CIENTISTAS
- Médico inglês Edward Jenner (1749-1823)
- Bioquímico e microbiologista francês Louis Pasteur (1822-1895)
- Microbiologista francês Charles Edouard Chamberland (1851-1908)
- Microbiologista holandês Martinus Willem Beijerinck (1851-1931)
- Biólogo russo-ucraniano Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864–1920)
- Físico francês Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie (1892–1987) | Nobel 1929
BREVE HISTÓRICO
O estudo científico das partículas virais e das infecções causada por eles se iniciou no final do século XIX, porém, a origem dos vírus como estrutura biológica promotora e detentoras de funções no ecossistemas naturais, ainda estão perdidos na pré-história.
A pesar dos esforços incensante do inglês Edward Jenner (1749-1823) e do francês Louis Pasteur (1822-1895), que desenvolveram as primeiras vacinas para proteger os humanos contra as infeciones virais, eles não sabiam que os vírus existiam.
Todavia, a primeira evidência da existência das partículas virais se deu graças aos experimentos realizados pelo microbiologista francês Charles Edouard Chamberland (1851-1908). Em 1884, Charles desenvolveu um filtro de porcelana (ou o popular filtro de Chamberland) com porosidade extremamente pequena que, a partir de um experimento ele conseguiu filtrar bactérias contidas em uma solução preparada para o teste científico. Depois esta constatação, as especulações sobre agentes infecciosos sub-bacteriano filtráveis evidenciaram-se.
Em 1886, o químico alemão Adolf Eduard Mayer (1843-1942) demonstrou que uma doença do tabaco podia ser transmitida à plantas saudáveis pela inoculação com extratos de plantas doentes. Utilizando filtro de Chamberland, independentemente, o biólogo russo-ucraniano Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864–1920)
microbiologista holandês Martinus Willem Beijerinck (1851-1931), mostraram que o agente infeccioso da doença do mosaico do tabaco (TMV, Tobacco mosaic virus) havia sido filtrado. No entanto, a denominação vírus (do latim “vírus” = veneno) foi Beijerincka1 quem cunhou ao indicar a natureza não-bacteriana da TMV. Inicia-se assim a virologia (do latim “vírus” = veneno; do grego “logos” = estudo).
Microbiologista e botânico holandês que fundou a disciplina de virologia com sua descoberta de vírus. Beijerinck foi o primeiro a reconhecer que vírus possuem a natureza não bacteriana
são entidades replicadoras porém diferente de outros organismos.
was the first to recognize that viruses are reproducing entities that are different from other organisms. He also discovered new types of bacteria from soil and described biological nitrogen fixation (the conversion of nitrogen gas into ammonium, a form usable by plants).
En 1892, Dmitry Ivanovski usó uno de estos filtros para mostrar que la savia de una planta de tabaco enferma permanecía contagiosa para la planta de tabaco sana a pesar de ser filtrada. Martinus Beijerinck nombró a la filtrada e infecciosa substancia un "virus" y su descubrimiento se considera que fue el inicio de la virología. El descubrimiento subsecuente y la caracterización parcial de los bacteriófagos hecho por Felix d'Herelle fue el catalizador de la especialidad de virología, y para los inicios del siglo XX diversos virus fueron descubiertos.
O primeiro animal Febre aftosa 1898
1901 (humano) febre amarela, 1903 raiva, 1906 varíolo, 1908 leocemia de poliovirus, 1991 virus do sarcoma de rous, 1915 bacteriófago, 1933 influenza.
Com o avanço tecnológico Electron microscope, microscope that attains extremely high resolution using an electron beam instead of a beam of light to illuminate the object of study.
Incorporando tecnologia às ciências biológicas, o engenheiro elétrico alemão Max Knoll (1897–1969). The first TEM was demonstrated by Max Knoll and Ernst Ruska in 1931, with this group developing the first TEM with resolution greater than that of light in 1933 and the first commercial TEM in 1939. In 1986, Ruska was awarded the Nobel Prize in physics for the development of transmission electron microscopy.
No primeiro quarto do século 20, diversos físicos pesquisavam sobre as possíveis utilidades de raios catódicos, ou seja elétrons, para de alguma maneira aumentar a resolução dos microscópios. O físico francês Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie (1892–1987), em 1924, decobriu a natureza de onda apresentado pelo elétron. Broglie mostrou que elétrons quando acelerados adequadamente poderiam ser usadas microscopia, que resultaria então em um aumento considerável de resolução. Em 1926 foi demonstrado que os campos magnéticos ou eletrostáticos poderiam servir como lentes para elétrons ou outras partículas carregadas. Essa descoberta iniciou o estudo da eletrônica de elétrons e, em 1931, os engenheiros elétricos alemães Max Knoll e Ernst Ruska desenvolveram um microscópio eletrônico de duas lentes que produziu imagens da fonte de elétrons. Em 1933, um microscópio eletrônico primitivo foi construído que representava uma amostra em vez da fonte de elétrons, e em 1935 Knoll produziu uma imagem escaneada de uma superfície sólida. A resolução do microscópio óptico logo foi superada.
