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A partícula viral infectante, chamada vírion, consiste de um ácido nucléico e de uma capa protéica externa (capsídeo). O conjunto do genoma mais o capsídeo de um vírion é denominado de nucleocapsídeo. Alguns vírus também apresentam uma membrana lipídica (envelope). Essa membrana externa (ou envelope) é derivada de membranas da célula hospedeira (nuclear, do aparelho de Golgi, do retículo endoplasmático ou membrana plasmática). Assim como essas membranas, o envelope é constituído de uma membrana lipídica dupla com proteínas nela inseridas. As proteínas do envelope viral são codificadas pelo seu genoma. 2
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ADSORÇÃO: compreende a aderência do vírus à superfície da célula hospedeira. Depende da interação entre receptores específicos da superfície da célula hospedeira e proteínas de aderência (espículas) que se projetam da superfície do capsídeo ou do envelope. PENETRAÇÃO: alguns vírus envelopados fundem-se à membrana plasmática da célula hospedeira e apenas o nucleocapsídeo penetra. Outros vírus envelopados e todos os não envelopados penetram inteiros na célula por endocitose (processo dependente de energia; requer um hospedeiro vivo). A clatrina é uma proteína composta por 6 subunidades (3 cadeias pesadas, de 91 kda, e 3 cadeias leves, de 23-27 kda) que desempenha um importante papel no processo de formação de vesículas membranares no interior das células eucariontes. Esta proteína forma uma rede poliédrica (em forma de uma bola de futebol), composta por muitas moléculas, que reveste a vesícula a medida que ela se forma. Além de ajudar na biogênese de vesículas, a clatrina parece estar envolvida também no processo de endereçamento destas vesículas. 8
A cobertura protéica ou capsídeo de um vírion (virus completo ou partícula vírica) é composta de cópias múltiplas de uma ou mais tipos de proteínas. Essas proteínas se associam entre si, formando unidades estruturais denominadas capsômeros. 9
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Os vírus mais simples contêm DNA ou RNA suficientes para codificar 4 proteínas, todas essenciais. Os mais complexos, como Baculovírus, podem codificar de 100 a 200 proteínas, sendo que algumas delas não são essenciais à manutenção ou replicação dos vírus. No entanto, em linhas gerais, os vírus de RNA tendem a ter pequenos genomas enquanto os vírus de DNA apresentam grande variedade de tamanhos, tendendo a ser bem maiores. Os vírus possuem um genoma extremamente compacto podendo apresentar sobreposição de genes, que pode ser parcial ou total. Esta sobreposição pode ocorrer de 3 formas: a) apenas as sequências não-codificadoras se sobrepõem; b) a sequência de um gene menor pode estar contida dentro de um gene maior; c) dois genes de tamanhos similares podem estar contidos dentro da mesma sequência, com diferença apenas na fase de leitura. 24
Figura: adenovírus Genes codificando proteínas com funções relacionadas são agrupados para permitir o seu controle com o máximo de eficiência. Genes precoces: estrutura reconhecida pela maquinaria transcricional da célula hospedeira. Genes precoces são transcritos a partir de uma das fitas do DNA e genes tardios, a partir da fita complementar. 25
Fago lambda: figura adaptada de: http://en.wikibooks.org/wiki/structural_biochemistry/dna_recombinant_tec hniques/history_and_study_of_bacteriophage_lambda Ciclo lisogênico: o DNA do fago lambda se integra ao genoma da célula hospedeira por recombinação homóloga. Em alguns casos, a excisão do provírus não é exata, e este leva consigo fragmentos do genoma da hospedeira, perdendo parte do seu genoma. 26
