Vírus de todas as formas e tamanhos consistem de um núcleo de ácido nucleico, um revestimento proteico externo ou capsido, e às vezes um envelope externo.
Objectivos de aprendizagem
Descrever a relação entre o genoma viral, o capsido e o envelope
Takeaways-chave
Key Points
- Os vírus são classificados em quatro grupos baseados na forma: filamentosos, isométricos (ou icosaédricos), envelopados, e cabeça e cauda.
- Muitos vírus ligam-se às células hospedeiras para facilitar a penetração da membrana celular, permitindo a sua replicação dentro da célula.
- Vírus não-envelopados podem ser mais resistentes a mudanças de temperatura, pH e alguns desinfetantes do que os vírus envelopados.
- O núcleo do vírus contém o pequeno genoma de uma ou duas cadeias que codifica as proteínas que o vírus não pode obter da célula hospedeira.
Key Terms
- capsid: o invólucro proteico externo de um vírus
- envelope: uma estrutura ou cobertura envolvente, como uma membrana
- filamentoso: tendo a forma de fios ou filamentos
- isométrico: de, ou sendo um sistema geométrico de três eixos iguais que se encontram em ângulo recto um ao outro (especialmente em cristalografia)
Morfologia Viral
Os vírus são acelulares, ou seja, são entidades biológicas que não têm uma estrutura celular. Portanto, carecem da maioria dos componentes das células, tais como organelas, ribossomos e a membrana plasmática. Um virião consiste de um núcleo de ácido nucleico, um revestimento proteico externo ou capsido, e às vezes um envelope externo feito de proteínas e membranas fosfolipídicas derivadas da célula hospedeira. O capsid é composto por subunidades proteicas chamadas capsômeros. Os vírus também podem conter proteínas adicionais, tais como enzimas. A diferença mais óbvia entre os membros de famílias virais é a sua morfologia, que é bastante diversificada. Uma característica interessante da complexidade viral é que a complexidade do hospedeiro e do virião não estão correlacionadas. Algumas das estruturas viriônicas mais intrincadas são observadas em bacteriófagos, vírus que infectam os organismos vivos mais simples: bactérias.
Morfologia
Exemplo de um vírus ligado à sua célula hospedeira: O vírus KSHV liga o receptor xCT na superfície das células humanas. Esta ligação permite a penetração posterior da membrana celular e a replicação dentro da célula.
Vírus vêm em muitas formas e tamanhos, mas estes são consistentes e distintos para cada família viral. Em geral, as formas dos vírus são classificadas em quatro grupos: filamentosos, isométricos (ou icosaédricos), envelopados, e cabeça e cauda. Os vírus filamentosos são longos e cilíndricos. Muitos vírus vegetais são filamentosos, incluindo o TMV (vírus do mosaico do tabaco). Os vírus isométricos têm formas aproximadamente esféricas, como o poliovírus ou herpesvírus. Os vírus envelopados têm membranas ao redor das cápsulas. Os vírus animais, como o HIV, são frequentemente envolvidos. Os vírus da cabeça e da cauda infectam bactérias. Eles têm uma cabeça que é semelhante aos vírus icosaédricos e uma forma de cauda como os vírus filamentosos.
Muitos vírus usam algum tipo de glicoproteína para se fixar às células hospedeiras através de moléculas na célula chamada receptores virais. Para estes vírus, a fixação é um requisito para a penetração posterior da membrana celular, permitindo-lhes completar a sua replicação dentro da célula. Os receptores que os vírus utilizam são moléculas que são normalmente encontradas na superfície da célula e têm suas próprias funções fisiológicas. Os vírus simplesmente evoluíram para fazer uso dessas moléculas para sua própria replicação.
Overall, a forma do virião e a presença ou ausência de um envelope nos dizem pouco sobre que doença o vírus pode causar ou que espécies ele pode infectar, mas eles ainda são meios úteis para começar a classificação viral. Entre os viriões mais complexos conhecidos, o T4 bacteriófago, que infecta a bactéria Escherichia coli, tem uma estrutura de cauda que o vírus utiliza para se ligar às células hospedeiras e uma estrutura de cabeça que abriga o seu ADN. O Adenovírus, um vírus animal não-envelopado que causa doenças respiratórias em humanos, utiliza picos de glicoproteína salientes dos seus capsómeros para se ligar às células hospedeiras. Os vírus não-envelopados também incluem aqueles que causam poliomielite (poliovírus), verrugas plantares (papilomavírus) e hepatite A (vírus da hepatite A).
Exemplos de formas de vírus: Os vírus podem ser complexos em forma ou relativamente simples. Esta figura mostra três viriões relativamente complexos: o bacteriófago T4, com seu grupo da cabeça e fibras da cauda contendo DNA que se ligam às células hospedeiras; o adenovírus, que usa picos de seu capsido para se ligar às células hospedeiras; e o HIV, que usa glicoproteínas embutidas em seu envelope para se ligar às células hospedeiras.
Virriões envelopados como o HIV consistem em ácido nucléico e proteínas do capsido cercados por um envelope de bico fosfolípido e suas proteínas associadas. As glicoproteínas incrustadas no envelope viral são usadas para fixar às células hospedeiras. Outras proteínas do envelope incluem as proteínas matriciais que estabilizam o envelope e muitas vezes desempenham um papel na montagem dos viriões progenitores. A varíola, gripe e papeira são exemplos de doenças causadas por vírus com envelopes. Devido à fragilidade do envelope, vírus não envelopados são mais resistentes a mudanças de temperatura, pH e alguns desinfetantes do que vírus envelopados.
Tipos de Ácido Núcleico
Não como quase todos os organismos vivos que usam DNA como seu material genético, os vírus podem usar DNA ou RNA. O núcleo do vírus contém o genoma ou o conteúdo genético total do vírus. Os genomas virais tendem a ser pequenos, contendo apenas aqueles genes que codificam proteínas que o vírus não pode obter da célula hospedeira. Este material genético pode ser de uma ou duas cadeias. Também pode ser linear ou circular. Enquanto a maioria dos vírus contém um único ácido nucleico, outros têm genomas que têm vários, chamados segmentos.
Em vírus de DNA, o DNA viral direciona as proteínas de replicação da célula hospedeira para sintetizar novas cópias do genoma viral e transcrever e traduzir esse genoma em proteínas virais. Os vírus de DNA causam doenças humanas, como varicela, hepatite B e algumas doenças venéreas, como herpes e verrugas genitais.
>Vírus RNA contêm apenas RNA como seu material genético. Para replicar seus genomas na célula hospedeira, os vírus RNA codificam enzimas que podem replicar o RNA no DNA, o que não pode ser feito pela célula hospedeira. Essas enzimas de RNA polimerase são mais propensas a cometer erros de cópia do que as polimerases de DNA e, portanto, muitas vezes cometem erros durante a transcrição. Por este motivo, mutações em vírus de RNA ocorrem com mais frequência do que em vírus de DNA. Isto faz com que eles mudem e se adaptem mais rapidamente ao seu hospedeiro. Doenças humanas causadas por vírus RNA incluem hepatite C, sarampo, e raiva.