Replicacao viral

Prévia do material em texto

Replicação viral
Introdução
● Multiplicação viral
- Única finalidade é produzir progênie viável
● Consequências das interações com as células
- Doença, infecção
- Morte do hospedeiro em alguns casos
● Parasitas intracelulares obrigatórios
- Nível de dependência é variável entre os vírus
- Todos necessitam da síntese proteica das células, pois os vírus não tem
ribossomos que possam ler seu material genético
Conceitos
● Definição de replicação: síntese de moléculas de ácidos nucleicos a partir de um molde
idêntico (as demais etapas são multiplicação)
- Usado como: processo de multiplicação viral
● Infecção: inserir, penetrar, introduzir (passar por uma barreira)
- O ácido nucléico tem que entrar na células hospedeira, não necessariamente o
vírus todo
- Penetração não assegura a produção de progênie viral→ falta de estruturas de
reconhecimento, falta de enzimas, fusão ao lisossomo
- Processo de multiplicação como um todo (penetração + outras etapas da
replicação)
● Ciclo replicativo: penetração→ liberação de progênie viral
- Vários fatores podem afetar, impedindo a multiplicação
1. Infecção produtiva: produção de progênie viral viável
2. Infecção abortiva: após a penetração o ciclo replicativo foi interrompido
em alguma etapa
● Suscetibilidade: capacidade das células de serem naturalmente infectadas pelo vírus
- Tecido, célula, espécies
● Permissividade: refere-se às condições intracelulares para a ocorrência da
multiplicação viral
- Podem ser super-permissíveis, semi-permissíveis e as não permissíveis (herpes)
● Espectro de hospedeiros: conjunto de espécies animais ou tipos de células que podem
ser infectados naturalmente por um determinado vírus
● Tropismo: predileção por células, tecidos, órgãos do hospedeiro
*Exemplo: H5N1
Humanos: ácido siálico-galactose→ ligações alfa-2,6
Aves: ligações alfa-2,3
Suínos: ambos receptores
● Fator determinante do tropismo e suscetibilidade
- Receptor celular (viral): moléculas da célula que o vírus utiliza para ligar e iniciar
a infecção
Etapas da replicação
1. Adsorção
2. Penetração ou entrada
3. Desnudamento ou decapsidação
4. Expressão gênica (transcrição e tradução)
5. Replicação do genoma
*Eclipse ou biossíntese viral: expressão gênica + replicação
6. Morfogênese ou montagem
7. Maturação
8. Egresso ou liberação
● Se uma das etapas não for concluída, não há progênie viral (a sequência pode variar de
acordo com o vírus)
● Antivirais: atuam no eclipse, montagem ou na maturação
● Vacinas: atuam na adsorção
Adsorção
● Primeira etapa da replicação
● Contato com a superfície celular
● Ligação específica das partículas víricas na
superfície das células hospedeira por meio de
receptores
- Evento aleatório: o receptor não está
ali para o vírus, ele tem outra função
- Receptores: proteínas, carboidratos
● Proteínas de superfícies dos vírions (VAPs) ou antirreceptor: proteínas que se
encaixam nos receptores da célula
- Podem estar inseridas no capsídeo (não envelopados), glicoproteínas
(envelopados)
- São determinantes antigênicos: se no vírus perder essas proteínas, ele se torna
inativo
- Interação de alta especificidade e fraca intensidade
*Necessário dezenas a centenas de interações
● Receptores específicos: predileção por determinado vírus
*Ex: rinovírus, poliovírus, FMDV, HIV
● Receptores alternativos: tem preferência por um mas pode se encaixar em outros (tem
melhor adaptação pois consegue infectar várias espécies e tecidos)
*Ex: herpesvírus, alguns togavírus
- Receptor celular determina: espectro de hospedeiros, tropismo do vírus, curso
e patogenia da infecção
● Correceptores: auxiliam na interação
- Ex: HIV (receptor: CD4, correceptor: receptor de citocina)
- Ex: HSV-1 (receptor gC ou gB: sulfato de heparina, correceptor: gD e gH)
resultando na fusão e penetração
- Ex: adenovírus (proteína fiber se liga ao receptor e a proteína viral se liga ao
vitronectina presente na membrana)
● Processo cooperativo: precisa de muitas partículas virais, receptores, correceptores
● Não depende de energia e de metabolismo celular
● Ocorre com eficiência à 4 graus celsius ou temperatura corporal
● Depende de carga elétrica, temperatura, carga iônica, quantidade de receptores
● A adsorção nem sempre garante a penetração do vírus
● Quando o animal é vacinado e produz anticorpos, quando o animal for infectado
naturalmente, os anticorpos se ligam ao antirreceptor, impedindo que vírus faça a
adsorção (forma o complexo Ag-Ac, o macrófago reconhece e fagocita)
● Poucos vírus conseguem completar todas as etapas da replicação
Penetração
● Entrada do vírus
● Envolve a transposição da membrana plasmática pelo vírion
● Pode transpor apenas a membrana plasmática ou ser levado para o citoplasma
● É a introdução do nucleocapsídeo (genoma viral + proteínas) no interior da célula
● Necessita de energia para ocorrer
● Ocorre de forma eficiente à temperatura de 37 graus celsius
● Em vírus envelopados pode ocorrer fusão das membranas plasmáticas e apenas o
capsídeo entra na célula→ sem prévia internalização
● Mecanismos de penetração:
1. Por fusão na superfície celular
- Vírus envelopados (retrovírus, herpesvírus,
paramixovírus)
- Forma uma espécie de canal para liberar o
nucleocapsídeo
