Taxonomia viral + Ciclo biológico da Infeção viral

Quais as principais características a considerar na taxonomia viral?

• Natureza do hospedeiro

• Genoma

• Estratégia de replicação

• Estrutura do virião (simetria da cápside,envelope, diâmetro do virião)

• Número de capsómeros

• Propriedades antigénicas

• Local de replicação

• Doença causada

O ciclo biológico não é um processo que apresenta uma grande variabilidade (V/F)

Falo

Apresenta uma grande variabilidade

Variável complexidade do mecanismo de replicação (V/F)

Verdadeiro

Do que é dependente o ciclo biológico da infeção viral?

Do genoma ser de RNA/DNA e a cadeia ser simples ou dupla

Quais as etapas do ciclo biológico?

Adsorção - penetração - descapsidação - transcrição - circularização - integração - mRNA e gRNA - montagem - gemulação - maturação - saída

O que é a adsorção?

A ligação do vírus a recetores específicos na superfície da célula

O que é a penetração?

Entrada dos vírus na célula por endocitose

Ocorre fusão do envelope com a membrana da célula, visto terem uma composição semelhante

Portanto aquilo que entra realmente na célula é a cápside contendo o genoma (RNA de cadeia positiva)

O que é a descapsidação?

Perda das proteínas da cápside que protegem o genoma

O que acontece na transcrição?

O RNA viral, através da transcriptase reversa dá origem a DNA

O que acontece ao DNA recém formado?

Circulariza, migra para o núcleo e através da enzimas integrase, integra-se num cromossoma aleatório do genoma celular

Qual a fase mais grave do ciclo celular?

Integração do DNA recém formado no genoma da célula hospedeira

O que é a fase de latência?

O vírus manter-se no interior da célula até serem ativados genes reguladores, que depois da integração sintetizam um mRNA

Síntese de n cópias RNA genómico (gRNA) com uma sequência semelhante à do mRNA, mas completa em relação a todos o genoma

O que se forma a partir do mRNA e o gRNA?

Montagem de proteínas estruturais em torno do genoma e transcriptase reversa

Quando se formam as espículas?

Na fase de montagem das proteínas

São transportadas até à superfície da membrana celular, onde a cápside faz pressão para o vírus sair por um processo de gemulação

O que permite a maturação?

Clivagem de proteínas de grandes dimensões em proteínas de pequenas dimensões

O que é o período da eclipse?

Período entre a descapsidação e a montagem de viriões

O que acontece numa primeira fase quando queremos infentar as bactérias com vírus?

A carga viral mantém-se constante

O que acontece no final do período de eclipse, quando se inicia a montagem?

O número de partículas virais aumenta exponencialmente

Todos os vírus necessitam de estar associados a uma célula hospedeira?

Não, os vírus das plantas não precisam

Como é conseguida a ligação do vírus à célula hospedeira?

Através de interações específicas entre moléculas na superfície dos viriões (ligandos) e as moléculas na superfície da célula hospedeira (recetores)

Qual a consequência da ligação de uma partícula viral animal ao seu recetor?

Alterações conformacionais nas proteínas do virião, facilitando a interação com recetores secundários, entrada na célula e descapsidação

O que ocorre após a adesão à célula hospedeira?

O genoma viral ou a nucleocápside na sua totalidade entram no citoplasma

O que é que muitos bacteriófagos fazem?

Injetam apenas o seu ácido nucleico no interior do citoplasma, deixando a cápside no exterior, aderida à célula

O que fazem os vírus dos eucariotas?

A sua nucleocápside entra no citoplasma

Quais os 3 mecanismos de entrada de vírus nas células?

• Penetração direta por vírus nus

• Fusão do envelope viral com a membrana da célula hospedeira

• Entrada dos vírus com envelope por endocitose

Pelo que se caracteriza a penetração direta por vírus nus?

