Aplicações da genética viral

GENÉTICA VIRAL
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MULTIPLICATION
Genética
GENÉTICA VIRAL
• A seleção natural -> diversidade genética (mais
evidente em alguns vírus).
• Os genomas virais são as chaves para se
entender como os vírus interagem com as células
que eles infectam.
• Muitos conhecimentos da genética só foram
possíveis utilizando vírus como modelos
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Genética
GENÉTICA VIRAL- Mutação
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•
Mutação é uma alteração na seqüência do genoma de um organismo.
•
O organismo que apresenta a mutação é denominado de mutante ou variante. A
alteração baseia-se na comparação com o vírus “de campo” ou selvagem (“wild
type”) (vírus de referência).
•
Amostras (isolados distintos de um mesmo vírus), tipos (sorológicos ou biológicos) e
variantes (fenotipicamente diferentes do vírus de campo por razões genéticas
desconhecidas – essencialmente por acaso) podem ser identificados.
•
Mutações são eventos neutros que podem ser favorecidos por seleção natural ou
artificial.
•
Vantagem ou desvantagem seletiva.
•
Mutação silenciosas podem passar despercebidas.
•
Mutações espontâneas ou induzidas.
Genética
Um vírus mutante?
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Genética
Mutações espontâneas
• São endógenas, resultam de erros das polimerases de DNA e RNA.
• Os vírus DNA são tipicamente mais estáveis do que os vírus RNA; a
taxa de mutação é de 10-8 a 10-11 por nucleotídeo incorporado. Isso se
deve, em parte, que as polimerases de DNA frequentemente possuem
alguma habilidade de correção de erros.
• Os vírus RNA são consideravelmente menos geneticamente estáveis,
com taxas de mutação espontânea entre 10-3 a 10-4 por nucleotídeo
incorporado.
• As RNA polimerases tipicamente não corrigem erros.
• Alguns vírus RNA são relativamente estáveis geneticamente (ex.
poliovírus).
• Acredita-se que esses vírus possuem taxas de mutação tão altas como
os outros vírus RNA, mas são tão precisamente adaptados para a
replicação e transmissão que pequenos erros resultam em sua
eliminação. – o erro leva à morte-
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Genética
Mutações induzidas
• Mutações induzidas são exógenas;
• Causadas por exposição a agentes
mutagênicos (químicos ou radiação)
• Os mutagênicos químicos agem ou
diretamente nas bases ou indiretamente
provocando pareamento errado de bases.
• Radiação UV => dímeros de
pirimidinas,danificam DNA e RNA
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Genética
Vírus
Mutantes???
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Genética
Alteraçoes fenótípicas induzidas por mutações
• Mutação de espectro de hospedeiro
• Mutações letais condicionais
• Mutantes de tamanho/morfologia de placa
• Mutações nonsense (âmbar)
• Mutações de deleção
• “Shifts” e “drifts” antigênicos
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Genética
Outro mutante?
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Genética
Alteraçoes fenótípicas induzidas por Mutações
• Reativação genética (dois vírus não infecciosos)
• Mistura fenotípica (não genética)
• Recombinação intramolecular
• Reassortamento (rearranjos)
• Geração de quasispécies
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Genética
Erros na replicação levam a geração de “quasispécies”
(quasispécie é uma mistura de
variantes)
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Genética
Mais mutantes!
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Genética
Aplicações da genética viral
• Terapia genética
• Seleção de amostras vacinais (natural ou
artificial)
• Vacinas recombinantes
• Seleção de amostras
- atenuação
- exacerbação de virulência
• Guerra biológica !!!!!
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Genética
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Genética
Vacinas virais
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Genética
Vacinas para humanos (atual)
Caxumba
Febre amarela
Herpes ??
Gripe
Rotavírus
Hepatite A
Hepatite B
Poliomielite
Raiva
Rubéola
Sarampo
Varicela
Varíola
Tríplice viral (sarampo,caxumba, rubéola)
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Genética
Aplicações da genética viral
• Terapia genética
• Baseada no uso de vírus não patogênicos, mas capazes de transmitir
seus genes (e outros geneticamente manipulados) a células e tecidos
específicos.
• Os retrovírus e os adenovírus tem sido muito usados para a entrega de
genes
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Genética
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Genética
Aplicações da genética viral
• Terapia genética
• Baseada no uso de vírus não patogênicos, mas capazes de transmitir
seus genes (e outros geneticamente manipulados) a células e tecidos
específicos.
