1ª Lei de Mendel e Dominância Completa

   

Em biologia, a 1ª Lei de Mendel e a Dominância Completa sempre caem nos vestibulares e no Enem. Tratam da reprodução sexuada, que permite a mistura de materiais genéticos de dois indivíduos diferentes.

Dominância Completa significa que a variabilidade genética faz de você um indivíduo único. Veja como ocorre a herança genética, com as as diferentes características que nos constituem. Revise aqui a primeira Lei de Mendel com o mecanismo da Dominância Completa. Aula da professora de biologia Juliana Evelyn Santos.

Imagine a cena: acaba de nascer um priminho seu e toda a sua família vai visitar. Então sua mãe e suas tias e tios fazem os tradicionais comentários: “- Ele tem os olhos da mãe!” / “– Ainda bem que é mais parecido com a mãe, por que o pai é feio que dói!” / Ou, então,  “- Oh! Ele tem a boca do pai!” Veja a seguir a incrível semelhança do filho de Yoko Ono, Sean Lennon com o pai, John Lennon:

Então, o Sean Lennon é mesmo ‘a cara do pai’. Isto acontece porque ele é o resultado de uma reprodução sexuada, herdou dos pais suas características, como o formato dos olhos e do nariz, por exemplo! Então, você se pergunta: “Por que o sortudo neném, segundo sua mãe, tios e tias, saiu-se mais parecido com a mãe do que com o pai? Cada característica não deveria ser apenas uma mistura de cada genitor?” A resposta é: na maioria das vezes, não!

Então, para entender melhor como isso funciona, vamos revisar o tipo de herança genética que mais aparece nos vestibulares? Mas, antes de continuar os tipos de herança genética, revise os conceitos básicos de genética e os princípios da primeira Lei de Mendel: Homozigoto, heterozigoto, alelo, gene…

Todos os fundamentos da Genética você encontra neste post que tem uma super videoaula da Khan Academy e resumo da professora Juliana Evelyn dos Santos: https://blogdoenem.com.br/biologia-introducao-genetica/

 Reprodução Sexuada – A espécie humana e muitos outros seres vivos realizam reprodução sexuada. Como você sabe, a reprodução sexuada permite a mistura de material genético entre dois indivíduos, aumentando a variabilidade genética de uma população. Isto faz com que cada um de nós seja único, e isso pode ser bastante vantajoso.

A vantagem ocorre  pois a diversidade genética gerada por esse tipo de reprodução aumenta as chances de sobrevivência de uma espécie quando o ambiente apresenta “obstáculos”. Além disso, permite que herdemos diferentes características de nossos genitores.

Cromossomos – No nosso caso, recebemos 23 pedaços de DNA – os cromossomos – de cada genitor, resultando em 23 pares de cromossomos homólogos, que trazem genes para as mesmas características, porém, podendo trazer alelos diferentes para cada caráter.

Dessa maneira, dizemos que os indivíduos de nossa espécie são Diploides ou 2n, pois possuímos duas vezes a quantidade mínima de genes da nossa espécie.

Sendo assim, cada característica do nosso corpo geralmente será produzida por no mínimo um par de genes (com exceção dos genes presentes nos cromossomos sexuais masculinos), que irão interagir para produzir nossas características.

Mecanismos de Herança

– Devido aos diferentes tipos de interação que os genes podem gerar, teremos variados mecanismos de herança. Dessa maneira, ora os genes de um indivíduo irão agir em conjunto e produzir características “misturadas”, ora um dos genes do par irá inibir as características apresentadas pelo outro. Por isso, as características de um dos genitores podem prevalecer sobre a do outro, deixando-o mais parecido com um do que com o outro.

Dominância completa:

Neste tipo de herança genética, um dos possíveis alelos para determinada característica só produz seu efeito no organismo quando está homozigose (em dose dupla, tendo o indivíduo recebido um alelo de cada genitor). Este gene é chamado tradicionalmente de “recessivo” e representado por uma letra minúscula.