Nos fagos, as fibras proteicas reconhecem recetores à superfície da bactéria. A cauda contrátil contrai-se e penetra a parede e membrana celular do hospedeiro, formando um poro através do qual o ácido nucleico viral penetra na célula

Pelo que se caracteriza a fusão do envelope viral com a membrana da célula hospedeira?

Vírus com cápside e envelope com glicoproteínas encontra os seus recetores e permanece agarrado a um segmento de membrana celular durante um período de tempo suficiente até que ocorra a fusão das duas membranas

Após a fusão das duas, a cápside entra no interior das células e sofre posterior descapsidação, expondo o ácido nucleico.

Consoante o tipo de células afetadas, ao que está associada a fusão?

Está associada a uma fagocitose do virião, como acontece nos macrófagos

A glicoproteína de superfície do vírus (gp120) e a glicoproteína transmembranar (gp41) interagem com que recetores?

Recetores CD4 e CCR-5

No que resulta a interação sequencial destas proteínas com os recetores?

Fusão da membrana celular com o envelope do virião e, consequentemente, a libertação direta da cápside no citoplasma

Pelo que se caracteriza a entrada dos vírus com envelope por endocitose?

Forma-se uma vesícula de endocitose no citoplasma da célula hospedeira e ocorre novamente fusão entre a membrana desta com a membrana da cápside

Ao que é que a vesícula de endocitose se pode unir?

Ao complexo de golgi ou retículo endoplasmático, fundindo-se com as membranas destes

A endocitose pode ocorrer nos vírus nus?

Sim

Os vírus permanecem dentro de um endossoma que posteriormente se funde com o complexo de golgi ou retículo endoplasmático

Fusão da parede do endossoma e a cápside permanece dentro destes organelos

Ocorre nos vírus nus da família picornaviridae e alguns vírus com envelope da família Orthomyxoviridae

O que pode ocorrer noutros casos quando se dá a fusão da parede do endossoma com o complexo de golgi ou retículo endoplasmático?

A cápside fica logo exposta no interior da célula

O que é o shutdown proteico?

Processo onde codificam uma proteína que , atuando no núcleo da célula hospedeira, “desliga” as funções da mesma

Nos genomas RNA (SS+) a transcrição ocorre para quê? Que enzimas utiliza?

RNA (-), que serve de molde para a replicação do genoma

Enzimas polimerases de RNA dependentes de RNA, que têm que estar codificadas no genoma viral uma vez que as células hospedeiras geralmente não as possuem

No genoma dos vírus, o que podemos encontrar nas extremidades?

Long terminal repeats

Quais as funções dos genes Gag, Pol e Env?

• Gag - sintetiza proteínas

• Pol - codifica a transcriptase reversa

• Env - codifica as glicoproteínas do envelope

Todos os vírus possuem unidades de transcrição simples (V/F)

Falso

Alguns possuem unidades de transcrição simples, lendo apenas um gene

Outros possuem unidades de transcrição complexas, transcrevendo para mais do que um gene

O que é um provírus?

Genoma de retrovírus (vírus que consegue converter RNA em DNA) integrado no genoma da célula

O que é um profago?

O genoma de um fago integrado no genoma de uma bactéria

Nos vírus, ao transcreveremos a cadeia de DNA negativa (3’ - 5’), o que é que obtemos? Qual a enzimas envolvida?

Um mRNA igual à cadeia de DNA positiva

Enzimas RNA polimerase dependente de DNA

Como ocorre o processamento do RNA?

Através do splicing (remoção de intrões) e clivagem

O que é a classificação de Baltimore?

É a classificação dos vírus de acordo com os passos necessários à síntese de mRNA

Pelo que se caracteriza o Grupo I da classificação de Baltimore?

DNA (+ / - ), conseguem produzir mRNA por si só

Pelo que se caracteriza o grupo II da classificação de Baltimore?

DNA (+), necessitam de produzir primeiramente uma cadeia dupla

Pelo que se caracteriza o grupo III da classificação de Baltimore?

