Fixação e penetração na célula
A primeira etapa da reprodução dos retrovírus (por exemplo, o HIV) é a adsorção. Na superfície do vírion existem glicoproteínas específicas, como a gp120. Elas se ligam aos receptores CD4 localizados na plasmalema das células-alvo. A fixação bem-sucedida do vírus também requer a participação de coreceptores celulares adicionais.
Após a fixação do vírus, inicia-se a etapa de penetração e desnudamento. O invólucro externo do vírus funde-se com a membrana plasmática da célula. Como resultado dessa fusão, o nucleocapsídeo viral, contendo o RNA genômico e enzimas essenciais, incluindo a transcriptase reversa, é liberado no citoplasma da célula hospedeira.
Transcrição reversa e integração
A liberação do RNA viral no citoplasma desencadeia o processo de transcrição reversa. Esse mecanismo único permite que o vírus converta sua informação genética de RNA em DNA.
O processo ocorre em duas etapas:
- A transcriptase reversa do vírion utiliza o RNA genômico como molde para a síntese de um filamento de DNA complementar negativo (formando um cDNA linear).
- A partir do filamento negativo formado, sintetiza-se o filamento de DNA positivo. O resultado é a formação de um cDNA de dupla fita fechado em anel.
O DNA circular pronto migra do citoplasma para o núcleo celular. Lá ele se integra — inserindo-se no cromossomo da célula hospedeira. O genoma viral integrado constitui um DNA recombinante e é denominado pró-vírus.
Síntese de componentes virais
O pró-vírus integrado serve como molde permanente para a produção de novos vírus. Nesta etapa, a transcrição ocorre com o auxílio do aparato enzimático da própria célula — utilizando a RNA polimerase DNA-dependente celular.
A partir do pró-vírus, são sintetizados dois tipos de RNA:
- Novos RNAs genômicos, que servirão como material genético para os futuros vírions.
- RNAs mensageiros (ARNm), que se dirigem aos ribossomos celulares para a tradução — síntese de proteínas virais.
Após a síntese, as proteínas passam pelo estágio de processamento, preparando-se para a montagem de novas partículas virais.
Saída dos vírions da célula
Os componentes virais prontos reúnem-se no nucleocapsídeo, após o qual se inicia o processo de saída da célula. Os retrovírus deixam a célula hospedeira por meio de gemulação.
Durante a gemulação, o núcleo do vírus é envolvido por uma região modificada da plasmalema da célula hospedeira. É assim que se forma o supercapsídeo (invólucro externo).
- Glicoproteínas virais (por exemplo, gp120), transportadas previamente para a membrana celular, são inseridas nesse invólucro.
- Os vírus complexos, categoria à qual pertencem os retrovírus, também capturam componentes de carboidratos e lipídios da célula.
Um papel importante na gemulação é desempenhado pela proteína matriz (proteína M). Trata-se de uma proteína hidrofóbica que reveste a face interna do supercapsídeo (sob a membrana modificada). Ela atua como mediadora entre o nucleocapsídeo e o invólucro lipoproteico externo, mantendo a integridade estrutural do vírion maduro.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais receptores e coreceptores são necessários para a adsorção do HIV na célula?
Para a adsorção e penetração do HIV na célula, é necessária a interação com o receptor principal e com os coreceptores de quimiocinas.
- Receptor principal (CD4) — ao qual a glicoproteína viral de superfície gp120 se liga inicialmente.
- Coreceptores (CCR5 e CXCR4) — receptores de quimiocinas, cuja ligação adicional é uma etapa crítica para a fusão das membranas e a entrada do vírus no interior celular.
O tropismo do vírus por determinados coreceptores pode mudar: nos estágios iniciais, ele se liga predominantemente a CCR5 em macrófagos, e com o desenvolvimento posterior da infecção, ocorre uma mudança para CXCR4 na superfície das células T.
Quais enzimas estão presentes no nucleocapsídeo dos retrovírus?
O interior do nucleocapsídeo (núcleo) dos retrovírus contém um complexo de enzimas necessárias para a replicação viral. Essas enzimas são codificadas pelo gene pol:
- Transcriptase reversa (p66/p51) — DNA polimerase RNA-dependente que sintetiza DNA a partir de um molde de RNA viral.
- Integrase (p31–32) — assegura a inserção do DNA viral no cromossomo da célula hospedeira.
- Protease (p10) — realiza a clivagem de proteínas precursoras em proteínas maduras funcionalmente ativas.
- RNase (p15) — faz parte do complexo enzimático do vírion.
Quais glicoproteínas virais são inseridas no supercapsídeo do HIV?
As glicoproteínas virais que formam o aparato receptor em forma de 72 espículas em botão são inseridas no supercapsídeo (invólucro externo) do HIV. Essas proteínas são codificadas pelo gene env e representadas por duas subunidades:
- Glicoproteína transmembrana (gp41) — inserida no invólucro lipoproteico, forma o "cauce" da espícula e assegura a fusão do invólucro viral com a membrana celular.
- Glicoproteína de superfície (gp120) — ligada à proteína transmembrana por uma ligação não covalente fraca, projeta-se para o exterior (formando a "cabeça") e é responsável pela ligação inicial aos receptores da célula-alvo.
Quais são os principais genes estruturais contidos no genoma dos retrovírus?
No material apresentado sobre os retrovírus (tendo o HIV como exemplo), são indicados três genes estruturais principais, dispostos da extremidade 5' para a extremidade 3':
- gag (group specific antigen) — codifica as proteínas internas do vírion, incluindo proteínas da matriz, do capsídeo e do nucleocapsídeo.
- pol (polymerase) — codifica as enzimas de replicação, incluindo a transcriptase reversa, integrase, protease e RNase.
- env (envelope) — codifica as glicoproteínas de superfície e transmembrana do invólucro: gp120 e gp41.
No HIV, esses genes codificam inicialmente grandes proteínas precursoras que sofrem posteriormente proteólise.
Questões de aulas e exames
Em que consiste a função da transcriptase reversa?
Esta enzima sintetiza DNA a partir de um molde de RNA viral. Primeiro, forma-se um filamento de DNA negativo e, em seguida, um filamento positivo é construído sobre ele, resultando na formação de um DNA circular de dupla fita.
O que é um profungo?
O pró-vírus é um DNA viral de dupla fita que se integrou (inseriu) no cromossomo da célula hospedeira. Sob essa forma, o vírus pode persistir na célula e servir como molde para a síntese de novos RNAs virais.
Quais células o HIV infecta?
O HIV afeta principalmente células que possuem o receptor CD4 em sua membrana. Estas incluem linfócitos T helper, macrófagos, células dendríticas e células da micróglia.
Qual é o papel da proteína M na estrutura dos retrovírus?
A proteína M (matriz) está localizada na face interna do supercapsídeo. Ela desempenha a função de elo de ligação entre o núcleo interno (nucleocapsídeo) e o invólucro externo do vírus, garantindo a estabilidade estrutural do vírion durante a gemulação.
O que mais estudar sobre o tema
- Características do genoma dos hepadnavírus (tendo o HBV como exemplo)
- O papel dos coreceptores celulares na adsorção do HIV
- Processamento de proteínas virais nos ribossomos
- Comparação entre os ciclos de reprodução viral rápido e prolongado
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