• Os retrovírus e os adenovírus tem sido muito usados para a entrega de
genes
• Seleção de amostras vacinais (natural ou
artificial)
• Vacinas recombinantes – a ser abordado
• Seleção de amostras –
atenuação
exacerbação de virulência
• Guerra biológica !!!!!
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Genética
Microorganismos com potencial p/ armas biológicas
Riquétsias:
1. Coxiella burnetti
Bactérias
1. Bacillus anthracis
2. Brucella abortus
3. Brucella melitensis
4. Brucella suis
5. Chlamydia psittaci
6. Clostridium botulinum
7. Francisella tularensis
8. Burkholderia mallei (pseudomonas mallei)
9. Burkholderia pseudomallei (pseudomonas
pseudomallei)
10. Salmonella typhi
11. Shigella dysenteriae
11. Vibrio cholerae
13. Yersinia pestis
20Fonte: BIOLOGICAL WEAPONS TECHNOLOGY
Genética
http://www.fas.org/irp/threat/mctl98-2/p2sec03.pdf
Microorganismos potencialmente patogênicos ???
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Genética
Organismos geneticamente modificados (OGMs)
ou elementos genéticos que contém sequências
associadas com patogenicidade
Virus (Lista de alarme):
1. Kyasanur Forest virus
2. Louping ill virus
3. Murray Valley encephalitis virus
4. Omsk haemorrhagic fever virus
5. Oropouche virus
6. Powassan virus
7. Rocio virus
8. St Louis encephalitis virus
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Genética
Vírus de animais (potenciais armas biológicas):
1. Febre aftosa
2. Doença de New Castle
3. Peste suína africana
4. Peste suína clássica
5. Influenza (gripe) aviária
6. Vírus da língua azul (Bluetongue)
7. Goat pox ( cabras)
8. Herpesvírus (vírus da doença de Aujeszky ou pseudo-raiva dos suínos)
9. Raiva e outros lissavírus
10. Peste dos pequenos ruminantes
11. Doença vesicular dos suínos
12. Peste Bovina
13. Sheep pox virus ( ovinos)
14. Doença de Teschen
15. Estomatite Vesicular
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Genética
Organismos geneticamente modificados - plantas
OGMs ou elementos genéticos
Que contém sequências de
ácidos nucléicos
associadas a patogenicidade,
derivadas dos patógenos de
plantas na lista ao lado
Patógenos de Plantas:
Bactérias:
1. Xanthomonas albilineans
2. Xanthomonas campestris pv. Citri
3. Xanthomonas campestris pv. oryzae
4. Xylella fastidiosa
Fungos:
1. Colletotrichum coffeanum var. virulans
(Colletotrichum kanawae)
2. Cochliobolus miyabeanus (Helminthosporium
oryzae)
3. Microcyclus ulei (syn. Dothidella ulei)
4. Puccinia graminis (syn. Puccinnia graminis f.
sp. tritici)
5. Puccinia striiformis (syn. Pucciniaglumarum)
6. Pyricularia grisea/Pyricularia oryzae
Vírus:
PWV1. Banana bunchy top virus
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Genética
Toxinas em OGMs:
OGMs ou elementos genéticos que contenham
Sequencias de ácidos nucléicos codificantes das
Toxinas ( ou suas subunidades) derivadas dos
microorganismos
na lista ao lado.
Toxinas (Lista de alarme:)
1. Abrina
2. Cólera
3. Tétano
4. Micotoxinas de Trichothecene
5. Modecina
6. Volkensina
7. Lectina 1 Viscum Album (Viscumina)
8. Clostridium botulinum
9. Clostridium perfringens
10. Conotoxina
11. Ricina
12. Saxitoxina
13. Shiga toxina
14. Staphylococcus aureus
15. Tetrodotoxina
16. Verotoxina
17. Microcystina (Cyanginosina)
18. Aflatoxinas
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Genética
Outro dia, outro vírus
FIM
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Genética
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Genética
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Genética
• Major viral disease treatment factoids:
1. No viral disease has ever been CURED
by medical treatment.
2. Viruses are not susceptible to
ANTIBIOTICS. If a doctor tells you he/she
is treating your VIRUS INFECTION with an
antibiotic, he/she is either stupid or lying
and you should seek more competent
medical advice.
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Genética