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HISTÓRICO
A existência do vírus foi reconhecida pela primeira vez há 100 anos;
Demonstração da doença do mosaico do fumo.
ORIGEM EVOLUTIVA
Desconhece-se a origem dos vírus.
TEORIAS
(1) podem derivar do DNA ou do RNA ou de ambos ácidos nucléicos de células hospedeiras que adquiriram a capacidade de replicação autônoma e evoluíram independentemente.
(2) podem consistir em formas degeneradas de parasitas intracelulares.
VÍRUS
Do latim, ‘veneno’;
São agentes infectantes de células vivas.
São estruturas não celulares que contêm proteína e DNA ou RNA (estrutura molecular).
Agentes causadores de infecções no homem, outros animais, vegetais e bactérias.
Sem metabolismo próprio.
Parasitas intracelulares obrigatórios.
Não se desenvolvem em ambientes extracelulares.
Tipo de material genético (DNA ou RNA);
Tamanho e Forma;
Natureza do envoltório;
Genoma muito simples.
GENOMA de RNA ou DNA
Uma cobertura proteica, chamada de CAPSÍDEO.
Envoltório lipídico ENVELOPE (nem sempre).
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Vírus são os únicos organismos acelulares da Terra atual.
Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula protéica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovirus). A palavra vírus vem do Latim virus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.
Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.
Vírus é uma partícula basicamente protéica que pode infectar organismos vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios bacteria e archaea).
Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucléico (seja DNA ou RNA, ja se há conhecimento hoje de vírus que possuem os dois) sempre envolto por uma cápsula protéica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucléico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.
Esquema do Vírus HIV
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Ilustração do vírus HIV mostrando as proteínas do capsídeo responsáveis pela aderencia na célula hospedeira.
O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.
São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacterófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.
Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA) e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.
Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorrra a multiplicação do material genetico viral.
Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.
Virus seres vivos ou não?
Vírus não têm qualquer atividade metabólica quando fora da célula hospedeira: eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer atividade biossintética. Eles obviamente se reproduzem, mas diferentemente de células, que crescem, duplicam seu conteúdo para então dividir-se em duas células filhas, os vírus replicam-se através de uma estratégia completamente diferente: eles invadem células, o que causa a dissociação dos componentes da partícula viral; esses componentes então interagem com o aparato metabólico da célula hospedeira, subvertendo o metabolismo celular para a produção de mais vírus. Há grande debate na comunidade científica sobre se os vírus devem ser considerados seres vivos ou não, e esse debate e primariamente um resultado de diferentes percepções sobre o que vem a ser vida, em outras palavras, a definição de vida. Aqueles que defendem a idéia que os vírus não são vivos argumentam que organismos vivos devem possuir características como a habilidade de importar nutrientes e energia do ambiente, devem ter metabolismo (um conjunto de reações químicas altamente interrelacionadas através das quais os seres vivos constroem e mantêm seus corpos, crescem e performam inúmeras outras tarefas, como locomoção, reprodução, etc.); organismos vivos também fazem parte de uma linhagem continua, sendo necessariamente originados de seres semelhantes e, através da reprodução, gerar outros seres semelhantes (descendência ou prole), etc. Os vírus preenchem alguns desses critérios: são parte de linhagens contínuas, reproduzem-se e evoluem em resposta ao ambiente, através de variabilidade e seleção, como qualquer ser vivo. Porém, não têm metabolismo próprio, por isso deveriam ser considerados "partículas infecciosas", ao invés de seres vivos propriamente ditos. Muitos, porém, não concordam com essa perspectiva, e argumentam que uma vez que os vírus são capazes de reproduzir-se, são organismos vivos; eles dependem do maquinário metabólico da célula hospedeira, mas até ai todos os seres vivos dependem de interações com outros seres vivos. Outros ainda levam em consideração a presenca massiva de vírus em todos os reinos do mundo natural, sua origem-aparentemente tão antiga como a própria vida-sua importância na história natural de todos os outros organismos, etc. Conforme já mencionado, diferentes conceitos a respeito do que vem a ser vida formam o cerne dessa discussão. Definir vida tem sido sempre um grande problema, e já que qualquer definição provavelmente será evasiva ou arbitraria, dificultando assim uma definição exata a respeito dos vírus.
