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Biologia Geral dos Vírus
Prof. Dr. Eurico Arruda Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP
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Bem-vindos ao ‘reino’ dos vírus !!!!!!
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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.
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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
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1900 Walter Reed (EUA), mostrou em Cuba que o agente da febre amarela era ‘filtrável’.
PRECURSORES DA VIROLOGIA HUMANA
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1935 Wendell Stanley (EUA) mostrou a natureza química dos vírus, cristalizando TMV, que permanecia infeccioso (Nobel de Química 1946)
VÍRUS SÃO PARTÍCULAS !!!
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TRÊS ORDENS DE DETALHAMENTO DE POLIOVIRUS
Microscopia eletônica
Crio-eletromicroscopia Cristalografia
de R-X
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Rhinovirus
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ESTRUTURA DE VÍRUS
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ESTRUTURA DE VÍRUS
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ESTRUTURAS DE VÍRUS
ICOSAÉDRICOS
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AQUISIÇÃO DE ENVOLTÓRIO LIPOPROTEICO
RHABDOVIRUS
HERPES SIMPLEX
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Vírus ?
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África do Sul
SOUTH AFRICA
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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
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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
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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
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VÍRUS DE PLANTAS
VÍRUS DO MOSAICO DA TULIPA VÍRUS DA TRISTEZA DOS CITROS
VÍRUS VIRA CABEÇA DO TOMATEIRO
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VÍRUS DE PARASITAS
VÍRUS DE LEISHMANIA (LRV1-4)
VÍRUS DE AMEBA
SPUTINIK: VÍRUS DE VÍRUS
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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.
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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
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1 Adsorção 2 Penetração 3 Desnudamento (do genoma) 4 Transcrição 5 Tradução 6 Replicação 7 Montagem 8 Saída
ETAPAS DO CICLO REPLICATIVO VIRAL
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ADSORÇÃO
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PENETRAÇÃO
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MODOS DE PENETRAÇÃO
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TRANSCRIÇÃO/TRADUÇÃO
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REPLICAÇÃO DNA (Exemplo: HERPES)
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REPLICAÇÃO RNA(+)
Ex: Picornavirus
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REPLICAÇÃO
RNA (-), Ex: Vírus respiratório sincicial
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REPLICAÇÃO Retrovirus, Ex: HIV
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Efeito citopático de vírus
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REPLICAÇÃO ACÚMULO DE VÍRIONS EM CORPÚSCULOS DE
INCLUSÃO
INCLUSÃO NUCLEAR DE HERPES
INCLUSÃO CITOPLASMÁTICA DE ROTAVÍRUS
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BROTAMENTO DE DIFERENTES VÍRUS
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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
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Forças seletivas
• Fatores intra-celulares • Sistema imune do hospedeiro
• Genoma pequeno • Densidade de hospedeiros • Comportamentos humanos
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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
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> 1 erro/1000 nucleotídeos
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Manfred Eigen
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ADAPTAÇÃO
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Bibliografia
1- Jawetz, Melnick & Adelberg – Medical Microbiology – 26th Ed, LANGE, 2012, Capítulos 29 e 30 (página 407).