Vírus de DNA de fita simples: estrutura, replicação, importância - Ciência - 2023

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UMA vírus de DNA de fita simples (SsDNA) ou ssDNA ("de fita simples”, Por sua sigla em inglês) é uma entidade biológica infecciosa cujo genoma é composto por uma única fita de material genômico, razão pela qual recebem esse nome.

Esses vírus são caracterizados por não utilizarem o RNA como intermediário clássico durante a replicação viral, sendo os vírus que utilizam os vírus RNA (fita simples ou dupla) ou os vírus dsDNA (fita dupla).

De acordo com a classificação de David Baltimore, esses vírus pertencem ao Grupo II, incluindo vírus muito pequenos (até 20 nm) que podem infectar bactérias, plantas e animais.

Estrutura

Esses vírus têm uma estrutura muito simples. Eles consistem em um capsídeo sem revestimento ou envelope que não excede 20 nm. Sua forma é geralmente esférica com simetria icosaédrica (poliedro de 20 lados). Cada capsômero que compõe o capsídeo tem uma forma triangular.

O capsídeo, formado por um conjunto de proteínas virais, inclui uma única fita de DNA (daí o vírus ssDNA), protegendo assim o genoma e também inclui proteínas especializadas no reconhecimento de células hospedeiras. Dentro dele também existem proteínas associadas ao ssDNA.

Replicação

Os vírus apenas adquirem uma capacidade reprodutiva ou replicativa ao entrar ou infectar uma célula e se apropriar de seu mecanismo de replicação. Embora estes últimos tenham um genoma, o material genético é insuficiente para se replicar de forma independente.

De forma simplificada, o vírus deve induzir a célula hospedeira a fabricar todos os componentes necessários para produzir mais vírus. Os vírus com DNA de fita dupla possuem bandas com polaridade positiva e negativa, que se complementam.

Enquanto isso, os vírus de fita simples devem desenvolver a cadeia necessária para serem capazes de se replicar. Isso significa que antes que o mRNA desses vírus possa ser sintetizado, uma banda de DNA complementar deve ser sintetizada, que geralmente é a banda negativa (-) porque a proteína RNA polimerase usa apenas DNA de fita dupla (dsDNA).

Este último é usado por esses vírus na replicação e também é um intermediário na transcrição, onde a fita negativa do dsDNA é transcrita em mRNA viral. A síntese do DNA de fita dupla e subsequente transcrição é mediada por enzimas celulares e, em alguns casos, pela participação de algumas proteínas de natureza viral.

Tipos de vírus de DNA de fita simples

A maioria dos vírus que possuem um genoma de fita simples (ssDNA / ssDNA) são de polaridade +, o que significa que, quando empacotados em material hereditário dentro do vírion, a fita de DNA tem polaridade positiva (+).

No entanto, às vezes a banda negativa de DNA é empacotada no vírus e, portanto, tem polaridade negativa (-).

Nos casos acima, o vírus se apropria da maquinaria de replicação celular para sintetizar a fita complementar e, em seguida, sintetizar mRNA e replicar.

Em outros casos menos frequentes, o genoma viral possui +/- polaridade, o que indica que se trata de uma cadeia de duplo sentido, onde uma ou outra cadeia complementar pode ser sintetizada.

Bacteriófago SsDNA

Os bacteriófagos da família Ff (ou fagos filamentosos), incluindo o fago f1, fd e o fago M13, são muito semelhantes aos pili bacterianos que contêm uma única molécula circular de DNA de fita simples.

Por outro lado, o fago phi-x174 também possui ssDNA como genoma. Este pequeno vírus com apenas 25 nm de diâmetro é várias vezes menor do que a membrana celular mais fina. Ele contém apenas 5386 nucleotídeos, que codificam apenas onze proteínas que farão parte de sua estrutura.

Vírus de DNA de fita simples em plantas

No reino vegetal também há um grande número de doenças causadas por esse vírus. Em geral, esses vírus ssDNA pertencem às famílias Geminiviridae Y Nanoviridae principalmente, que causam diversas doenças de importância fitossanitária.

Vetores são sempre insetos que usam a planta como fonte de alimento. Entre essas doenças podemos citar o vírus da clorose do grão-de-bico e da estria do milho, que têm o gafanhoto como principal vetor. Em ambos os casos, o vírus envolvido é do gênero Mastrevirus.

Outros exemplos são o vírus do tomate chinês, causado por uma infecção com Begomovírus, cujo vetor são as moscas brancas (Aleyrodidae) e a folha necrótica do feijão produzida pela Nanovírus, que afeta principalmente plantas leguminosas.

Alguns vírus de DNA de cadeia única medicamente importantes

Existem vários vírus de importância médica para o homem, cujo genoma é composto de DNA de fita simples. Alguns vírus ssDNA que afetam o homem são vírus pertencentes à família Parvoviridae como parvovírus e bocavírus.

Parvovírus B19

O parvovírus é um pequeno vírus (entre 18 e 26 nm) que possui uma cápsula icosaédrica nua (sem envelope), com um genoma de cadeia muco que pode ser negativo ou positivo (- / +). Para sua replicação, é necessária a presença de células em crescimento ou de um vírus adjuvante (dependovírus).

As hipóteses sobre sua replicação indicam que, uma vez internalizado na célula hospedeira, transmite seu genoma ao núcleo de tal forma que o DNA de fita simples passa a ser de fita dupla pelos fatores de replicação do hospedeiro, assim como as DNA polimerases que só existem nas células. células em crescimento.

Os sintomas desta doença viral não costumam ser perigosos, afetando principalmente as crianças e causando a chamada "quinta doença". Os sintomas mais característicos são o aparecimento de vermelhidão perceptível nas bochechas, congestão nasal, febre baixa, dores musculares e dor de cabeça (características típicas do resfriado).

No entanto, e apesar de não ser grave, em pacientes com anemia hemolítica crônica pode causar episódios de crise aplástica e em adultos causar poliartrite aguda.

Nos casos em que o vírus afeta uma mulher durante a gravidez, pode causar uma doença conhecida como 'hidropisia fetal', que causará a morte do feto.

Bocavirus

Bocavírus também é um vírus de DNA de fita simples recentemente descoberto. Em crianças, pode causar uma doença respiratória aguda que geralmente é complicada e grave. Naqueles pacientes com menos de dois anos, o bocavírus pode causar bronquiolite com sibilância e viremia prolongada por vários dias. Há apenas um caso fatal registrado.

A transmissão desse vírus geralmente está associada a secreções do trato respiratório.

Vírus adeno-associados

Esses vírus são pertencentes ao gênero Dependovírus. Geralmente infectam humanos, mas só são capazes de se multiplicar com a ajuda de um vírus adjuvante, que geralmente é um adenovírus. Esses vírus não causam doenças per se e não modificam os efeitos da infecção por um adenovírus.

No entanto, por possuírem essas características junto com a propriedade de integração nos cromossomos do hospedeiro, eles permitiram que vírus adeno-associados que foram geneticamente modificados fossem excelentes candidatos para terapias de substituição de genes.

Outros vírus da família Parvoviridae com DNA de fita simples afetam apenas grupos zoológicos particulares. o Densovírus, por exemplo, infectam principalmente insetos.

Referências

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