Vírus

Vírus , agente infeccioso de tamanho pequeno e simples composição que pode se multiplicar apenas em células vivas de animais, plantas ou bactérias . O nome vem de uma palavra latina que significa líquido viscoso ou veneno.



ebolavírus

ebolavírus Vírus ebola . jaddingt / Shutterstock.com



Principais perguntas

O que é um vírus?

Um vírus é um agente infeccioso de tamanho pequeno e composição simples que pode se multiplicar apenas em células vivas de animais, plantas ou bactérias.



De que são feitos os vírus?

Uma partícula de vírus é composta de material genético alojado dentro de uma casca de proteína, ou capsídeo. O material genético, ou genoma, de um vírus pode consistir em DNA ou RNA de fita simples ou dupla e pode ser linear ou circular na forma.

Qual é o tamanho dos vírus?

A maioria dos vírus varia em diâmetro de 20 nanômetros (nm; 0,0000008 polegadas) a 250–400 nm. Os maiores vírus medem cerca de 500 nm de diâmetro e cerca de 700-1.000 nm de comprimento.



Todos os vírus têm formato esférico?

As formas dos vírus são predominantemente de dois tipos: bastonetes (ou filamentos), assim chamados por causa da matriz linear do ácido nucléico e das subunidades da proteína, e esferas, que na verdade são polígonos de 20 lados (icosaédricos).



Por que alguns vírus são perigosos?

Quando alguns vírus causadores de doenças entram nas células hospedeiras, eles começam a fazer novas cópias de si mesmos muito rapidamente, muitas vezes ultrapassando a produção de anticorpos protetores do sistema imunológico. A produção rápida de vírus pode resultar na morte celular e na disseminação do vírus para as células próximas. Alguns vírus se replicam integrando-se ao genoma da célula hospedeira, o que pode levar a doenças crônicas ou transformação maligna e câncer.

As primeiras indicações da natureza biológica dos vírus vieram de estudos em 1892 pelo cientista russo Dmitry I. Ivanovsky e em 1898 pelo cientista holandês Martinus W. Beijerinck. Beijerinck primeiro presumiu que o vírus em estudo era um novo tipo de agente infeccioso, que ele designou contaminação de fluido vivo , o que significa que era um organismo vivo de reprodução diferente de outros organismos. Ambos os investigadores descobriram que um doença de tabaco as plantas podiam ser transmitidas por um agente, mais tarde denominado vírus do mosaico do tabaco, passando por um filtro minúsculo que não permitiria a passagem da bactéria. Este vírus e aqueles posteriormente isolados não cresceriam em um meio artificial e não eram visíveis ao microscópio óptico. Em estudos independentes em 1915 pelo investigador britânico Frederick W. Twort e em 1917 pelo cientista franco-canadense Félix H. d'Hérelle, lesões em culturas de bactérias foram descobertas e atribuídas a um agente chamado bacteriófago (comedor de bactérias), agora conhecido por ser um vírus que infecta especificamente bactérias.



A natureza única desses agentes significa que novos métodos e alternativo modelos tiveram que ser desenvolvidos para estudá-los e classificá-los. O estudo de vírus confinados exclusivamente ou em grande parte a humanos, no entanto, colocou a formidável problema de encontrar um hospedeiro animal suscetível. Em 1933, os investigadores britânicos Wilson Smith, Christopher H. Andrewes e Patrick P. Laidlaw foram capazes de transmitir a gripe aos furões, e o vírus da gripe foi posteriormente adaptado aos ratos. Em 1941, o cientista americano George K. Hirst descobriu que o vírus da gripe cultivado em tecidos do embrião de galinha podia ser detectado por sua capacidade de aglutinar (reunir) células vermelhas do sangue.

Um avanço significativo foi feito pelos cientistas americanos John Enders, Thomas Weller e Frederick Robbins, que em 1949 desenvolveram a técnica de cultura células em superfícies de vidro; as células podem então ser infectadas com os vírus que causam a poliomielite (poliovírus) e outras doenças. (Até agora, o poliovírus só podia ser cultivado no cérebro de chimpanzés ou na medula espinhal de macacos.) Cultivando células em superfícies de vidro abriram caminho para que doenças causadas por vírus fossem identificadas por seus efeitos nas células (efeito citopatogênico) e pela presença de anticorpos contra eles no sangue. Célula cultura então levou ao desenvolvimento e produção de vacinas (preparações usadas para obter imunidade contra uma doença), como o poliovírus vacina .



Os cientistas logo foram capazes de detectar o número de vírus bacterianos em um recipiente de cultura medindo sua capacidade de quebrar (lisar) bactérias adjacentes em uma área de bactérias (gramado) revestida com uma substância gelatinosa inerte chamada ágar - ação viral que resultou em um clareira ou placa. O cientista americano Renato Dulbecco em 1952 aplicou essa técnica para medir o número de vírus animais que poderiam produzir placas em camadas de células animais adjacentes cobertas com ágar. Na década de 1940, o desenvolvimento do microscópio eletrônico permitiu que partículas individuais de vírus fossem vistas pela primeira vez, levando à classificação dos vírus e dando uma ideia de sua estrutura.



Avanços que foram feitos na química, física e biologia molecular desde 1960 revolucionou o estudo dos vírus. Por exemplo, a eletroforese em substratos de gel deu uma compreensão mais profunda do proteína e ácido nucleico composição de vírus. Procedimentos imunológicos mais sofisticados, incluindo o uso de anticorpos monoclonais direcionados a sítios antigênicos específicos nas proteínas, deram uma visão melhor da estrutura e função das proteínas virais. O progresso feito na física dos cristais que pode ser estudado por Difração de raios X desde a alta resolução necessária para descobrir a estrutura básica de vírus minúsculos. As aplicações de novos conhecimentos sobre biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como os vírus usam suas células hospedeiras para sintetizar ácidos nucléicos e proteínas virais.