French physicist Louis de Broglie in 1924 opened the way with the suggestion that electron beams might be regarded as a form of wave motion. De Broglie derived the formula for their wavelength, which showed that, for example, for electrons accelerated by 60,000 volts (or 60 kilovolts [k]), the effective wavelength would be 0.05 angstrom (Å)—i.e., 1/100,000 that of green light. If such waves could be used in a microscope, then a considerable increase in resolution would result. In 1926 it was demonstrated that magnetic or electrostatic fields could serve as lenses for electrons or other charged particles. This discovery initiated the study of electron optics, and by 1931 German electrical engineers Max Knoll and Ernst Ruska had devised a two-lens electron microscope that produced images of the electron source. In 1933 a primitive electron microscope was built that imaged a specimen rather than the electron source, and in 1935 Knoll produced a scanned image of a solid surface. The resolution of the optical microscope was soon surpassed.
A primeira revista científica a dedicar espaço exclusivo para os vírus foi a “Archives of Virology” (Arquivos de virologia) e começou a ser publicada em 1939 com o nome “Archiv für die Gesamte Virusforschung”, porém, o primeiro texto dedicado à virologia foi o “General Virology” do microbiologista italiano Salvator Edward Luria (1912-1991), em 1953. Luria, o biologista alemão Max Ludwig Henning Delbrück (1906-1981) e o microbiologista estadunidense Alfred Day Hershey (1908-1997) foram agraciados com o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina2, em 1969, pelo mecanismo de replicação e a estrutura genética dos viroses, especialmente os bacteriófagos.
CARACTERÍSTICAS GERAIS
- Médico inglês Edward Jenner (1749-1823)
- Bioquímico e microbiologista francês Louis Pasteur (1822-1895)
- Microbiologista francês Charles Edouard Chamberland (1851-1908)
- Microbiologista holandês Martinus Willem Beijerinck (1851-1931)
- Biólogo russo-ucraniano Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864–1920)
- Físico francês Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie (1892–1987) | Nobel 1929
- Engenheiro elétrico alemão Max Knoll (1897–1969)
- Bioquímico e virologista estadunidense Wendell Meredith Stanley (1904-1971) | Nobel 1946.
BREVE HISTÓRICO
O estudo científico das partículas virais e das infecções causada por eles se iniciou no final do século XIX, porém, a origem dos vírus como estrutura biológica promotora e detentoras de funções no ecossistemas naturais, ainda estão perdidos na pré-história.
A pesar dos esforços incensante do inglês Edward Jenner (1749-1823) e do francês Louis Pasteur (1822-1895), que desenvolveram as primeiras vacinas para proteger os humanos contra as infeciones virais, eles não sabiam que os vírus existiam.
Todavia, a primeira evidência da existência das partículas virais se deu graças aos experimentos realizados pelo microbiologista francês Charles Edouard Chamberland (1851-1908). Em 1884, Charles desenvolveu um filtro de porcelana (ou o popular filtro de Chamberland) com porosidade extremamente pequena que, a partir de um experimento ele conseguiu filtrar bactérias contidas em uma solução preparada para o teste científico. Depois esta constatação, as especulações sobre agentes infecciosos sub-bacteriano filtráveis evidenciaram-se.
Em 1886, o químico alemão Adolf Eduard Mayer (1843-1942) demonstrou que uma doença do tabaco podia ser transmitida à plantas saudáveis pela inoculação com extratos de plantas doentes. Utilizando filtro de Chamberland, independentemente, o biólogo russo-ucraniano Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864–1920)
microbiologista holandês Martinus Willem Beijerinck (1851-1931), mostraram que o agente infeccioso da doença do mosaico do tabaco (TMV, Tobacco mosaic virus) havia sido filtrado. No entanto, a denominação vírus (do latim “vírus” = veneno) foi Beijerincka1 quem cunhou ao indicar a natureza não-bacteriana da TMV. Inicia-se assim a virologia (do latim “vírus” = veneno; do grego “logos” = estudo).
