Replicação viral
• Replicação em biologia
– Síntese de moléculas
de ácidos nucléicos
X
• Em virologia
– Todo o processo de
multiplicação viral
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Objetivo da replicação
• Produzir progênie viral viável
• Consequências no hospedeiro:
– Nenhuma
– Doenças
– Morte do hospedeiro
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Alguns conceitos
• Infecção produtiva
– Produção de progênie viral viável
• Infecção abortiva
– Ciclo replicativo interrompido
• Suscetibilidade
– Capacidade das células de serem infectadas
• Permissividade
– Ocorrência de multiplicação viral
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Alguns conceitos
• Células suscetíveis e permissivas
– Suportam o ciclo replicativo completo
• Penetração + etapas intracelulares
• Céls não suscetíveis ou permissivas
– Faltam
receptores
penetração
para
adsorção
e
– Semi-permissivas
– Exceção = transfecção (processo artificial)
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Outros conceitos
• Espectro de hospedeiro
– Conjunto de espécies
diferentes células
animais
ou
de
• Tropismo
– Predileção por células ou tecidos
• Presença de receptores
• Ex.: H5N1 se liga aos receptores de ácido siálicogalactose
 Aves possuem ligações α-2,3
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Etapas da replicação
1. Adsorção
2. Penetração
3. Desnudamento
4. Expressão gênica (transcrição e tradução)
5. Replicação do genoma
6. Morfogênese / maturação
7. Egresso / Liberação
6
Adsorção – Penetração -
Desnudamento
Transcrição
TraduçãoFunções do
REPLICAÇÃO
CICLO DE
MULTIPLICAÇÃO
VIRAL
hospedeiro (+ou-)
Montagem
(Maturação)
Liberação
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MULTIPLICAÇÃO
Fases da infecção viral
8
Vírus lítico
9
Células não infectadas
10
Células infectadas c/
vírus citopático (lítico)
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Vírus lítico : causa EFEITO CITOPÁTICO (ECP)
Herpesvírus (coloração: carbazol)
Células infectadas
Células
não infectadas
Vírus não lítico
Imunofluorescência direta (Raiva)
ADSORÇÃO
Importantes:
1- Concentração de partículas infecciosas
2- Colisões ao acaso
3- Concentração iônica
4- Presença de receptores celulares adequados
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Ácido siálico: receptor influenza
Memb
celular
Ligação α-2,3 (aves)
Humanos ligações α-2,6
Suínos ambas ligações α-2,3 e α-2,6
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1. Adsorção
• Ligação específica das partículas víricas
na superfície das células hospedeiras
Proteínas de superfície
dos vírions (VAPs)
Vírus nú: proteínas do
capsídeo
Receptores celulares
Proteínas (glicoproteínas)
Carboidratos
Vírus envelopados:
glicoproteínas
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1. Adsorção
17
1. Adsorção
Tabela 2 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais
vírus DNA
Família
Vírus
Receptor viral
Forma/local de Penetração
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1. Adsorção
Tabela 3 – Receptores celulares e mecanismos de penetração dos principais vírus RNA
Família
Vírus
Receptor viral
Forma/local de Penetração
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1. Adsorção
• Co-receptores: auxiliam na interação
– HIV: o complexo gp120/gp41 vai se ligar ao
receptor CD4
– Os receptores de citocinas (CCR5; CXCR4)
vão atuar como co-receptores celulares
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Co-receptores
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PENETRAÇÃO
1- FUSÃO DO ENVELOPE À MEMBRANA
HIV
INFLUENZA
2- ENDOCITOSE
Herpes
Vírus nús
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2. Penetração
Principais mecanismos de
penetração:
A) Fusão
B) Endocitose mediada por clatrina
C) Endocitose mediada por caveolina
D-E) Endocitose mediada por lipídios
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3. Desnudamento
• Série de eventos que ocorre após a
penetração
• Exposição do genoma para transcrição /
tradução
• Vírus RNA: geralmente permanece no
citoplasma
• Vírus DNA: penetração do genoma nos
poros nucleares
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25
Estrutura dos genomas
• Os genomas virais de DNA ou RNA são
estruturalmente diversos
– linear
– circular
– segmentado
– Fita simples de polaridade positiva (+)
– Fita simples de polaridade negativa (-)
– Fita dupla (fd)
– Fita dupla parcial
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Qual informação é codificada em um genoma
viral?
