Transcrição, tradução e replicação do Ácido Nucleico Viral

Transcrição, tradução e replicação do Ácido Nucleico Viral
MEDICINA
Transcrição do Ácido Nucleico Viral

Para a discussão sobre os mecanismos de transcrição viral é conveniente separar em grupos os vírus com comportamento semelhante. Por convenção, define-se o RNA mensageiro (mRNA) como RNA positivo (+RNA) e sua fita complementar como RNA negativo (-RNA). Os vírus são agrupados em sete classes virais, de acordo com o tipo de genoma viral e sua relação com o mRNA:

Classe I – Vírus dsDNA: Multiplicam-se no núcleo da célula hospedeira, utilizando enzimas transcricionais como a RNA polimerase II (pol II) celular. Os vírus com genoma constituído por DNA possuem grande variação relativa ao tamanho de seus genomas e consequentemente apresentam grandes diferenças em relação à sua capacidade codificante, principalmente em termos das funções necessárias para a replicação viral. Desta forma, estes vírus dependem das maquinarias de transcrição e tradução celulares para a expressão e replicação de seus genomas.

Classe II – Vírus ssDNA: A maioria dos vírus desta classe possuem ssDNA de polaridade positiva, a mesma do mRNA. Ao penetrar no núcleo, as enzimas de reparo de DNA celular sintetizam a fita complementar, transformando o genoma em dsDNA. O DNA de fita dupla é então transcrito pelas enzimas celulares.

Classe III – Vírus dsRNA: Para estes vírus a fita negativa de RNA funciona como molde para a síntese do mRNA. Como as células não possuem enzimas para transcrição de RNA a partir de RNA, os vírus deste grupo precisam introduzir na célula a enzima necessária para a transcrição, sendo esta uma proteína estrutural do vírus.

Classe IV – Vírus ssRNA: São também conhecidos como vírus RNA-positivos, porque o RNA do genoma tem a mesma polaridade do mRNA. O genoma destes vírus funciona semelhante ao mRNA e logo que o vírus penetra na célula este se liga ao ribossomo e é traduzido para proteínas. Com isso, não é necessária a penetração na célula de enzimas da partícula viral: estas enzimas são sintetizadas logo que o ácido nucleico penetra na célula, atuando na transcrição de novos RNA.

Classe V – Vírus de RNA fita negativa (-ssRNA): Para os vírus deste grupo, o RNA viral é complementar ao mRNA. Assim, o vírion já contém o molde para a síntese do mRNA. Da mesma forma que os vírus da classe III, os vírus contam na partícula com enzimas que transcrevem o RNA.

Classe VI – Retrovírus (RNA): O mecanismo destes vírus é o menos usual, pois o RNA viral, de polaridade positiva, é transcrito pela enzima viral estrutural, a transcriptase reversa para DNA viral. A enzima degrada o RNA e ao mesmo tempo duplica o DNA. O DNA de fita dupla é então incorporado ao genoma celular utilizando outra enzima, a integrase viral e funciona como molde para a transcrição do mRNA.

Classe VII – Retrovírus (DNA): Foram descritos os eventos moleculares que ocorrem durante a replicação dos chamados retrovírus DNA. O genoma destes vírus é composto por DNA de fita parcialmente dupla, que é transcrito pelos mesmos mecanismos descritos para as classes I e II. A diferença ocorre na replicação do ácido nucleico, que se dá pela enzima transcriptase reversa viral, usando como molde um mRNA genômico.

Tradução do mRNA Viral

Os ácidos nucleicos virais são poligênicos, ou seja, codificam para muitas proteínas. A situação mais simples é um ácido nucleico codificando apenas duas proteínas, uma polimerase para replicação do ácido nucleico e uma proteína do cápside viral. Porém, a maioria dos ácidos nucleicos virais contém mais mensagens do que isto, variando de acordo com o tamanho do genoma. Estas proteínas são codificadas seguindo uma ordem temporal. Geralmente as proteínas codificadas primeiramente são proteínas não-estruturais (que não fazem parte da partícula viral). Estas proteínas precoces (early proteins) são enzimas que atuam na própria transcrição e replicação do genoma viral ou fatores que atuam no metabolismo celular, favorecendo a síntese dos componentes virais. Em fase posterior são codificadas as proteínas estruturais que farão parte da cápside viral (late proteins).

Tradução do mRNA Viral e Replicação do Ácido Nucleico Viral

Replicação do Ácido Nucleico Viral

A replicação viral de cada classe de vírus é tão especializada quanto a sua transcrição. A replicação ocorre normalmente algum tempo após a transcrição e pode continuar por um tempo curto, gerando uma mistura de moléculas que mais tarde são integradas na progênie viral. Na maioria dos vírus a replicação do genoma é mediada por enzimas codificadas pelo genoma viral, produzidas na célula hospedeira durante a síntese precoce, sendo mais eficientes do que as enzimas celulares.

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