Microbiologista e botânico holandês que fundou a disciplina de virologia com sua descoberta de vírus. Beijerinck foi o primeiro a reconhecer que vírus possuem a natureza não bacteriana
são entidades replicadoras porém diferente de outros organismos.
was the first to recognize that viruses are reproducing entities that are different from other organisms. He also discovered new types of bacteria from soil and described biological nitrogen fixation (the conversion of nitrogen gas into ammonium, a form usable by plants).
En 1892, Dmitry Ivanovski usó uno de estos filtros para mostrar que la savia de una planta de tabaco enferma permanecía contagiosa para la planta de tabaco sana a pesar de ser filtrada. Martinus Beijerinck nombró a la filtrada e infecciosa substancia un "virus" y su descubrimiento se considera que fue el inicio de la virología. El descubrimiento subsecuente y la caracterización parcial de los bacteriófagos hecho por Felix d'Herelle fue el catalizador de la especialidad de virología, y para los inicios del siglo XX diversos virus fueron descubiertos.
O primeiro animal Febre aftosa 1898
1901 (humano) febre amarela, 1903 raiva, 1906 varíolo, 1908 leocemia de poliovirus, 1991 virus do sarcoma de rous, 1915 bacteriófago, 1933 influenza.
Com o avanço tecnológico Electron microscope, microscope that attains extremely high resolution using an electron beam instead of a beam of light to illuminate the object of study.
Incorporando tecnologia às ciências biológicas, o engenheiro elétrico alemão Max Knoll (1897–1969). The first TEM was demonstrated by Max Knoll and Ernst Ruska in 1931, with this group developing the first TEM with resolution greater than that of light in 1933 and the first commercial TEM in 1939. In 1986, Ruska was awarded the Nobel Prize in physics for the development of transmission electron microscopy.
No primeiro quarto do século 20, diversos físicos pesquisavam sobre as possíveis utilidades de raios catódicos, ou seja elétrons, para de alguma maneira aumentar a resolução dos microscópios. O físico francês Louis-Victor-Pierre-Raymond de Broglie (1892–1987), em 1924, decobriu a natureza de onda apresentado pelo elétron. Broglie mostrou que elétrons quando acelerados adequadamente poderiam ser usadas microscopia, que resultaria então em um aumento considerável de resolução. Em 1926 foi demonstrado que os campos magnéticos ou eletrostáticos poderiam servir como lentes para elétrons ou outras partículas carregadas. Essa descoberta iniciou o estudo da eletrônica de elétrons e, em 1931, os engenheiros elétricos alemães Max Knoll e Ernst Ruska desenvolveram um microscópio eletrônico de duas lentes que produziu imagens da fonte de elétrons. Em 1933, um microscópio eletrônico primitivo foi construído que representava uma amostra em vez da fonte de elétrons, e em 1935 Knoll produziu uma imagem escaneada de uma superfície sólida. A resolução do microscópio óptico logo foi superada.
French physicist Louis de Broglie in 1924 opened the way with the suggestion that electron beams might be regarded as a form of wave motion. De Broglie derived the formula for their wavelength, which showed that, for example, for electrons accelerated by 60,000 volts (or 60 kilovolts [k]), the effective wavelength would be 0.05 angstrom (Å)—i.e., 1/100,000 that of green light. If such waves could be used in a microscope, then a considerable increase in resolution would result. In 1926 it was demonstrated that magnetic or electrostatic fields could serve as lenses for electrons or other charged particles. This discovery initiated the study of electron optics, and by 1931 German electrical engineers Max Knoll and Ernst Ruska had devised a two-lens electron microscope that produced images of the electron source. In 1933 a primitive electron microscope was built that imaged a specimen rather than the electron source, and in 1935 Knoll produced a scanned image of a solid surface. The resolution of the optical microscope was soon surpassed.
A primeira revista científica a dedicar espaço exclusivo para os vírus foi a “Archives of Virology” (Arquivos de virologia) e começou a ser publicada em 1939 com o nome “Archiv für die Gesamte Virusforschung”, porém, o primeiro texto dedicado à virologia foi o “General Virology” do microbiologista italiano Salvator Edward Luria (1912-1991), em 1953. Luria, o biologista alemão Max Ludwig Henning Delbrück (1906-1981) e o microbiologista estadunidense Alfred Day Hershey (1908-1997) foram agraciados com o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina2, em 1969, pelo mecanismo de replicação e a estrutura genética dos viroses, especialmente os bacteriófagos.
CARACTERÍSTICAS GERAIS
Organicamente, os vírus são estruturas acelulares organizadas com a capacidade de infectar organismos celulares, por isso lhes são atribuídos o título de parasitas intracelulares obrigatórios. Além de invadir a célula, as partículas inertes virais detêm o controle
metabólico enzimática celular culminando na formação de mais vírus. O tamanho das partículas variam
entre 20 e 1000 nm, a capa proteica que preserva o genoma viral, o capsídio que se complexa com o ácido nucleico formando o nucleocapsídio. Dá-se o nome de vírions às partículas virais completas e em estado funcional, ou seja, são as partículas capazes de infectar a célula-alvo e direcioná-las para continuação do ciclo virológico.