Doenças humanas virais
No homem, inúmeras doenças são causadas por esses seres acelulares. Praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Abaixo você encontra as viroses mais freqüentes na nossa espécie. Valorize principalmente os mecanismos de transmissão e de prevenção. Note que a febre amarela e dengue são duas viroses que envolvem a transmissão por insetos (mosquito da espécie Aedes aegypti). Para a primeira, existe vacina. Duas viroses relatadas abaixo, AIDS e condiloma acuminado, são doenças sexualmente trasmissíveis (DSTs). A tabela também relaciona viroses comuns na infância, rubélola, caxumba, sarampo, poliomelite - para as quais existem vacinas.
Algumas das principais viroses que acometem os seres humanos:
Resfriado Comum;
Caxumba;
Raiva;
Rubéola;
Sarampo;
Hepatites;
Dengue;
Poliomielite;
Febre amarela;
Varicela ou Catapora;
Varíola;
Meningite viral;
Mononucleose Infecciosa;
Herpes
Condiloma
Hantavirose
AIDS.
Prevenção e tratamento de doenças virais
Devido ao uso da maquinaria das células do hospedeiro, os vírus tornam-se difíceis de matar. As mais eficientes soluções médicas para as doenças virais são, até agora, as vacinas para prevenir as infecções, e drogas que tratam os sintomas das infecções virais. Os pacientes freqüentemente pedem antibióticos, que são inúteis contra os vírus, e seu abuso contra infecções virais é uma das causas de resistência antibiótica em bactérias. Diz-se, às vezes, que a ação prudente é começar com um tratamento de antibióticos enquanto espera-se pelos resultados dos exames para determinar se os sintomas dos pacientes são causados por uma infecção por vírus ou bactérias.
Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bacteria intestinal Escherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas.
A reprodução ou replicação dos bacteriófagos, assim como os demais vírus, ocorre somente no interior de uma célula hospedeira.
Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam com o fago T aderindo à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda. Esta contrai-se, impelindo a parte central, tubular, para dentro da célula, à semelhança, de uma microsseringa. O DNA do vírus é, então, injetado fora da célula a cápsula protéica vazia. A partir desse momento, começa a diferenciação entre ciclo lítico e ciclo lisogênico.
No ciclo lítico, o vírus invade a bactéria, onde as funções normais desta são interrompidas na presença de ácido nucléico do vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ocorre a lise, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. Nesse ciclo, os vírus utilizam o equipamento bioquímico(Ribossomo)da célula para fabricar sua proteína (Capsideo).
No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.
Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.
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Fonte: www.sobiologia.com.br
O que diferencia os vírus de todos os outros seres vivos é que eles são acelulares, ou seja, não possuem estrutura celular. Assim, não têm a complexa maquinaria bioquímica necessária para fazer funcionar seu programa genético e precisam de células que os hospedem. Todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios.
Atuando como um "pirata"celular, um vírus invade uma célula e assume o comando, fazendo com que ela trabalhe quase que exclusivamente para produzir novos vírus. A infecção viral geralmente causa profundas alterações no metabolismo celular, podendo levar à morte das células infectadas. Vírus causam doenças em plantas e em animais, incluindo o homem. Exemplos de doenças humanas comuns por vírus são o sarampo, a varíola e diversos tipos de gripe.
Fora da célula hospedeira, os vírus não manifestam nenhuma atividade vital: não crescem, não degradam nem fabricam substâncias e não reagem a estímulos. No entanto, se houver células hospedeiras compatíveis à sua disposição, um único vírus é capaz de originar. em cerca de 20 minutos, centenas de novos vírus.
Seres acelulares, constituídos por um ácido nucléico (DNA ou RNA) e proteínas. Parasitas intracelulares obrigatórios.
Os vírus são visíveis apenas ao microscópio eletrônico. Podem ser detectados pelas doenças que causam em outros seres vivos (plantas, animais, bactérias etc.) e a melhor maneira de achá-los é procurar no organismo que apresenta os sintomas de infecção viral.
Os vírus, pelo fato de não serem constituídos de células, não são incluídos em nenhum dos cinco reinos de seres vivos.
Multiplicam-se apenas no interior de células hospedeiras. Um único vírion (partícula viral) pode originar centenas de outros em curto intervalo de tempo.
Fonte: www.universitario.com.br
A penetração nas células animais pelo vírus envolve processos diferentes, pois as células animais são protegidas por uma bicamada de fosfolipídeos e lipoproteínas. A maioria das viroses penetra nesta membrana por um processo chamado endocitose: ocorre uma invaginação da membrana que "engole" o vírus; isto ocorre, geralmente, em uma área da membrana que contém uma proteína chamada clatrina. A membrana, então, "gospe" o vírus envelopado por um pedaço da membrana plasmática, resultando em uma vesícula, que funde com os endosomas citoplasmáticos (outro tipo de vesículas) e, então, com os lisossomos, uma das organelas celulares. Os lisossomos são vesículas ricas em enzimas. A membrana que envolve o vírus se funde com os lisossomos e libera o vírus no citoplasma.
