Virologia: Descrição Geral

Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, infeciosos, compostos por um núcleo de ácido nucleico circundado por uma cápside proteica. Os vírus podem ser nus (não envelopados) ou envelopados. A classificação dos vírus é complexa e baseada em muitos fatores, incluindo o tipo e a estrutura do nucleoide e da cápside, a presença de um envelope, o ciclo de replicação e a variedade de hospedeiros. O ciclo de replicação difere entre vírus que infetam bactérias (bacteriófagos) e vírus que infetam células eucarióticas. Os bacteriófagos têm um ciclo de replicação lítico ou lisogénico, enquanto os vírus eucariotas apresentam um processo de replicação definido em 6 etapas.

Última atualização: Jul 8, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Definição

Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios, infeciosos, compostos por um núcleo de ácido nucleico (ácido desoxirribonucleico (DNA, pela sigla em inglês) ou ácido ribonucleico (RNA, pela sigla em inglês)) circundado por uma cápside proteica; por vezes, os vírus são ainda revestidos por um envelope derivado das membranas das células hospedeiras.

Tipos de vírus

Variedade de vírus existentes, incluindo tamanho e morfologia

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0

Vídeos recomendados

Estrutura

A estrutura básica dos vírus consiste em:

  • Componentes do interior da célula que permitem que o vírus se replique dentro das células hospedeiras
  • Componente estrutural externa que permite que o vírus sobreviva no ambiente e se ligue às células hospedeiras
Anatomy of virus

Anatomia de um vírus

Imagem por Lecturio.

Componentes internos

  • Genoma viral (nucleoide): composto por RNA ou DNA
  • Enzimas virais: necessárias para a replicação viral dentro da célula hospedeira:
    • RNA polimerase dependente de DNA
    • RNA polimerase dependente de RNA
    • DNA polimerase dependente de RNA (transcriptase reversa)

Componentes externos

  • Cápside:
    • Invólucro proteico de camada simples ou dupla que envolve o ácido nucleico
    • Dispostos por subunidades, conhecidas por capsómeros
    • 3 padrões estruturais:
      • Icosaédrico
      • Helicoidal
      • Complexo
  • Envelope:
    • Pode ou não estar presente
    • Envolve o nucleocápside
    • Composto por proteínas específicas do vírus, lípidos e hidratos de carbono (derivados das membranas das células hospedeiras)
Viral capsid types

A cápside viral pode ser (a) helicoidal, (b) poliédrica ou (c) ter uma forma complexa

Imagem por Lecturio.

Classificação

Classificação do fluxograma de vírus de rna

Identificação do vírus RNA:
Os vírus podem ser classificados de várias formas. Contudo, a maioria dos vírus possui um genoma formado por DNA ou RNA. Os vírus com genoma de DNA podem ainda ser caracterizados como de cadeia simples ou dupla. Os vírus com envelope são revestidos por uma camada fina de membrana celular, que geralmente é retirada da célula hospedeira. Os vírus sem envelope são apelidados de vírus “nus”. Os vírus com genoma de cadeia simples são vírus de “sentido positivo”, se o genoma for transcrito diretamente em RNA mensageiro (mRNA), que é traduzido em proteínas. Os vírus de “sentido negativo” necessitam da enzima RNA polimerase dependente de RNA para transcrever o seu genoma em RNA mensageiro.

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0

Existem vários esquemas de classificação de vírus, com base nas suas características físicas e estratégias de replicação.

Tabela: Classificações de vírus
Classificação por: Tipos
Tipo e estrutura do nucleoide
  • DNA ou RNA:
    • Para vírus de RNA:
      • Genoma de cadeia simples (ss-RNA) (sentido positivo ou negativo)
      • Genoma de cadeia dupla (ds-RNA)
    • Para vírus de DNA: Todos são ds-DNA (exceto Parvoviridae ).
  • Linear ou circular
  • Segmentado ou não segmentado
Estrutura da cápside
  • Icosaédrica
  • Helicoidal
  • Simetria complexa
Presença de envelope
  • Sem envelope
  • Com envelope
Ciclo de replicação (para bacteriófagos)
  • Lítico
  • Lisogénico ou temperado
Outras
  • Variedade de hospedeiros
  • Características imunológicas
  • Sensibilidade a certos produtos químicos ou propriedades físicas

Vídeos recomendados

Replicação

É importante diferenciar entre a replicação de bacteriófagos (vírus que infetam bactérias) e vírus eucariotas (vírus que infetam células eucarióticas).