RNA (+ / -), conseguem produzir mRNA por si só

Pelo que se caracteriza o grupo IV da classificação de Baltimore?

RNA (+) ou ele próprio funciona como mRNA ou se o quiser produzir tem se formar uma cadeia de RNA negativo, a partir da qual se forma o mRNA

Implica uma RNA polimerase dependente de RNA

Pelo que se caracteriza o grupo V da classificação de Baltimore?

RNA (-), conseguem produzir mRNA por si só

Implica RNA polimerase dependente de RNA (no virião)

Pelo que se caracteriza o grupo VI da classificação Baltimore?

RNA (+) , utilizam o sistema de transcrição reversa para formar uma cadeia dupla de DNA

A partir da cadeia de RNA (+) sintetiza uma cadeia de DNA (-) e posteriormente um de cadeia dupla, a partir do qual, sintetiza o mRNA

Implica uma transcriptase reversa

Não conseguem sintetizar mRNA diretamente

Pelo que se caracteriza o grupo VII da classificação de Baltimore?

DNA (+ / -), utilizam o sistema de transcrição reversa

De acordo com os mecanismos, como podemos agrupar os grupos anteriores?

• Grupos I e II utilizam mecanismos transcricionais da célula

• Grupos III, IV e V têm que normalmente fazer uma cadeia de RNA (-)

• Grupos VI e VII recorrem à transcriptase reversa

Onde se replicam os vírus de DNA? Porquê?

No núcleo, pois é no núcleo que a maquinaria celular contém as DNA polimerases dependentes de DNA e as DNA polimerases dependentes de RNA estão

Quais as famílias com vírus de DNA?

Paovaviridae, Adenoviridae, Herpesviridae, Parvoviridae, Hepadnovirus e Iridoviridae

Qual a estratégia de replicação dos vírus de genoma de DNA?

Vírus de DNA com cadeia simples de sinal positivo têm que sintetizar uma outra cadeia com sinal negativo para se dar a formação de mRNA, cuja transcrição se faz a partir do DNA genómico

As células têm RNA polimerase dependente de RNA?

Não

No resulta a transcrição precoce? E a tardia?

• Síntese de enzimas

• Síntese de proteínas estruturais

As células eucariotas traduzem o mRNA policistrónico em proteínas individuais?

Não, porque não reiniciam a tradução

Os vírus de DNA (replicação nuclear) utilizam os mecanismos celulares de clivagem ou de splicing do seu mRNA policistrónico (V/F)

Verdadeiro

Os vírus de RNA que replicam no citoplasma têm acesso às enzimas nucleares de processamento do mRNA?

Não

Qual a solução para os vírus de RNA que como replicam no citoplasma não têm acesso às enzimas nucleares de processamento do mRNA?

• Genoma segmentado

• Genomas policistrónicos que produzem transcriptase de RNA por terminação/iniciação da transcrição

• Transcritos sobrepostos

• RNA viral policistrónico, traduzido como poliproteinas, que é posteriormente clivada em diferentes produtos

Como ocorre a saída do vírus da célula?

• Budding

• Exocitose

• Lise

Pelo que se caracteriza o Budding?

Um vírus na fase de multiplicação manda os peplómeros para a periferia da célula, onde começa a dar-se a montagem da nucleocápside em torno da célula, seguida do processo de gemulação (“budding”).

Pelo que se caracteriza a exocitose?

Em alguns casos, as espículas são enviadas para a membrana do aparelho de Golgi e os vírus começam a fazer a montagem para dentro das vesículas de exocitose que migram até à superfície da célula.

Pelo que se caracteriza a lise?

Por ação tóxica das proteínas dos vírus ou pelas lisinas produzidas pelos fagos, dá-se a destruição da célula e saída dos vírus.

O que apresentam os vírus da família Herpesviridae?