No caso do material genético se apresentar sob a forma de dupla fita, teremos uma fita com orientação 3 5 e outra com orientação 5 3. Sendo assim, temos uma fita com uma polaridade positiva e a outra com uma polaridade negativa. Os vírus tipo II podem empacotar ambas as fitas de DNA fita simples, mas em diferentes vírions. Proteínas estruturais: aquelas que vão compor o capsídeo e/ou o envelope (no caso de vírus envelopados). Proteínas não-estruturais: envolvidas no processo de replicação viral. Vírus adeno-associados (AAV): possuem um genoma de DNA de cadeia simples com sequências de repetição terminal invertidas palindrômicas (ITRs). O rep é uma estrutura de fase de leitura aberta (ORF) que codifica proteínas envolvidas na replicação viral, enquanto o cap é uma ORF que codifica proteínas necessárias para o empacotamento viral. O AAV se integra no genoma humano num locus específico no cromossoma 19 (laranja) e persiste numa forma latente. Pode sair desta fase, apenas se a célula for coou super-infectada com vírus auxiliar tal como adenovirus (Ad) ou vírus do herpes simplex (HSV), que fornecem fatores necessários para a replicação ativa de AAV. Parvovírus humano B19 (outro exemplo de vírus classe II): o genoma linear contém sequências terminais palindrômicas que formam grampos e provêm uma extremidade 3 -OH livre para a síntese da fita complementar do DNA durante a replicação. O genoma do B19 apresenta duas regiões de leitura (ORFs). As da extremidade direita (ORF2, ORF3, ORF4) - gene CAP - codificam as proteínas estruturais VP1(84 kda) e VP2 (58 kda), esta última representando 95% do capsídeo. A extremidade esquerda (ORF1) - gene REP - codifica uma proteína não estrutural NS1. Foi identificada e caracterizada uma família de proteínas com 11-kDa sem função especifica estabelecida na estrutura do B19. O vírus apresenta um único promotor (p6) responsável pela transcrição em nove mrnas, todos com início na extremidade 5 do genoma. O primeiro mrna, único que não sofre processamento pós-transcrição, traduz a proteína NS1, importante na replicação e lise celular. A proteína VP1 é caracterizada por um domínio adicional de 227 aminoácidos, na região amino terminal, denominada região única de VPI (VP1u). 27
Para esses vírus a fita negativa de RNA funciona como molde para a síntese de mrna. Como as células não possuem enzimas para a transcrição de RNA a partir de RNA, os vírus destes grupos precisam introduzir na célula a enzima necessária para a transcrição (RNA polimerase RNA-dependente), que é uma proteína estrutural deste vírus (VP1). Assim, cada um dos segmentos de RNA é transcrito pela RNA polimerase VP1 como um mrna monocistrônico. 28
Classe V: RNA genômico é complementar ao RNA que é traduzido. 29
Os vírus do grupo IV são os mais abundantes do planeta, compreendendo 29 famílias virais. O grupo V reune muitos vírus que são agentes etiológicos de doenças humanas: sarampo (Paramyxoviridae), raiva (Rhabdoviridae), ebola (Filoviridae), hantavirose (Bunyaviridae), febre de Lassa (Arenaviridae). 30
Vírus com genoma diplóide de RNA fita simples, unidos por proteínas que funcionam como mensageiros apresentando 5 CAP (7-metilguanosina ligada em posição invertida à extremidade 5 do RNA), cauda poli(a) e regiões repetidas invertidas (LTR), com quatro regiões codificadoras básicas: gag-pro-pol-env. Existe um códon de terminação no fim do gene gag, de forma que a penas a proteína gag é sintetizada. A tradução de pol acontece ocasionalmente, com a supressão do terminador na fronteira gag-pol, produzindo um polipeptídeo gag-pol fusionado. A região pro está contida dentro do polipeptídeo gag-pol. A proteína gag é processada pela protease viral (codificada pelo gene gag) para produzir as proteínas internas do vírion (matriz, núcleo e nucleocapsídeo) e uma proteína, p12, cuja função é pouco conhecida. Da mesma forma, a proteína gag-pol é processada para formar as proteínas gag e três outras proteínas funcionalmente importantes: protease, transcriptase reversa e integrase. O mesmo acontece para a produção das proteínas do gene env. Alguns vírus da classe VI, como o HIV-1, apresentam um genoma bem mais complexo com a presença de vários genes regulatórios, além das quatro regiões básicas descritas. 31
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