Vírus, estrutura, taxonomia e multiplicação

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Comparados as células, Vírus são estruturas simples e não são considerados organismos, pois não possuem organelas ou ribossomos, e não apresentam todo o potencial bioquímico (enzimas) necessário à produção de sua própria energia metabólica. São considerados parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, são dependentes de outros “organismos” vivos, o que lhes permitirão a reprodução.

Através de outros organismos vivos, células hospedeiras, conseguem crescer em tamanho e se dividir e também a partir destas obtêm: aminoácidos e nucleotídeos, maquinários de síntese de proteínas e energia.

Os vírus são capazes de infectar seres vivos de todos os domínios (Eukarya, Archaea e Bacteria). Desta maneira, os vírus representam a maior diversidade biológica do planeta, sendo mais diversos que bactérias, plantas, fungos e animais juntos. Das 1.739.600 espécies de seres vivos, os vírus representam 3.600 espécies.

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HISTÓRICO

Em 1886 o químico holandês Adolf Mayer demonstrou que a doença do mosaico do tabaco (DMT) era transmissível de uma planta doente para uma planta sadia. Em 1892, em uma tentativa de isolar a causa da DMT, o bacteriologista russo Dimitri Iwanowiski filtrou a seiva de plantas doentes em filtros de porcelana construídos para reter bactérias. Ele esperava encontrar o micróbio preso ao filtro. Ao contrário, constatou que o agente infeccioso havia passado através dos diminutos poros do filtro. Quando ele injetou o fluido filtrado em plantas sadias, elas contraíram a doença. A primeira doença humana associada com um agente filtrável foi a febre amarela.

Em 1898, o microbiologista Martinus Beijerinck repetiu a experiência independentemente e ficou convencido que a solução filtrada continha um novo agente infeccioso, denominado de contagium vivum fluidum (fluido vivo contagioso). Ele também observou que este agente apenas se reproduzia em células que se dividiam, mas não conseguiu determinar se este seria constituído de partículas, assumindo que os vírus estariam presentes no estado líquido. Beijerinck introduziu o termo 'vírus' para indicar que o agente causal da doença do mosaico do tabaco não tinha uma natureza bacteriana, e sua descoberta é considerada como o marco inicial da virologia. A teoria do estado líquido do agente foi questionada nos 25 anos seguintes, sendo descartada com o desenvolvimento de teste da placa por d'Herelle em 1917, pela cristalização desenvolvida por Wendell Meredith Stanley em 1935 e pela primeira microfotografia eletrônica realizada em 1939 do vírus do mosaico do tabaco. Em 1908, Vilhelm Ellerman e Olaf Bang demonstraram o potencial oncogênico de um agente filtrável, descobrindo o vírus da leucose aviária. E em 1911, Peyton Rous transmitiu um tumor maligno de uma galinha para outra, descobrindo o vírus do sarcoma de Rous, e demonstrando que o câncer poderia ser transmitido por um vírus.

As primeiras imagens de vírus foram obtidas após a invenção do microscópio eletrônico em 1931 pelos engenheiros Ernst Ruska e Max Knoll. Em 1935, o bioquímico e virologista Wendell Meredith Stanley examinou o vírus do mosaico do tabaco e descobriu que o mesmo era constituído principalmente por proteínas. Em 1937, Frederick Bawden e Norman Pirie separaram o vírus do mosaico em porções proteicas e de RNA. O vírus do mosaico do tabaco foi o primeiro a ser cristalizado e, por conseguinte, a sua estrutura pode ser analisada em detalhes. As primeiras imagens de raios-X de difração do vírus cristalizado foram obtidas por Bernal e Fankuchen em 1941. Com base nos seus quadros, Rosalind Franklin descobriu a estrutura completa do vírus em 1955. No mesmo ano, Heinz Fraenkel-Conrat e Robley Williams demonstraram que o RNA do vírus

do mosaico do tabaco e o seu revestimento de proteína purificada (capsídeo) podiam montar-se por si só para formar vírus funcionais, sugerindo que este mecanismo simples foi, provavelmente, o meio pelo qual os vírus foram replicados dentro das células hospedeiras.

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CARACTERISTICAS

Os vírus foram diferenciados de outros agentes infecciosos e por serem muito pequenos (filtráveis) e por serem parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, requerem células hospedeiras vivas para se multiplicarem.

Sabe-se que as características que realmente distinguem os vírus estão relacionadas a sua organização estrutural simples e aos mecanismos de multiplicação. Desta forma os vírus são entidades que:

- Contêm um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA;

- Contêm invólucro proteico (as vezes recoberto por um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos) que envolve o ácido nucleico;

- Multiplicam-se no interior de células vivas utilizando a maquinaria de síntese celular;

- Induzem a síntese de estruturas especializadas na transferência do ácido nucleico viral para outras células.

Os vírus possuem poucas ou mesmo nenhuma enzima própria para seu metabolismo. Tem-se como exemplo, que não possuem enzimas para a síntese proteica e a geração de ATP. Portanto, precisam se apossar da maquinaria metabólica da célula hospedeira para sua multiplicação.

Este fato é de considerável importância medica para o desenvolvimento de drogas antivirais, pois a maioria das drogas que interferem na multiplicação viral também podem interferir com a fisiologia da célula hospedeira, sendo, por isso, demasiadamente toxicas para uso clinico.

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Espectro de Hospedeiro

O espectro de hospedeiro de um vírus consiste na variedade de células hospedeiras que o vírus pode infectar. Existem vírus que infectam invertebrados, vertebrados, plantas, protistas, fungos e bactérias. No entanto, a maioria é capaz de infectar tipos específicos de células de uma única espécie de hospedeiro. Em raras exceções, os vírus cruzam barreiras de espécies, expandindo assim seu espectro de hospedeiros. Os vírus que infectam bactérias são denominados bacteriófagos ou fagos.

O espectro de hospedeiro de um vírus é determinado pela existência viral quanto à sua ligação especifica à célula hospedeira