DE VÍRUS

Dupressoir A et al. Syncytin-A and syncytin-B, two fusogenic placenta-specific murine envelope genes of retroviral origin conserved in Muridae. PNAS102:725, 2005

Proteínas sinciciais que permitiram a placentação (> 40 milhões de anos) são

RETROVIRAIS.

VÍRUS

- Conjunto químico de proteína + ácido nucleico, este último carreando a mensagem: REPLIQUE-ME!

- Genomas

RNA de fita simples (+) ou (-)

RNA de fita dupla

DNA de fita simples

DNA de fita dupla

1 Adsorção 2 Penetração 3 Desnudamento (do genoma) 4 Transcrição 5 Tradução 6 Replicação 7 Montagem 8 Saída

ETAPAS DO CICLO REPLICATIVO VIRAL

ADSORÇÃO

PENETRAÇÃO

MODOS DE PENETRAÇÃO

TRANSCRIÇÃO/TRADUÇÃO

REPLICAÇÃO DNA (Exemplo: HERPES)

REPLICAÇÃO RNA(+)

Ex: Picornavirus

REPLICAÇÃO

RNA (-), Ex: Vírus respiratório sincicial

REPLICAÇÃO Retrovirus, Ex: HIV

Efeito citopático de vírus

REPLICAÇÃO ACÚMULO DE VÍRIONS EM CORPÚSCULOS DE

INCLUSÃO

INCLUSÃO NUCLEAR DE HERPES

INCLUSÃO CITOPLASMÁTICA DE ROTAVÍRUS

BROTAMENTO DE DIFERENTES VÍRUS

Evolução de vírus •  Evidências: surgimento de vírus novos (HIV, SARS)

•  Modos: mutações e recombinações

•  Vírus = adaptados, com extrema plasticidade, são como um ‘pool’ genético de troca, o que gera diversidade

•  Diversidade aumenta chance da espécie sobreviver

Forças seletivas

• Fatores intra-celulares • Sistema imune do hospedeiro

• Genoma pequeno • Densidade de hospedeiros • Comportamentos humanos

Pontos de destaque em evolução de vírus

•  Grande progênie •  Alta frequência de mutações x Forte seleção negativa

– ~1 milhão de vezes > célula eucariótica

– 300 vezes menos frequente em vírus de DNA

> 1 erro/1000 nucleotídeos

Manfred Eigen

ADAPTAÇÃO

Bibliografia

1- Jawetz, Melnick & Adelberg – Medical Microbiology – 26th Ed, LANGE, 2012, Capítulos 29 e 30 (página 407).