Para aquelas viroses onde o genoma é um RNA que pode servir como mensageiro, o terceiro passo é a tradução deste RNA para formar proteínas virais; algumas destas são enzimas que sintetizam ácidos nucléicos (polimerases). Após um tempo, a célula já produz proteínas e genoma virais para formar outras unidades do virus. A reprodução está completa.
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Algumas viroses animais podem permanecer "incubadas" no hospedeiro, em um estado de latente de "dormência". Embora seu DNA seja incoporado ao DNA das células hospedeiras, as células não tem, inicialmente, nenhuma alteração funcional. A cada replicação do DNA celular, a fração correspondente ao DNA viral é também replicada. Embora as células continuem sadias, elas carregam as informações genéticas do vírus. Um determinado fator perturbante pode desencadear a segunda fase de ataque do vírus, onde as funções das células infectadas são alteradas, e mais vírus são produzidos. Este processo foi descoberto em 1950 pelo microbiologista francês André Lwoff, e é chamado lisogenia. Outras vezes, as células que carregam as informações virais se comportam como células cancerígenas, em um processo conhecido como transformação maligna. Ao contrário das células sadias, que são programadas para morrer (apoptose), as células malignas impedem a apoptose, resultando em um crescimento desordenado do número de células, ou seja, no câncer.
Embora muitas das viroses tenham sido descobertas e caracterizadas com base nas doenças que provocam, a maioria não causa nenhum mal. De fato, muitas são atém benéficas. Algumas técnicas para tratamento genético, por exemplo, envolvem o auxílio de viroses para substituir genes defeituosos em todas as células de um organismo.
A química tem sido de imenso valor no combate às viroses. Antibióticos e outros agentes antimicrobiais não são eficazes, pois as viroses mimetizam as funções biológicas das células hospedeiras - matá-los significaria matar, também, as células sadias do organismo. Certos compostos orgânicos sintéticos (vide quadro), como a ribavirina, aciclovir e zidovudina e azidotimidina (AZT) seletivamente inibem o crescimento de células infectadas. Outra classe de armas contra os vírus são os interferons, que são naturalmente produzidos pelas células.
Aciclovir
O 9-{2-hidroxietoxi}metil]-9H-guanina é um análogo da deoxiguanosina que possui j a cadeia alquílica lateral no lugar da deoxirribose, açúcar comum aos nucleotídeos de DNA. É utilizado, principalmente, contra o vírus do Herpes. Esta droga é ativada pela enzima viral timidina-kinase, tornando-se inibidora da DNA-polimerase viral, ou seja, bloqueando a duplicação do DNA de células infectadas.
Ribavirin
(1-b-D-ribofuranosil-1,2,4-tiazole-3-carboxamida) é um análogo da guanosina. Inibe a replicação in vitro de o uma ampla faixa de DNA e RNA-viroses, como o vírus do sarampo, da herpes, e certos viroses causadoras de câncer. Suspeita-se que esta droga interfira na tradução da informações contidas no m-RNA, "atrapalhando" a síntese de proteínas virais.
A Z T
A droga 3'-Azido-3'-deoxitimidina tornou-se bastante conhecida pelo seu recente emprego no combate contra a AIDS, embora já venha sendo utilizada no tratamento de várias outras viroses. Esta substância inibe a ação da enzima DNA-polimerase, impedindo a duplicação de células infectadas.
Adamantina
O 1-aminoadamantano é uma amina tricíclica simétrica que inibe seletivamente a replicação do vírus influenza A, mesmo em baixas concentrações (<>
Fonte: www.qmc.ufsc.br
| Reino | Membros |
| Virus | bactérias, algas azuis, proclorófitos |
| Monera | bactérias, algas azuis, proclorófitos |
| Plantae | algas, fungos, coníferas, cereais, etc. |
| Animalia | moluscos, corais, anelídeos, vertebrados, artrópodes, esponjas, equinodermos, etc. |
Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, resultado de um experimento de eletrofereserevolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.
O QMCWEB apresenta o vírus: o que é, como causa infecção e as novas armas químicas para o combate destas moléstias.