Cápside, proteínas da matriz e nucleocápside icosaédrica. Trata-se de um vírus de genoma DNA de cadeia dupla

O que acontece após a entrada dos vírus da família Herpesviridae na célula?

O vírus sofre descapsidação e o genoma viral penetra no núcleo da célula, mas não integra o genoma da célula

O que acontece quando o DNA viral da família Herpesviridae entra na célula?

• Transcrição precoce com formação de mRNA e posteriormente com formação de proteínas de fase precoce

• Transcrição tardia, que leva a formação de mRNA e de proteínas estruturais

O que são as proteínas de fase precoce?

Enzimas que voltam a entrar no núcleo da célula e ajudam na multiplicação do genoma que faz n cópias do DNA viral (replicação)

As proteínas estruturais voltam para o núcleo?

Sim

A família Herpesviridae é a única conhecida onde ocorre o quê?

Montagem da cápside se dá no interior do núcleo

A formação do envelope ocorre através de um processo de budding no interior do núcleo

No citoplasma, o que é que o vírus utiliza para se deslocar até à superfície da célula onde pode ser libertado?

Mecanismos de transporte do citoplasma

O vírus afeta os núcleos das células das terminações nervosas?

Sim, e à medida que o sinal nervoso se deslocar, o vírus sai das terminações nervosas, infeta células epiteliais da região e causa lesões características

Como ocorre a saída das fases de latência deste vírus?

Através de genes reguladores (genes das proteínas de fase precoce)

Onde ocorre o ciclo de vida de Picornavirus?

Citoplasma

Quais as características de Picornavirus?

• São vírus nus

• Penetração na célula pode ocorrer por endocitose ou por penetração direta

• Após a descapsidação, dá-se a exposição do genoma RNA (+)

• O RNA (+) permite a leitura direta de proteínas

O que acontece às proteínas produzidas pelo Picornavirus?

• Proteína penetram no núcleo da célula

• Promovem um shutdown proteico, inibindo a produção de proteínas da célula

• É produzida uma RNA polimerase dependente de RNA que permite a produção de uma cadeia RNA (-) que serve de molde a todas as outras cópias de RNA (+)

O que acontece mais tarde no ciclo de Picornavirus?

• Síntese de proteínas de fase tardia

• Montagens de viriões

• Saída do vírus por lise celular

Porque é que os vírus das famílias Poxviridae e Asfarviridae não necessitam de usar a DNA polimerase da célula?

Porque possuem um genoma de DNA de cadeia dupla, com genes reguladores e genes que codificam transcriptase

O que se torna necessário tendo em conta que a família Parvoviridae possui um DNA de cadeia simples com sinal negativo?

• Formação de um molde com sinal positivo para que seja possivel a replicação

• Para tal usa toda a maquinaria celular

• Necessita de células que se encontrem em divisão ativa, tal como as células epiteliais, pois são vírus muito pequenos e simples

Os vírus da família Hepadnaviridae apresenta uma cadeia de que tipo? Que consequência tem?

• Cadeia dupla incompleta

• O vírus utiliza a maquinaria celular para transcrever um RNA completo e o RNA necessário à síntese proteica, a partir do qual se obtém a transcriptase reversa

• A transcriptase reversa atua no RNA completo, usando-a como molde para formar o resto da cadeia de DNA

Se um vírus apresenta um sinal positivo, o que significa?

Que não necessita de empacotar transcriptase no virião

Nas famílias Paramyxoviridae, Rhabdoviridae e Filoviridae, o genoma é de que tipo? O que é isso tem como consequência?

• Cadeia simples e de sinal negativo

• Não transcreve proteínas diretamente, pelo que precisa de empacotar um transcriptase dentro do virião para depois fazer os diferentes transcritos de RNA

As famílias Orthomyxoviridae, Adenoviridae, Bunyaviridae e Reoviridae possuem um genoma de que tipo?

Genoma de RNA segmentado e cada segmento corresponde a um gene que codifica uma determinada proteína/estrutura