Tipicamente e em comparação
com os seres celulares, as partículas virais carregam uma fração
reduzida de material genômico, podendo ser o ácido
desoxirribonucleico (ADN ou DNA) ou ácido ribonucleico (ARN ou RNA),
recoberto por uma cápsula proteica e, em alguns casos, por um
envelope membranoso lipoproteico oriundo do hospedeiro. No que tange ao genoma, o ARN
ou ADN podem ser: i) cadeia simples ou dupla; ii) os mARN
de cadeia simples podem funcionar como mARN (+) ou não
(-); iii) pode conter a enzima transcriptase reversa. Para que haja a produção e
montagem de novas partículas virais, o vírus deve invadir uma
célula-alvo e se replicar, durante o processo denominado infecção.
A replicação viral como um todo, se dá basicamente conforme etapas
a seguir:
- Adesão: etapa no qual o vírion se liga à célula-alvo que infectará. Na superfície da célula-alvo há proteínas receptoras que se ligam a proteínas de superfície víral (antirreceptores ou ligantes);
- Penetração: graças ao mosaco fluido celular, ocorre a internalização da partícula viral e/ou do material genético viral pela célula-alvo;
- Biossíntese: Os genes dos vírus alteram o metabolismo e os recursos celulares em direção à biossíntese viral, que se replica, iniciando-se a coordenação de mais proteínas virais;
- Montagem: as proteínas virais sintetizadas são organizadas para construção das novas partículas, que variam bastante em quantidade, podendo haver centenas de novas partículas;
- Liberação: etapa final da infecção, no qual, os vírions são liberados pela célula. A expulsão pode ocorrer por exocitose ou lise celular.
Alguns vírus podem incorporar
seu genoma ao da célula-alvo e permanecer em estado latente,
passando a ser chamado pro vírus. Nesta situação, o ciclo
replicativo é denominado ciclo lisogênico. No entanto, no momento
em que é liberado o genoma viral, iniciasse um ciclo lítico que
promoverá a lise celular.
Os vírus também possuem
grupos taxonômicos e nomenclatura específica conforme o que for
estabelecido pelo Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV,
International Committee on Taxonomy of Virus). A
momento, alguns vírus possuem cinco táxons: Ordem (-virales),
Família (-viridae), Subfamília (-virinae), Gênero
(-virus) e Espécie. Por exemplo, o vírus herpes humano tipo 5 possui a seguinte classificação: Herpesvirales, Herpesviridae, Betaherpesvirinae, Cytomegalovirus, Herpes vírus humano 5. Contemporaneamente, existem 7 ordens, 104 famílias, centenas subfamílias e gêneros, mais de duas mil espécies definidas e cerca de quatro mil tipos ainda não classificados.
Além do ICTV, o
microbiologista estadunidense David Baltimore (1938, 88 anos),
desenvolveu um sistema de classificação com base na característica
do genoma viral e na forma como este é transcrito a MARN,
organizando os virus em grupos. Segue a baixo um quadro contendo o
agrupamento de Baltimore:
GRUPO
|
GENOMA
|
I
|
ADN fita dupla - FDADN
|
II
|
ADN fita simples - FSADN
|
III
|
ARN fita dupla - FDARN
|
IV
|
ARN fita simples senso positivo - (+)FSARN
|
V
|
ARN fita simples senso negativo - (-)FSARN
|
VI
|
ARN com transcriptase reversa - FSARN-TR
|
VII
|
ADN com transcriptase reversa - FDADN-TR
|
Baltimore, o virologista estadunidense Howard Martin Temin (1934-1994) e médico italiano Renato Dulbecco (1914-2012), foram agraciados com o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina3, em 1975, por suas descobertas relativas à interação entre viroses de tumores e material genético celular.
REFERÊNCIAS:
[1] Beijerinck, M.J. (1898). Concerning a contagium vivum fluidum as cause of the spot disease of tobacco leaves. Verhandelingen der Koninkyke akademie Wettenschapppen te Amsterdam 65: 3-21.
[2]
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975. Disponível em:
<http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1975/>.
Acessado em: 03 de abril de 2016.
[3] The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1969. Disponível em: <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1969/>. Acessado em: 03 de abril de 2016.
Iniciação à virologia de Gustavo F. Kerntopf está licenciado com uma Licença
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