Observe com calma esta imagem a seguir. Ela registra os resultados do experimento de  Gregor Mendel com o cruzamento de ervilhas verdes e amarelas. Em letras minúsculas os genes recessivos. Em letras maiúsculas os genes dominantes:

Já quando esse gene recessivo aparece em heterozigose (acompanhado de outro gene diferente), ele ficará “escondido” e não conseguirá produzir sua característica. O gene que consegue apresentar sua característica é chamado de dominante e é representado por uma letra maiúscula. Complicado? Então, veja alguns exemplos que ocorrem na espécie humana:

Cor dos olhos: Olhos azuis são condicionados pele gene recessivo “a”. Isso quer dizer que, para que ele possa se expressar, ele precisa estar em homozigose, ou seja, precisa receber duas doses do alelo, um de cada genitor. O indivíduo de olhos azuis terá genótipo “aa”.

Já o gene para cor castanha é dominante, por isso ele pode aparecer em dose dupla (homozigose dominante) ou em dose única acompanhado de um gene recessivo (heterozigoto) que ele irá se expressar. Portanto, um indivíduo de olhos castanhos pode ter como genótipo AA ou Aa (olhos castanhos portador de gene para olhos azuis).

Albinismo: O albinismo é uma característica genética caracterizada pela ausência total ou parcial de melanina, fazendo com que os indivíduos apresentem pele muito clara e rosada, cabelos branco ou amarelados e olhos azuis ou avermelhados. Essa característica é condicionada por um gene recessivo “a”.

Isso quer dizer que para um indivíduo ser albino ele precisa ter recebido o alelo “a” de ambos os pais, ou seja, ele precisa ser um homozigoto recessivo (aa). Já a cor de pele normal é condicionada por um gene dominante “A”. Dessa maneira, os indivíduos normais podem ser tanto homozigotos dominantes (AA) quanto heterozigotos (Aa).

Outras características geradas por dominância completa em humanos que a biologia explica: presença de sardas (gerada por gene dominante), covinha no queixo (gene dominante), capacidade de enrolar a língua em U (gene dominante), lobo da orelha livre ou solto (gene dominante)

Teste rápido para ver se você aprendeu biologia de verdade: – Agora que você já sabe como ocorre a dominância completa, veja o exemplo de exercício e resolução a seguir:

• Maria possui coloração de pele normal, porém seu pai é albino. Maria casou-se com João, albino. Calcule as chances de esse casal ter filhos albinos.

Essa questão é muito fácil! Para respondê-la, você pode montar um quadro de Punnet, que é um cronograma que mostra os possíveis cruzamentos dos gametas produzidos pelos genitores. Mas, antes disso, é importante que você escreva e organize os genes de cada indivíduo envolvido dados pela questão:

Maria possui coloração normal de pele, mas, é filha de um albino. Se ela possui coloração normal, ela obrigatoriamente possui um gene dominante “A”. Mas, como Maria é filha de um albino (aa), ela obrigatoriamente recebeu de seu pai um gene para albinismo. Dessa maneira, podemos concluir que os genes de Maria são “Aa”, ou seja, ela é heterozigota para o albinismo.

Quando as células dos ovários Maria realizarem meiose para produzirem seus gametas, cada cromossomo homólogo será separado, por isso, cada gameta de Maria receberá uma dose do gene que condiciona a coloração da pele. Então, 50% de seus gametas terão o alelo “A” e 50% de seus gametas terão o alelo “a”.

João é albino. Como o albinismo é condicionado por homozigose recessiva, obrigatoriamente João possui genes “aa”. Dessa maneira, todos os seus gametas terão o alelo “a”.

O quadro de Punnet

– Beleza, agora que já sabemos os genes que cada um possui e os gametas que produzem, vamos montar o quadro de Punnet. Neste quadro, os gametas de um ficam organizados em colunas e os do outro em linhas. Vejamos: 

Ao observar os possíveis cruzamentos, podemos dizer então, que a probabilidade do casal João e Maria ter filhos albinos, é de 50%.

Simulado Enem Gratuito de Genética

Responda agora dez questões sobre o mecanismo da Dominância Completa para  testar o seu nível de conhecimentos no Simulado Enem da Primeira Lei de Mendel.

Aula Gratuita sobre a 1ª Lei de Mendel

Para relembrar a primeira Lei de Mendel e o mecanismo de Dominância Completa, veja a vídeo-aula do professor Eduardo do canal “Curso online gratuito”:

Então, conseguiu aprender um pouco mais sobre a dominância completa? Agora, que tal você testar seus conhecimentos em genética?