- O envelope fica fusionado com a membrana
e entra apenas o capsídeo
- Proteínas de fusão do envelope viral que
auxiliam na penetração
- pH neutro: pH independentes→ não dependem de um pH específico
para entrar na célula
2. Após endocitose
- Vírus envelopados ou não envelopados
- pH dependentes de pH ácido
- É uma forma de fugir do sistema imune
- Pode ocorrer por ações de proteínas (clatrina e caveolina) ou por
agrupamento de lipídeos
3. Fagocitose
- Menos importante que as anteriores
- Ocorre principalmente com influenzavirus
4. Macropinocitose
- Internalização de volumes grandes de fluidos e regiões de membranas
com o vírus
- Não específico→ não precisa passar pela adsorção
5. Translocação pela membrana plasmática
- Partícula viral inteira é translocada pela membrana citoplasmática
- Somente vírus sem envelope
- Raro em animais
6. Transferência direta entre células
- Ocorre por inserção de proteínas virais na membrana lateral da célula
infectada
- As proteínas virais promovem fusão entre células e transferem o
material genético
7. Injeção do ácido nucleico
- Injeção do ácido nucleico através da parede celular ou membrana
citoplasmática
- O capsídeo não penetra na célula
- Ex: bacteriófago e alguns picornavírus (febre aftosa)
Desnudamento
● Eventos que ocorrem após a penetração
● Nucleocapsídeo é desmontado parcial (paramixovírus, rabdovírus, ortomixovírus e
reovírus) ou completamente (poliovírus e flavivírus)
*Tem vírus que as enzimas agem sem desmontar o capsídeo
● Liberação do genoma→ acessível para enzimas
● Enzimas e fatores responsáveis pela transcrição (vírus DNA e RNA de cadeia
negativa) e tradução (vírus RNA de cadeia positiva)
*Vírus DNA precisam ir até o núcleo para fazer a transcrição e vírus RNA já podem
iniciar essa transcrição no citoplasma
● O local de desnudamento é variável: pode ser no citoplasma (togavírus), interior do
endossomo (picornavírus) ou próximo aos poros nucleares (adenovírus, herpesvírus)
Expressão gênica
● Transcrição e tradução
● Evento central da multiplicação viral→ o genoma codifica diferentes proteínas
● Vírus não tem ribossomos, eles precisam da maquinaria da célula para fazer a
TRADUÇÃO mas eles podem fazer TRANSCRIÇÃO
● Funções das proteínas virais:
- Assegurar a replicação do genoma
- Subverter funções celulares em seu benefício (deixar a célula do hospedeiro
trabalhando em função do vírus)
- Empacotar os genomas recém-replicados
● Ponto-chave: síntese (apresentação) dos RNAm que sejam reconhecidos e traduzidos
pelos ribossomos
● Produção de RNAm por diferentes vias graças à estrutura e organização genômica
Replicação
● Produção de um novo ácido nucleico
TABELA
Vírus DNA
- Realizada pela maquinaria da célula + fatores codificados pelovírus
- Vírus DNA mais simples usam exclusivamente a maquinaria da célula
(circovírus, parvovírus, poliomavírus)
- Os mais complexos são menos dependentes da célula (herpesvírus e
poxvírus)
- A maioria ocorre no núcleo (com exceção de poxvírus e asfarvírus→
citoplasma)
- O genoma dos vírus contém regiões regulatórias que são reconhecidas
pela maquinaria celular de transcrição→ produção dos RNAm
necessários para a síntese proteica
- Também utilizam enzimas fatores celulares para o metabolismo de
nucleotídeos
- Sofrem menos mutação do que vírus RNA
FOTOOOO
Vírus RNA
- Dificuldades adicionais
- Síntese de moléculas de RNA de sentido anti genômico→ usada como
molde para síntese do sentido genômico
- RNA polimerases virais: polimerases de RNA dependente de RNA
viral, transcriptases ou replicases virais (produzem a cópia do genoma),
ausentes em células eucarióticas
- Vírus RNA positivo: genoma infeccioso→ enzima replicase é codificada
pelo genoma e é produzida pela tradução direta do genoma logo no início
da infecção→ replica o genom, produzindo cópias de RNA de sentido
anti genômico, que servem de molde para síntese de mais cópias de
sentido genômico
- Vírus RNA negativo: não infeccioso→ não pode ser traduzido pois não
está no sentido correto→ tem replicase (polimerase de RNA)
- Ocorre em 2 etapas: síntese de RNA anti genômico ou replicativo
intermediário e depois síntese de sentido genômico usando R1 como
molde (positiva→ negativa→ positiva de novo)
- Independentes da maquinaria nuclear
- Replicação no citoplasma
Morfogênese
● Montagem ou reunião
● Processo de montagem das partículas virais
● Ocorre no final do ciclo replicativo
● Interações necessárias:
- Formação das unidades estruturais do capsídeo pela interação entre as
respectivas proteínas
- Incorporação do genoma no capsídeo pré-formado ou em formação
- Liberação da progênie viral da célula infectada
- Vírus envelopados: adquirem o envelope das membranas celulares, onde as
proteínas virais foram previamente inseridas
Maturação
● Aquisição da capacidade infectiva pela partícula recém-formada .
● Antes, durante (togavírus) ou após (retrovírus) o egresso da célula
● Pode ser intracelular (nuclear ou citoplasmática):
- Maioria desprovidos de envelope
- Processo de morfogênese e maturação completo (DNA→ núcleo e RNA→
citoplasma)
- Os vírus são liberados com a destruição das células infectadas (lise)
- FOTOSSSS
● Maturação por brotamento em membranas celulares
- Vírus envelopados
- Glicoproteínas
TERMINAR RESUMOOOOO