Virologia
Vírus
OUTLINE
Capítulo 1: Vírus – características e estrutura
Capítulo 2: Multiplicação dos vírus
Capítulo 3: Classificação dos vírus
Capítulo 4: Os vírus e seus sistemas/hospedeiros
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Vírus – características e estrutura
A origem dos vírus
Existem três teorias principais sobre a origem dos vírus. A hipótese regressiva, ou de redução, sugere que os vírus começaram como pequenas células que, semelhante às bactérias, como a Chlamydia, infectam células maiores. Essas células pré-virais perderam suas habilidades metabólicas e a maior parte da sua habilidade reprodutora, tornando-se inertes fora de um ambiente celular, dependente das vias celulares para se reproduzirem. A hipótese do escape, ou da origem celular, sugere que elementos móveis, como retrotranspósons, obtiveram genes que codificam as proteínas do capsídeo e enzimas e, semelhante aos plasmídeos que conhecemos atualmente, foram capazes de escapar de seu ambiente celular original e se moveram para outras células, onde se replicaram. A última hipótese é a da coevolução, ou do primeiro vírus, em que células e vírus se desenvolveram ao mesmo tempo.
As hipóteses regressiva e do escape preveem alguma similaridade entre
os genes para proteínas estruturais virais e os genes celulares, apesar de não haver tal similaridade, exceto para os genes celulares que foram incorporados nos vírus existentes. Entretanto, todos os genes de replicação apresentam uma relação distante, enquanto todas as células modernas compartilham genes relacionados. A hipótese da coevolução prevê que os vírus para os três domínios da vida – Archaea, Bacteria e Eucaryota – teriam alguma similaridade genética com seus hospedeiros, diferindo dos vírus que infectam outros domínios. Isso também não corresponde à evidência genética. De fato, existem evidências de infecções virais considerando a forma de incorporação nos genomas celulares nas formas mais primitivas de vida.
O mais provável é que a vida tenha se iniciado na forma de RNA,
desenvolvendo-se em ambientes semelhantes a células. No reino do RNA, existia o último ancestral universal comum (LUCA, last universal common ancestor) de toda a vida celular, sendo provável que vírus de RNA tenham existido lado a lado com o RNA nesse reino. As hipóteses de regressão e escape podem ser apresentadas nesse reino, antes do LUCA, e antes do desenvolvimento do DNA, que limitou a diversificação rápida devido a sua maior estabilidade. Quando as células modernas dos três domínios surgiram, os vírus já eram parte do ambiente.
Entretanto, a primeira prova da existência dos vírus foi descoberta em
1892 e, novamente, seis anos depois, quando um cientista russo, Dmitri Ivanovski, e um botânico holandês, Martinus Beijerinck, fizeram experiências com a doença do mosaico do tabaco, uma doença que afeta as plantas. Durante essas experiências, ficou claro que os culpados no “fluido vivo contagioso” não eram as bactérias (ou suas toxinas), mas agentes
menores que conseguiam passar por filtros (Tabela 1). Esses agentes filtráveis foram chamados de vírus, que em latim significa veneno.
Tabela 1
Vírus vs. bactérias
Um vírus pode ser definido como uma pequena associação organizada de
macromoléculas dependente de um sistema vivo para se multiplicar. Os vírus podem ser considerados parasitas que necessitam de hospedeiros adequados para sustentar seu ciclo de vida. São pequenos, com tamanhos
que variam de 20 até aproximadamente 400 nm (Fig. 1). Exceto pelos poxvírus e mimivírus, os vírus não podem ser visualizados pela microscopia óptica (com resolução de >0,25 μm).
FIG. 1 Dimensões.
Os vírus podem infectar praticamente todas as formas de vida, incluindo
os vertebrados, invertebrados, fungos, plantas e até mesmo bactérias. A suscetibilidade das células do hospedeiro a vírus específicos depende principalmente da presença de proteínas de ligação localizadas na superfície viral capazes de reconhecer receptores específicos das células do hospedeiro, assim como do maquinário celular apropriado necessário para a replicação viral nas células do hospedeiro.
Os componentes básicos do vírus incluem um genoma (consistindo em
ácido nucleico; DNA ou RNA) e uma capa proteica (capsídeo). Uma membrana ou envoltório está presente em alguns vírus (que o obtêm quando são liberados por brotamento através de membranas das células do
hospedeiro) (Fig. 2). Alguns vírus codificam e carregam suas próprias
enzimas necessárias para a replicação do seu genoma (Fig. 3).
FIG. 2 Tipos básicos de simetria viral. 1 Nota da revisão científica: O protômero é um monômero de proteína que constitui a subunidade básica de um capsídeo. Nos vírus icosaédricos, os protômeros se agrupam em conjuntos de cinco ou seis subunidades originando os capsômeros que, por sua vez, se agrupam originando o capsídeo com formato icosaédrico. No caso dos capsídeos helicoidais, os protômeros se posicionam um ao lado do outro e, devido a sua estrutura tridimensional, levam naturalmente ao surgimento da espiral.
FIG. 3 A estrutura dos vírus.
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