Um novo uso para o Vírus
Os químicos Trevor Douglas da Temple University e Mark Young da Montana State University encontraram um novo uso para os vírus. Após terem esvaziados os seus capsid (capa proteíca que envolve o material genético do vírus), eles o utilizaram como um pequeno "frasco reacional" e como um sistema de "drug delivery". O vírus escolhido foi o cowpea chlorotic mottle virus – um RNA-vírus que ataca plantas; seu capsid, livre do RNA, tem uma cavidade de cerca de 18 nanometros (cerca de 4.000 vezes menor do que um fio de cabelo). É espaço suficiente para abrigar algumas moléculas. Pode funcionar como um "nano" tubo de ensaio, para abrigar e por em contato íntimo os reagentes ou, ainda, servir de envelope para o transporte de certos fármacos no sangue. Como o vírus tem a habilidade de penetrar na célula, ele pode entregar a droga diretamente no interior das células alvo.Um exemplo é a já bem sucedida envelopagem da heparina (um inibidor da coagulação do sangue) com o capsid viral. Este trabalho foi publicado na revista Nature, em 1988 (Nature, vol 393, p 152)
Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas
Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas, de composição relativamente simples, que é capaz de se multiplicar (reproduzir) somente no interior de células vivas de animais, plantas ou bactérias. O nome vem do Latin e significa "veneno". Poucos anos antes de 1900, dois cientistas (o russo D.I. Ivanovsky e o alemão Beijerink) descobriram que uma doença comum às folhas do tabaco era transmitida por um "agente de infecção", hoje conhecido como "vírus mosaico do tabaco". Eles perceberam que este agente era menor do que uma bactéria e que, se isolado, não se reproduzia e não era visível no microscópio ótico. Alguns anos mais tarde, o inglês F.W. Twort chegou a conclusões parecidas estudando outro agente, que era capaz de infectar bactérias e, por isso, chamado de bacteriofage (comedor de bactérias). Vários outros cientistas encontraram relações entre moléstias comuns aos humanos e outros seres vivos com determinados agentes, que possuiam as características observadas por Ivanovsky e Beijerink. Logo a comunidade científica aprendeu a fazer culturas de viroses, em células, e usar esta técnica para a preparação de vacinas - formulações usadas para promover a imunidade biológica ao agente, tal como a vacina da poliomelite.
Os vírus não são plantas, animais ou protozoários; eles possuem o seu próprio reino taxonômico. Na verdade, os vírus são sequer considerados seres vivos, pois eles não são capazes de se reproduzir ou conduzir processos metabólicos sem uma célula hospedeira. Em comum, todos os vírus contém ácidos nucléicos RNA ou DNA e proteínas. Os ácidos nucléicos trazem a informação genética do vírus codificada. Em todos os vírus, existe uma camada protéica protetora em torno do material genético, chamada de capsid. Alguns vírus possuem também outras proteínas, que agem como enzimas, catalisando reações e processos necessários para o ataque do víruos às células hospedeiras.
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Os vírus são parasitas: dependem da célula hospedeira para todas as suas funções biológicas. Ao contrário de verdadeiros seres-vivos, eles não podem sintetizar proteínas, pois não possuem ribossomos (organela celular responsável pela transcodificação mRNA -> proteína); os vírus utilizam os ribossomos das células hospedeiras para esta tarefa. Eles tão pouco podem gerar ou armazenar energia na forma de trifosfato de adenosina; como não possuem mitocôndrias, toda a energia consumida pelos vírus vem das células hospedeiras. Os vírus também utilizam os nucleotídeos e amino-ácidos da célula para sintetizar seus próprios ácidos nucléicos e proteínas, respectivamente. Alguns vírus, mais qualificados, utilizam também lipídeos e açúcares da célula hospedeira para formar suas membranas e glicoproteínas.
Na grande maioria das viroses, apenas o material genético, sem o capsid, já é capaz de causar infecção, embora menos eficientemente do que o vírus completo. O capsid tem várias funções, entre elas a de proteger os ácidos nucléicos virais da digestão feita por certas enzimas (nucleases), acoplar com certos sítios receptores na superfície da célula hospedeira e penetrar na sua membrana ou, em alguns casos, injetar o ácido nucléico infeccioso no interior da célula. Muitos vírus possuem, ainda, uma membrana lipoproteíca envolvendo o capsid; esta membrana é chamada de envelope. O envelope facilita a interação do vírus com a membrana citoplasmática e aumenta a proteção do vírus contra o sistema de defesa do organismo.