Ciclo de replicação de bacteriófagos

Existem 2 vias de replicação quando um vírus está dentro da célula hospedeira bacteriana:

  1. Ciclo lítico:
    • Ocorre sob condições de dano ao DNA ou outra forma de “stress”
    • O bacteriófago assume a transcrição da célula hospedeira e a tradução (expressão imediata e rápida de genes e proteínas de fagos).
    • Causa a lise da célula bacteriana hospedeira
  2. Ciclo lisogénico ou temperado:
    • Genomas de bacteriófagos incorporados no genoma do hospedeiro bacteriano
    • O genoma do fago é então replicado num estado benigno e dormente: O genoma do fago pode ser expresso quando a célula bacteriana está sob “stress” (por exemplo, depleção de nutrientes).

Ciclo de replicação de vírus eucariotas

  • Genoma viral libertado na célula hospedeira infetada
  • Etapas da replicação viral:
    1. Anexo: Ligação das proteínas virais especializadas à célula hospedeira.
    2. Penetração: Invasão da célula hospedeira
    3. Desrevestimento: Desmontagem da cápside e consequente disponibilização do material genético
    4. Biossíntese: Sintetização do ácido nucleico viral e proteínas
    5. Incorporação: Os viriões são incorporados dentro da célula hospedeira
    6. Libertação: por lise da célula hospedeira (para vírus “nus”) ou por eclosão da membrana celular (para vírus com envelope)
  • Todos os vírus de DNA replicam-se no núcleo (exceto o poxvírus).
  • Todos os vírus de RNA replicam-se no citoplasma (exceto influenza e retrovírus).

Diversificação Genética

Os vírus desenvolveram muitos processos para aumentar a sua diversidade genética:

  • Recombinação: troca de genes entre 2 cromossomas por cruzamento em regiões homólogas
  • Rearranjo:
    • Os vírus com genomas segmentados trocam material genético.
    • Pode levar a uma mudança antigénica (por exemplo, vírus influenza)
  • Complementação:
    • Ocorre quando o vírus tem uma mutação que resulta numa proteína não funcional
    • Um vírus não mutado “complementa” um vírus mutado (quando co-infetado numa célula hospedeira), produzindo uma proteína funcional que serve a ambos os vírus (p. HBsAg (uma proteína de envelope chave para HDV)).
  • Mistura fenotípica:
    • Infeção simultânea da célula hospedeira com 2 vírus
    • Geralmente envolve a mistura do genoma de 1 vírus com proteínas de superfície do 2º vírus
Diversificação genética de vírus

Os vírus desenvolveram diversas estratégias para aumentar a diversidade genética, incluindo recombinação (troca de genes entre 2 cromossomas por cruzamento de regiões homólogas), rearranjo (troca de segmentos de cromossomas), complementação (troca de material genético de um vírus funcional com um vírus não funcional, para converter este último em funcional) e mistura fenotípica (mistura de 2 genomas virais numa célula hospedeira infetada simultaneamente originando a progénie com genomas misturados).

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0

Casos Especiais

Retrovírus

  • Vírus de RNA
  • Contém uma transcriptase reversa (polimerase de DNA dependente de RNA)
  • O retrovírus mais proeminente é o vírus da imunodeficiência humana (VIH).

Priões

  • Não são tecnicamente vírus
  • Proteínas infeciosas que não contêm um nucleoide
  • Causam encefalopatias espongiformes transmissíveis:
    • Doença de Creutzfeldt-Jakob
    • Kuru
    • Encefalopatia espongiforme bovina (doença das vacas loucas)

Referências

  1. Baron, S. (1996). Medical microbiology. University of Texas Medical Branch at Galveston. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK7627/
  2. Parker, N., Schneegurt, M., Thi Tu, A.H., Lister, P., & Forster, B. Microbiology. (2016). Chapter 6.2, The Viral Life Cycle. https://openstax.org/details/books/microbiology

USMLE™ is a joint program of the Federation of State Medical Boards (FSMB®) and National Board of Medical Examiners (NBME®). MCAT is a registered trademark of the Association of American Medical Colleges (AAMC). NCLEX®, NCLEX-RN®, and NCLEX-PN® are registered trademarks of the National Council of State Boards of Nursing, Inc (NCSBN®). None of the trademark holders are endorsed by nor affiliated with Lecturio.

Aprende mais com a Lecturio:

Complementa o teu estudo da faculdade com o companheiro de estudo tudo-em-um da Lecturio, através de métodos de ensino baseados em evidência.

Estuda onde quiseres

A Lecturio Medical complementa o teu estudo através de métodos de ensino baseados em evidência, vídeos de palestras, perguntas e muito mais – tudo combinado num só lugar e fácil de usar.

User Reviews

¡Hola!

Esta página está disponible en Español.

Details