Característica gerais dos vírus e Replicação viral

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1 Característica gerais dos vírus e Replicação viral

2 O que são os vírus? São agentes infecciosos acelulares; São replicados por uma célula hospedeira (não possuem metabolismo, são parasitas moleculares); Representam uma entidade biológica acelular.

3 Estrutura Genoma (Ácido nucléico) Capsídeo (Proteína) Capsômeros (Unidades básicas dos capsídeos)

4 Algumas partículas virais possuem um envoltório lipídico que engloba o capsídeo, denominado envelope viral. Nucleocapsídeo conjunto formado pelo genoma + capsídeo

5 O envelope viral Bicamada lipídica derivada da célula hospedeira; A síntese de lipídeos não é codificada pelo genoma viral; É adquirido por brotamento do nucleocapsidio através de uma membrana celular; Pode ser qualquer membrana celular, mas é específico em cada espécie viral;

6 As partículas virais também possuem espículas - estruturas glicoprotéicas que se projetam a partir do capsídeo ou do envelope viral, em direção à parte externa da partícula. Espículas do capsídeo não envelopado

7 Espículas no envelope viral

8 Glicoproteínas do envelope viral Glicoproteínas integrais de membrana Domínio externo: adsorçao, sítios antigênicos, fusão Domínio interno: montagem Oligoméricas: espículas Funcionam como moléculas de reconhecimento ou adesão e são essenciais na infecção celular

9 Outros componentes do vírion Enzimas (polimerases, integrases, proteases, poli(a) polimerases, enzimas de cap, topoisomerases, etc; Proteinas associadas

10 EX: Proteínas do tegumento do Citomegalovírus (CMV).

11 Ex: Enzimas e proteinas de matriz do HIV.

12 Uma partícula viral completa (infecciosa) é denominada Vírion

13 Vírus de simetria icosaédrica Micrografia eletrônica de um adenovírus

14 Formação do capsídeo viral

15 Funções das proteínas estruturais Entrega do genoma; Se ligar aos receptores das células hospedeiras; Revestimento do genoma; Fusão com membranas celulares; Transporte do genoma para o local apropriado;

16 Vírus de simetria helicoidal Vírus do Mosaico do Tabaco

17 Vírus envelopados icosaédricos e helicoidais

18 Vírus complexos Bacteriófago T4 Cabeça (Capsídeo icosaédrico) Micrografia Eletrônica do Bacteriófago T4 Cauda Fibras da Cauda Pinos Placa Basal

19 Vírus complexos Micrografia Eletrônica de poxvirus

20 Vírus complexos Micrografia eletrônica de Rhabdovirus Representação esquemática de um Rhabdovirus

21 M.e. - Orthomyxoviruses Vírus complexos

22 Tamanho dos vírus

23 Tamanho dos vírus

24 Virus gigantes Mimivirus (2003) APMV - acanthamoeba polyphaga mimivirus DNAfd - 400nm Megavirus (2011) MGVC - Megavirus chilensis, DNA - 440nm Pandoravirus (2013) DNAfd - 1μm Pithovirus (2013) - DNAfd- 1.5 µm (1500 nm) em comprimento e 0.5 µm (500 nm) em diâmetro Megavirus Pandoravirus Pithovirus

25 Genoma viral

26

27

28 Polaridade do genoma DNA DNA (-) Anti-senso Não- codificante molde 5 mrna (+) Senso Codificante Não-molde (DNA-dependente) DNA (+) Senso Codificante Não-molde RNA (-) Anti-senso RNA 5 RNA polimerase RNA-dependente A U C G A U 3 3 U A G C U A 5 RNA (+) = RNAm Senso

29 Visão geral das etapas da replicação viral 1) Encontro entre o vírus e a célula hospedeira; 2) Entrada do vírus na célula hospedeira; 3) Liberação do genoma viral no citoplasma/núcleo celular; 4) Expressão do genoma viral: os componentes para a formação das partículas virais são sintetizados pela maquinaria metabólica celular; 5) Montagem das partículas pela união do genoma viral com as proteínas que formam as partículas virais. 6) Saída dos vírus da célula hospedeira.

30 1. Adsorção Adesão entre as proteínas do envelope/capsídeo viral e moléculas inespecíficas ou receptores celulares específicos da membrana plasmática; Ligações não-covalentes (pontes de hidrogênio, atrações iônicas e forças de van der Waals) Pode envolver mais de um receptor (co-receptores); Determina o tropismo.

31 Receptores celulares para os vírus Obs: Vírus diferentes podem se ligar ao mesmo receptor!

32 Um vírus pode se ligar a mais de um tipo de receptor

33 2. Entrada: Vírus não-envelopados: 1. Translocação a partícula atravessa a membrana celular sem lise da mesma. Ex: Picornavirus 2.Injeção do genoma a partícula se liga a superfície celular e libera seu genoma que penetra no citoplasma através de um poro. Ex: Bacteriófagos 3. Endocitose e lise a partícula se liga a receptores na superfície celular e penetra no citoplasma através de numa vesícula. Ex: Adenovirus

34 2. Entrada: Vírus envelopados: 4. Endocitose e fusão de membranas o envelope viral funde com a membrana endossomal e os componentes virais são liberados. Ex: Influenza 5. Fusão de membranas o envelope viral funde com a membrana plasmática na superfície celular. Os componentes virais são liberados no citoplasma. Ex: HIV

35 3. Desnudamento: - Desmonte do capsídeo e liberação do genoma - Mudanças conformacionais, perda progressiva de proteínas estruturais, proteólise, diminuição das interações intermoleculares.

36

37 4. Expressão gênica (transcrição e replicação do genoma, tradução do RNAm)

38 Estratégias de transcriçao e replicação (David Baltimore)

39 5. Montagem Macromoléculas virais são transportadas por diferentes rotas (mecanismos intracelulares de endereçamento), para um ponto da célula onde são reunidas e montadas, gerando novas partículas virais. - Ex: adenovirus são montados no núcleo, logo, suas PTNs estruturais, após serem traduzidas no citoplasma devem apresentar o sinal que as envia para o núcleo para o exato local de montagem.

40 Montagem das partículas virais -Núcleo -Citoplasma -Na membrana plasmática

41 Liberação - lise É mais comum aos vírus não-envelopados, e ocorre quando a membrana plasmática da célula infectada se rompe, com a morte celular.

42 Liberação - brotamento Vírus que obtém envelope a partir da membrana plasmática saem da célula por meio de brotamento direto do nucleocapsídeo em contato com a face interna da membrana, em regiões específicas, onde se localizam as glicoproteínas virais sintetizadas em momentos prévios da infecção. Vírus com envelope originado de compartimentos intracelulares (organelas) são liberados da célula por meio de vesículas que se fundem com a membrana plasmática (exocitose).

43 Replicação viral 43

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