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Os vírus são muito pequenos, menores do que o comprimento de onda da luz visível - por isso não são vistos em microscópios óticos. Seu tamanho varia de 20 a 250 nanometros: o que determina a forma e o tamanho são as quantidades e arranjos de proteínas e ácidos nucléicos.
As formas variam, mas são variações de, basicamente, duas estruturas genéricas: bastões (ou filamentos), que tem uma matrix linear de proteínas e ácidos nucléicos; e as esferas que são, na verdade, polígonos de 20 faces (icosaédros) ou mais. Algumas espécies complexas de viroses apresentam combinações de ambas as formas.
O material genético da grande maioria dos vírus consiste de uma ou mais cadeias simples de RNA. Alguns, entretanto, possuem cadeias de DNA, em dupla hélice, tal como os humanos. No primeiro caso, os RNA virais atuam como mRNA nas células, ordenando a síntese de proteínas específicas. Estas viroses também possuem uma enzima, chamada RNA-polimerase, que catalisa a síntese de mRNA complementar, para a multiplicação do vírus.
Os vírus podem se replicar somente com o auxílio da célula hospedeira. Embora os mecanismos para isto variem de acordo com o tipo de virose, certos princípios são similares. O primeiro passo no ciclo de infecção é aquele que o vírus mãe (virion) se liga à superfície da célula a ser invadida. No segundo passo, o virion penetra no citoplasma ou, em alguns casos, injeta o material genético do vírus no interior da célula, enquanto que o capsid permanece fora da célula. No caso da penetração do vírus completo, um terceito passo, chamado desenvelopamento, libera o material genético do capsid e do envelope, se presente.
Algumas viroses, como a T4 bacteriofage, desenvolveram um complexo mecanismo de ataque: uma espécie de "plug" que penetra a membrana celular e injeta o vírus, como se fosse uma seringa; este vírus possui uma cobertura protéica retrátil e longas caudas hidrofóbicas que se ligam firmemente à membrana citoplasmática.
O ciclo de infecção do vírus influenza, causador da gripe, envolve um processo diferente: o vírus possui, na superfície, moléculas chamadas hemaglutininas, capazes de ligarem-se a moléculas de ácido siálico na superfície da célula. Esta ligação induz a célula a absorver o vírus que logo libera o seu material genético, feito de RNA, e suas proteínas, no citoplasma. Algumas destas proteínas auxiliam na duplicação do RNA e na produção de mRNA, que orienta o ribossomo na fabricação de mais proteínas virais. Os genes virais e as novas proteínas formam então novos vírus que são ejetados da célula infectada e partem para infectar outras.
Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, revolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.
Um vírus é um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas, de composição relativamente simples, que é capaz de se multiplicar (reproduzir) somente no interior de células vivas de animais, plantas ou bactérias. O nome vem do Latin e significa "veneno". Poucos anos antes de 1900, dois cientistas (o russo D.I. Ivanovsky e o alemão Beijerink) descobriram que uma doença comum às folhas do tabaco era transmitida por um "agente de infecção", hoje conhecido como "vírus mosaico do tabaco". Eles perceberam que este agente era menor do que uma bactéria e que, se isolado, não se reproduzia e não era visível no microscópio ótico. Alguns anos mais tarde, o inglês F.W. Twort chegou a conclusões parecidas estudando outro agente, que era capaz de infectar bactérias e, por isso, chamado de bacteriofage (comedor de bactérias). Vários outros cientistas encontraram relações entre moléstias comuns aos humanos e outros seres vivos com determinados agentes, que possuiam as características observadas por Ivanovsky e Beijerink. Logo a comunidade científica aprendeu a fazer culturas de viroses, em células, e usar esta técnica para a preparação de vacinas - formulações usadas para promover a imunidade biológica ao agente, tal como a vacina da poliomelite.
Os químicos Trevor Douglas da Temple University e Mark Young da Montana State University encontraram um novo uso para os vírus. Após terem esvaziados os seus capsid (capa proteíca que envolve o material genético do vírus), eles o utilizaram como um pequeno "frasco reacional" e como um sistema de "drug delivery". O vírus escolhido foi o cowpea chlorotic mottle virus – um RNA-vírus que ataca plantas; seu capsid, livre do RNA, tem uma cavidade de cerca de 18 nanometros (cerca de 4.000 vezes menor do que um fio de cabelo). É espaço suficiente para abrigar algumas moléculas. Pode funcionar como um "nano" tubo de ensaio, para abrigar e por em contato íntimo os reagentes ou, ainda, servir de envelope para o transporte de certos fármacos no sangue. Como o vírus tem a habilidade de penetrar na célula, ele pode entregar a droga diretamente no interior das células alvo. Um exemplo é a já bem sucedida envelopagem da heparina (um inibidor da coagulação do sangue) com o capsid viral. Este trabalho foi publicado na revista Nature, em 1988 (Nature, vol 393, p 152).