1) (Biologia – Unifesp)? Em um cruzamento de um indivíduo AA com outro aa, considerando que o alelo A é dominante sobre a, a proporção fenotípica observada em F2 significa exatamente que:

a) 25% da prole expressam o fenótipo determinado pelo alelo dominante e 75% não o expressam.

b) em 25% da prole, o fenótipo recessivo é mascarado pelo fenótipo dominante.

c) 75% da prole expressam o fenótipo determinado pelo alelo A e 25% não o expressam.

d) em 50% da prole, o fenótipo dominante é mascarado pelo fenótipo recessivo.

e) 50% da prole possuem um único tipo de alelo e 50% possuem outro tipo de alelo.

Resposta: C.

Segundo a Primeira Lei de Mendel, quando se cruzam indivíduos puros homozigóticos dominantes (AA) com recessivos (aa), obtém-se uma F1 na qual 100% dos indivíduos são híbridos (Aa). Para se obter a F2, cruzam-se os indivíduos da F1 (F1 x F1), resultando 25% de homozigotos dominantes (AA); 50% de heterozigotos (Aa) e 25% de homozigotos recessivos (aa). No caso em questão, o alelo A é dominante sobre a. Portanto, as proporções fenotípicas contemplam 75% da prole expressando o fenótipo dominante e 25% não o expressando.

Dica 2: Quer treinar seus conhecimentos em Biologia? Baixe esta apostila de biologia gratuitamente! https://blogdoenem.com.br/biologia-enem-apostila-gratuita/

Dica 3: Precisa revisar mais conteúdos de biologia? Veja os vídeos de Biologia da Khan Academy já traduzidos para o Português pela equipe da Fundação Lemann no http://www.fundacaolemann.org.br/khanportugues/#videos

Fonte: https://blogdoenem.com.br/biologia-genetica-lei-mendel/

Introdução a Genética

A Genética é uma área da biologia que estuda os mecanismos da hereditariedade ou herança biológica.

Para estudar as formas de transmissão das informações genéticas nos indivíduos e populações, existem várias áreas de conhecimento que se relacionam com a genética clássica como a biologia molecular, a ecologia, a evolução e mais recentemente se destaca a genômica, em que se utiliza a bioinformática para o tratamento de dados.

Conceitos Básicos

Conheça os principais conceitos genéticos e entenda sobre cada um deles:

Células Haploides e Diploides

Célula diploide e haploide

As células haploides (n) possuem apenas um conjunto de cromossomos. Assim, nos animais, as células sexuais ou gametas são haploides. Essas células possuem metade do número de cromossomos da espécie.

As células diploides (2n) são aquelas que possuem dois conjuntos de cromossomos, como é o caso do zigoto, que possui um conjunto de cromossomos originários da mãe e um conjunto originário do pai. São células diploides, os neurônios, células da epiderme, dos ossos, entre outras.

Cromossomos

Os cromossomos são encontrados no núcleo da célula

Os cromossomos são sequencias da molécula de DNA, em forma de espiral, que apresentam genes e nucleotídeos.

O número de cromossomos varia de uma espécie para outra, é representado por n.

Por exemplo, a mosca Drosophila possui 8 cromossomos nas células do corpo e 4 nos gametas. A espécie humana possui um número total de 46 cromossomos nas células diploides e 23 nos gametas.

Cromossomos Homólogos

Cada cromossomo presente no espermatozoide encontrará correspondência nos cromossomos do óvulo.

Em outras palavras, os cromossomos de cada gameta são homólogos, uma vez que possuem genes que determinam certa característica, organizados na mesma sequência em cada um deles.

Representação de cromossomos homólogos e a localização (ou locus gênico) de alguns genes alelos, que determinam características específicas.

Genes

Genes são fragmentos de DNA encontrados no núcleo da célula

Os genes são esses fragmentos sequenciais do DNA, responsáveis por codificar informações que irão determinar a produção de proteínas que atuarão no desenvolvimento das características de cada ser vivo.

Eles são considerados a unidade funcional da hereditariedade.

Os genes alelos são aqueles que ocupam o mesmo lócus em cromossomos homólogos e estão envolvidos na determinação de um mesmo caráter.