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A revolução que ocorreu no campo da biologia molecular permitiu o genético informações codificadas em ácidos nucléicos de vírus - que permitem que os vírus se reproduzam, sintetizem proteínas únicas e alterem funções celulares - a serem estudadas. Na verdade, a simplicidade química e física dos vírus os tornou uma ferramenta experimental incisiva para sondar os eventos moleculares envolvidos em certos processos vitais. Seu potencial significado ecológico foi percebido no início do século 21, após a descoberta de vírus gigantes na água ambientes em diferentes partes do mundo.

Este artigo discute a natureza fundamental dos vírus: o que são, como causam infecções e como podem, em última instância, causar doenças ou ocasionar a morte de suas células hospedeiras. Para um tratamento mais detalhado de doenças virais específicas, Vejo infecção .



Características gerais

Definição

Os vírus ocupam uma posição taxonômica especial: eles não são plantas, animais ou procariota bactérias (organismos unicelulares sem núcleos definidos), e geralmente são colocados em seu próprio reino. Na verdade, os vírus nem mesmo devem ser considerados organismos, no sentido mais estrito, porque eles não têm vida livre - ou seja, eles não podem se reproduzir e realizar processos metabólicos sem um hospedeiro célula .

Todos os vírus verdadeiros contêm ácido nucleico -qualquer GOTA (ácido desoxirribonucléico) ou RNA (ácido ribonucléico) - e proteína . O ácido nucléico codifica a informação genética única para cada vírus. A forma infecciosa extracelular (fora da célula) de um vírus é chamada de virion . Ele contém pelo menos uma proteína única sintetizada por genes específicos no ácido nucleico desse vírus. Em praticamente todos os vírus, pelo menos uma dessas proteínas forma uma casca (chamada de capsídeo) ao redor do ácido nucléico. Certos vírus também possuem outras proteínas internas ao capsídeo; algumas dessas proteínas agem como enzimas , frequentemente durante a síntese de ácidos nucléicos virais. Viróides (significando semelhantes a vírus) são organismos causadores de doenças que contêm apenas ácido nucléico e não possuem proteínas estruturais. Outras partículas semelhantes a vírus chamadas príons são compostas principalmente por uma proteína fortemente complexada com um pequeno ácido nucléico molécula . Os príons são muito resistentes à inativação e parecem causar doenças cerebrais degenerativas em mamíferos, incluindo humanos.

Os vírus são parasitas por excelência; eles dependem da célula hospedeira para quase todas as suas funções de sustentação da vida. Ao contrário dos verdadeiros organismos, os vírus não podem sintetizar proteínas, porque carecem de ribossomos (organelas celulares) para a tradução de vírus RNA mensageiro (mRNA; uma cópia complementar do ácido nucleico do núcleo que se associa aos ribossomos e direciona a síntese de proteínas) em proteínas. Os vírus devem usar os ribossomos de suas células hospedeiras para traduzir o mRNA viral em proteínas virais.

Os vírus também são parasitas de energia; ao contrário das células, eles não podem gerar ou armazenar energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP). O vírus obtém energia, assim como todas as outras funções metabólicas, da célula hospedeira. O vírus invasor usa os nucleotídeos e aminoácidos da célula hospedeira para sintetizar seus ácidos nucléicos e proteínas, respectivamente. Alguns vírus usam os lipídios e cadeias de açúcar da célula hospedeira para formar suas membranas e glicoproteínas (proteínas ligadas ao polímeros consistindo em vários açúcares).

A verdadeira parte infecciosa de qualquer vírus é seu ácido nucléico, DNA ou RNA, mas nunca ambos. Em muitos vírus, mas não em todos, o ácido nucleico sozinho, despojado de seu capsídeo, pode infectar (transfectar) células, embora consideravelmente menos eficiente do que as células intactas. virions .

A cápside do vírion tem três funções: (1) proteger o ácido nucleico viral da digestão por certas enzimas (nucleases), (2) fornecer locais em sua superfície que reconhecem e anexam (adsorvem) o vírion a receptores na superfície do célula hospedeira e, em alguns vírus, (3) para fornecer proteínas que fazem parte de um componente especializado que permite ao vírion penetrar através da membrana da superfície celular ou, em casos especiais, injetar o ácido nucleico infeccioso no interior do célula hospedeira.

Alcance e distribuição de host

A lógica originalmente ditou que os vírus fossem identificados com base no hospedeiro que infectam. Isso se justifica em muitos casos, mas não em outros, e a variedade de hosts e a distribuição de vírus são apenas uma critério para sua classificação. Ainda é tradicional dividir os vírus em três categorias: aqueles que infectam animais, plantas ou bactérias.

Praticamente todos os vírus de plantas são transmitidos por insetos ou outros organismos (vetores) que se alimentam de plantas. Os hospedeiros de vírus animais variam de protozoários (organismos animais unicelulares) a humanos. Muitos vírus infectam animais invertebrados ou vertebrados, e alguns infectam ambos. Certos vírus que causam doenças graves em animais e humanos são transportados por artrópodes . Esses vírus transmitidos por vetores se multiplicam tanto no vetor invertebrado quanto no hospedeiro vertebrado.

Certos vírus são limitados em sua gama de hospedeiros às várias ordens de vertebrados. Alguns vírus parecem ser adaptados para crescimento apenas em vertebrados ectotérmicos (animais comumente referidos como de sangue frio, como peixes e répteis), possivelmente porque só podem se reproduzir em baixas temperaturas. Outros vírus são limitados em sua gama de hospedeiros a vertebrados endotérmicos (animais comumente referidos como de sangue quente, como mamíferos )

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