Os vírus não são plantas, animais ou protozoários; eles possuem o seu próprio reino taxonômico. Na verdade, os vírus são sequer considerados seres vivos, pois eles não são capazes de se reproduzir ou conduzir processos metabólicos sem uma célula hospedeira. Em comum, todos os vírus contém ácidos nucléicos RNA ou DNA e proteínas. Os ácidos nucléicos trazem a informação genética do vírus codificada. Em todos os vírus, existe uma camada protéica protetora em torno do material genético, chamada de capsid. Alguns vírus possuem também outras proteínas, que agem como enzimas, catalisando reações e processos necessários para o ataque do vírus às células hospedeiras.
Os vírus são parasitas: dependem da célula hospedeira para todas as suas funções biológicas. Ao contrário de verdadeiros seres-vivos, eles não podem sintetizar proteínas, pois não possuem ribossomos (organela celular responsável pela transcodificação mRNA -> proteína); os vírus utilizam os ribossomos das células hospedeiras para esta tarefa.
Eles tão pouco podem gerar ou armazenar energia na forma de trifosfato de adenosina; como não possuem mitocôndrias, toda a energia consumida pelos vírus vem das células hospedeiras. Os vírus também utilizam os nucleotídeos e amino-ácidos da célula para sintetizar seus próprios ácidos nucléicos e proteínas, respectivamente. Alguns vírus, mais qualificados, utilizam também lipídeos e açúcares da célula hospedeira para formar suas membranas e glicoproteínas. Na grande maioria das viroses, apenas o material genético, sem o capsid, já é capaz de causar infecção, embora menos eficientemente do que o vírus completo. O capsid tem várias funções, entre elas a de proteger os ácidos nucléicos virais da digestão feita por certas enzimas (nucleases), acoplar com certos sítios receptores na superfície da célula hospedeira e penetrar na sua membrana ou, em alguns casos, injetar o ácido nucléico infeccioso no interior da célula. Muitos vírus possuem, ainda, uma membrana lipoproteíca envolvendo o capsid; esta membrana é chamada de envelope. O envelope facilita a interação do vírus com a membrana citoplasmática e aumenta a proteção do vírus contra o sistema de defesa do organismo.
Os vírus são muito pequenos, menores do que o comprimento de onda da luz visível - por isso não são vistos em microscópios óticos. Seu tamanho varia de 20 a 250 nanômetros: o que determina a forma e o tamanho são as quantidades e arranjos de proteínas e ácidos nucléicos.
As formas variam, mas são variações de, basicamente, duas estruturas genéricas: bastões (ou filamentos), que tem uma matrix linear de proteínas e ácidos nucléicos; e as esferas que são, na verdade, polígonos de 20 faces (icosaédros) ou mais. Algumas espécies complexas de viroses apresentam combinações de ambas as formas.
O material genético da grande maioria dos vírus consiste de uma ou mais cadeias simples de RNA. Alguns, entretanto, possuem cadeias de DNA, em dupla hélice, tal como os humanos. No primeiro caso, os RNA virais atuam como mRNA nas células, ordenando a síntese de proteínas específicas. Estas viroses também possuem uma enzima, chamada RNA-polimerase, que catalisa a síntese de mRNA complementar, para a multiplicação do vírus.
Os vírus podem se replicar somente com o auxílio da célula hospedeira. Embora os mecanismos para isto variem de acordo com o tipo de virose, certos princípios são similares. O primeiro passo no ciclo de infecção é aquele que o vírus mãe (virion) se liga à superfície da célula a ser invadida. No segundo passo, o virion penetra no citoplasma ou, em alguns casos, injeta o material genético do vírus no interior da célula, enquanto que o capsid permanece fora da célula. No caso da penetração do vírus completo, um terceiro passo, chamado desenvelopamento, libera o material genético do capsid e do envelope, se presente.
Algumas viroses, como a T4 bacteriofage, desenvolveram um complexo mecanismo de ataque: uma espécie de "plug" que penetra a membrana celular e injeta o vírus, como se fosse uma seringa; este vírus possui uma cobertura protéica retrátil e longas caudas hidrofóbicas que se ligam firmemente à membrana citoplasmática.