• Produtos de genes e sinais de regulação para:
 A replicação do genoma viral
 Montagem e empacotamento do genoma
 Regulação do ciclo de replicação
 Modulação de defesas do hospedeiro
 Disseminação para outras células e hospedeiros
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GENOMAS VIRAIS
Classificação de Baltimore (1975)
Vírus de DNA fs
Síntese da outra fita
Vírus de DNA fd (±)
Intermediário
de DNA fd
Transcrição
reversa
Transcrição
Pode ser usado
diretamente
Vírus RNA fs (+)
mRNA
Transcrição fita (-)
(sentido +)
Retrovírus
RNA fs (+)
Transcrição fita (-)
Vírus RNA fs (-)
Vírus de
RNA fd (±)
Fonte: Madigan, 2004.
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Qual informação NÃO é codificada em um
genoma viral?
• Não possuem genes que codificam a síntese de
proteína - dependem da maquinaria celular
• Não possuem genes envolvidos na produção de
energia ou síntese de membranas
• Não possuem genes que codificam centrômeros
ou telômeros encontrados nos cromossomos
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Vírus DNA
• Replicação no núcleo
– Exceção: poxvírus (replicam no citoplasma)
• DNA fita dupla: fdDNA (Classe I) maioria
• DNA fita simples: fsDNA (Classe II)
• DNA parcialmente dupla: pfdDNA (Classe
VII) – somente Hepadnavírus
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Vírus DNA
Traduzido
Transcrito
Transcrito
Replicado
• Genoma é copiado pela DNA polimerase do hospedeiro (polioma,
papiloma)
• Alguns carregam DNA polimerase viral (adeno, herpes)
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A replicação viral é sequencial
Traduzido
Transcrito
Transcrito
Replicado
• Genes precoces: codificam proteínas não estruturais
relacionadas com a interação com o hospedeiro
• Genes intermediários: codificam proteínas não estruturais
relacionadas com a replicação
• Genes tardios: codificam proteínas estruturais envolvidas
na montagem
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Replicação do vírus da hepatite B
(um retrovírus de DNA...)
Vírus RNA
• A maioria deles tem RNA fita simples
• A maioria replica no citoplasma
– *Exceção: Ortomixovírus: no núcleo
• As células não possuem a RNA polimerase
RNA viral-dependente (RpRd), logo, é
codificada pelo genoma viral
• Alguns tem que levar a enzima RpRd para dar
inicio ao processo
• A RdRp vai sintetizar novos genomas de RNA
e os mRNAs virais
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Vírus RNA ss(+)
Traduzido
Exemplos:
Coronavírus: SARS, MERS
Resfriados
Febre amarela, dengue, BDVD, Hepatite C
Febre aftosa, Rinovírus, Enterovírus, Polio
Encefalite equina, rubéola
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Influenza (segmentado)
RSV (não segmentado)
Vírus RNA ss (-)
Traduzido
Vírus Influenza
Parainfluenza, Sarampo, hRSV,
Pneumo e Metapneumovirus
Vírus da raiva
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Vírus RNA ds(-)
• Trazem a RdRp
• RNA (-) => RNA (+) = mRNA
• mRNA sem CAP e cauda de poli A (ir no núcleo)
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Vírus RNA: Os retrovírus
Traduzido
Transcrito
Replicado
Replicado
Transcriptase
reversa
provírus
• Única família: Retroviridae
• HIV,HTLV (vírus T-linfotrópico humano) e muitos outros
• Replicação no citoplasma e núcleo
• Enzimas estruturais: transcriptase reversa, integrase, protease
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6. Morfogênese/maturação
• Morfogênese
– Processo de montagem das partículas
víricas
– Ocorre no final do ciclo replicativo
• Maturação
– A partícula viral é completada
– Em alguns ocorre após a liberação da
partícula viral
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7. Liberação
• Maturação intracelular e egresso dos vírus
envelope):
“nús” (sem
- Já saem completos do citoplasma (RNA) ou núcleo (DNA)
- Liberados quando ocorre a lise das células ou exocitose (sem lise)
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7. Liberação ou egresso
• Processo de aquisição do envelope
- Envelope é adquirido das membranas celulares:
(internas: Golgi, RE; ou membrana plasmática)
- Liberação por exocitose, com ou sem lise celular
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