O ciclo de infecção do vírus influenza, causador da gripe, envolve um processo diferente: o vírus possui, na superfície, moléculas chamadas hemaglutininas, capazes de ligarem-se a moléculas de ácido siálico na superfície da célula. Esta ligação induz a célula a absorver o vírus que logo libera o seu material genético, feito de RNA, e suas proteínas, no citoplasma. Algumas destas proteínas auxiliam na duplicação do RNA e na produção de mRNA.
A penetração nas células animais pelo vírus envolve processos diferentes, pois as células animais são protegidas por uma bicamada de fosfolipídeos e lipoproteínas. A maioria das viroses penetra nesta membrana por um processo chamado endocitose: ocorre uma invaginação da membrana que "engole" o vírus; isto ocorre, geralmente, em uma área da membrana que contém uma proteína chamada clatrina. A membrana, então, "gospe" o vírus envelopado por um pedaço da membrana plasmática, resultando em uma vesícula, que funde com os endosomas citoplasmáticos (outro tipo de vesículas) e, então, com os lisossomos, uma das organelas celulares. Os lisossomos são vesículas ricas em enzimas. A membrana que envolve o vírus se funde com os lisossomos e libera o vírus no citoplasma.
Fonte: www.enq.ufsc.br
Os vírus foram descobertos em 1892 pelo biólogo russo Dimitri Ivanowsky que estudava doenças nas folhas de fumo. No entanto, o agente infeccioso não podia ser visualizado em razão do seu tamanho reduzido.
A maioria dos vírus medem menos de 200 nm de diâmetro e só podem ser visualizados por meio de microscópios eletrônicos.
Uma das características mais importantes dos vírus é o fato de se constituírem como seres acelulares, ou seja, não possuem estrutura celular e por isso necessitam parasitar outra célula (parasitas intracelular) para reproduzir-se, utilizando-se do metabolismo da célula.
Os vírus são sempre constituídos por um único tipo de ácido nucléico, assim temos vírus tipo DNA e vírus tipo RNA. Os vírus bacteriófagos por exemplo são do tipo DNA. O RNA está presente em vírus como o HIV (human immunodeficiency virus) e a gripe.
Bacteriófago
HIV
Gripe
Outro elemento formador dos vírus é o capsídio, formado por proteínas, que envolve o ácido nucléico. Em algumas variedades o capsídio é envolvido por um envelope constituído por lipídios ou glicoproteínas.
Os vírus são responsáveis por inúmeras infecções virais que podem ser prevenidas por atitudes de prevenção, como o uso de preservativos (camisinhas) e ações de vacinação.
No entanto, os vírus são importantes aliados nos estudos de manipulação gênica em terapias gênicas e em estudos de biologia molecular e engenharia genética.
Fonte: www.lssa.com.br
Os vírus são organismos que possuem um único tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA, protegido por uma capa protéica, chamada de capsídeo (Esquema acima)
O capsídeo é formado por subunidades protéicas chamadas de capsômeros, e a organização deste determina o tipo de vírus. Alguns vírus têm o capsídeo coberto por um envelope que contém lipídeos, proteínas e carboidratos.
Os vírus multiplicam-se usando a maquinaria de síntese de outras células (parasitas intracelulares obrigatórios), são capazes de cristalizar-se ficando inertes por longos períodos. A maioria deles são menores que as bactérias, tendo seu tamanho determinado por microscopia eletrônica, variando de 20 a 14.000 nm. Possuem morfologia variada, podendo ser helicoidais, poliédricos, envelopados ou os chamados vírus complexos (com estruturas complicadas).
VÍRUS DNA - ADENOVÍRUS
VÍRUS DNA - POXVÍRUS
HANTAVÍRUS
VÍRUS RNA - HIV
Fonte: www.ufmt.br
Os vírus são seres diminutos, visíveis apenas ao microscópio eletrônico, constituídos apenas por duas classes de substâncias químicas: ácido nucléico (que pode ser DNA ou RNA) e proteína.
São seres acelulares (que não possuem estrutura celular) e precisam de células que os hospedem. Por isso, todos os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios.
O vírus invade uma célula e assume o comando, fazendo com que ela trabalhe quase que exclusivamente para produzir novos vírus. A infecção viral geralmente causa profundas alterações no metabolismo celular, podendo levar à morte das células afetadas. Os vírus causam doenças em plantas e animais (incluindo o homem).
Fora da célula hospedeira, os vírus não manifestam nenhuma atividade vital e se houver alguma célula compatível à sua disposição, um único vírus é capaz de originar, em cerca de 20 minutos, centenas de novos vírus.
Até o momento, poucas drogas se mostraram eficazes em destruir os vírus sem causar sérios efeitos colaterais. A melhor maneira de combater as doenças virais é através de vacinas.
Capsídio é o envoltório do vírus, formado por proteínas. Além de proteger o ácido nucléico, o capsídio tem a capacidade de combinar-se quimicamente com substâncias presentes na superfície da célula. Alguns vírus podem apresentar lipídio, proveniente da membrana da célula onde se originaram.
Cada espécie viral possui um único tipo de ácido nucléico, que pode ser DNA ou RNA, onde estão inscritas as informações necessárias para a produção de novos vírus.
A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é chamada de vírion. Cada espécie de vírus apresenta vírions de formatos diferentes.
Um tipo de vírus ataca apenas determinados tipos de células, por que o vírus só consegue infectar a célula que tiver em sua membrana substâncias às quais ele possa se ligar.
Por exemplo: o vírus da poliomielite infecta apenas células nervosas, intestinais e da mucosa da garganta. O vírus da Rubéola já consegue infectar maior número de tecidos humanos. O vírus da gripe é bastante versátil e pode infectar diversos tipos de células humanas.
A reprodução envolve dois aspectos: a duplicação do material genético viral e a síntese das proteínas do capsídio. O vírus entra na célula hospedeira, inibe o funcionamento do material genético da célula infectada e passa a comandar as sínteses de proteína.
Esse vírus (Bacteriófago T4), se reproduz em certas linhagens de bactéria Escheirchia coli. Ao entrar em contato com a bactéria, adere à parede celular por meio de certas proteínas presentes nas fibras de sua cauda. Na cauda desse vírus, estão presentes também enzimas que são capazes de digerir e perfurar a parede da célula bacteriana. O DNA do bacteriófago é injetado no citoplasma celular.
Os genes do vírus são transcritos em moléculas de RNA e traduzidos em proteínas virais. Isso ocorre por que a célula não diferencia os genes do invasor de seus próprios genes. Em poucos minutos, a bactéria está totalmente controlada pelo bacteriófago. O passo seguinte será a produção de proteínas que constituirão as cabeças e caudas dos novos vírus. Depois, as cabeças e caudas se agregam ao DNA formando vírions completos.
Cerca de 30 minutos após a entrada de um único vírus, a célula já está repleta de partículas virais. Nesse momento, são produzidas enzimas que iniciam a destruição ou lise (do grego lysys, destruição) da parede bacteriana, que arrebenta e libera centenas de vírions maduros que podem reiniciar o ciclo.
Lise da célula bacteriana, liberando centenas de novos vírions
Existem centenas de variedades desse vírus, e todos portadores de RNA. A infecção começa quando o vírion adere à substâncias presentes na superfície das células (geralmente as que revestem as vias respiratórias). O vírus penetra por inteiro, diferindo-se do vírus bacteriófago que só injeta o material genético.
No interior da célula já infectada, o capsídio é digerido por enzimas, liberando o RNA viral no citoplasma celular. O RNA é capaz de se duplicar, dando origem à inúmeras cópias dentro da célula hospedeira. A união de ácidos nucléicos e capsídios originam novos vírions que se libertam das células infectadas. Não há a morte da célula hospedeira, embora isso possa ocorrer.
Seu material hereditário é o RNA e sua principal característica é a presença da enzima transcriptase reversa, capaz de produzir moléculas de DNA a partir do RNA. A membrana desse vírus se funde com a membrana da célula e o capsídio viral penetra no citoplasma celular. O RNA, então, produz uma molécula de DNA que irá penetrar no núcleo da célula, introduzir-se em um dos cromossomos do hospedeiro e recombinar-se com o DNA celular.
Esse DNA viral integrado ao cromossomo celular é chamado de provírus, que irá produzir moléculas de RNA, originando centenas de vírions completos.
Uma vez com os genes do provírus integrados aos da célula, esta irá produzir partículas virais durante toda a sua vida. Não leva a morte da célula hospedeira, mas esta poderá transmitir o provírus para suas células filhas.
Muitos retrovírus possuem genes denominados oncogenes, que induzem as células hospedeiras à divisão descontrolada com a formação de tumores cancerosos. Há certos retrovírus como o HIV (Human Immunodeficiency Virus) que ataca os linfócitos T do sangue e é o agente causador da AIDS.
Fonte: www.webciencia.com
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