Eles são responsáveis pela determinação de certa característica, por exemplo, cor do pelo nos coelhos, possuem variações, determinando características diferentes, por exemplo pelo marrom ou branco. Além disso, ocorrem aos pares, sendo um de origem materna e outro de origem paterna.

Alelos e Alelos Múltiplos

Exemplos de genes alelos

Um alelo é cada uma das várias formas alternativas do mesmo gene que ocupa um locus no cromossomos e atuam na determinação do mesmo caráter. Os alelos múltiplos ocorrem quando os genes apresentam mais de duas formas alélicas.

Nesse caso, mais de dois alelos estão presentes na determinação de um caráter.

Homozigotos e Heterozigotos

Exemplos de homozigotos e heterozigotos

Os seres homozigotos são aqueles que apresentam pares de genes alelos idênticos (AA/aa), ou seja, possuem genes alelos idênticos.

Enquanto isso, os heterozigotos caracterizam os indivíduos que possuem dois genes alelos distintos (Aa).

Genes Dominantes e Recessivos

Quando um indivíduo heterozigótico possui um gene alelo dominante ele se expressa determinando uma certa característica. Os genes dominantes são representados por letras maiúsculas (AA, BB, VV) e expressos fenotipicamente em heterozigose.

Quando o gene alelo não se expressa nesse indivíduo, ele é um gene recessivo. Os genes recessivos são representados por letras minúsculas (aa, bb, vv) donde os fenótipos são expressos somente em homozigose.

Fenótipo e Genótipo

Fenótipo e Genótipo

O genótipo é o conjunto das informações contidas nos genes, desse modo, irmãos gêmeos têm o mesmo genótipo pois possuem os mesmo genes. Ele representa a constituição genética do indivíduo.

Já o fenótipo é a expressão dos genes, ou seja, é o conjunto das características que vemos nos seres vivos, por exemplo, a cor dos olhos, o tipo sanguíneo, a cor das flores de uma planta, a cor do pelo de um gato, entre outras.

Herança Ligada ao Sexo

Os cromossomos sexuais são aqueles que determinam o sexo dos indivíduos.

As mulheres possuem 2 cromossomos X, enquanto os homens possuem um cromossomo X e um Y. Desse modo, é o gameta masculino que determina o sexo dos filhos.

Como os cromossomos X tem muito mais genes o que o Y, alguns dos genes do X não têm alelo correspondente no Y, desse modo determinam a herança ligada ao cromossomo sexual ou ligada ao sexo.

Representação da transmissão hereditária da hemofilia, cujos genes se localizam no cromossomo X

O daltonismo e a hemofilia são exemplos de doenças determinadas por genes presentes no cromossomo X. O daltonismo, que é um tipo de cegueira para cores, é uma condição produzida por um alelo mutante responsável pela produção de um dos pigmentos visuais.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/introducao-a-genetica/

Genética e os Genes

 

O que é 

O gene é a unidade fundamental da hereditariedade. Cada gene é formado por uma seqüência específica de ácidos nucleicos (biomoléculas mais importantes do controle celular, pois contêm a informação genética. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico – DNA- e ácido ribonucleico – RNA).

 

Funções, localização e outras informações 

Os genes controlam não só a estrutura e as funções metabólicas das células, mas também todo o organismo. Quando localizados em células reprodutivas, eles passam sua informação para a próxima geração.

Quimicamente, cada gene é constituído por uma seqüência de DNA que forma nucleotídeos (compostos ricos em energia e que auxiliam os processos metabólicos, principalmente, as biossínteses na maioria das células).

Os nucleotídeos são compostos por uma base nitrogenada, uma pentose (açúcar com cinco átomos de carbono) e um grupo fosfato. As bases nitrogenadas podem ser classificadas em: pirimidinas e purinas.

O gene geralmente localiza-se intercalado com as sequências de DNA não codificado por proteínas. Estas sequências são designadas como “DNA inútil”. Quando este tipo de DNA ocorre dentro de um gene, a porção codificada é classificada como parte não codificada.

O DNA inútil compõe 97% do genoma humano e, apesar de seu nome, ele é necessário para o funcionamento adequado dos genes.

Em cada espécie há um número definido de cromossomos. Alterações em seu número ou disposição de genes, pode resultar em mutações genéticas.

Quando ocorrem mutações em células germinativas (óvulo ou espermatozoide), as mudanças podem ser transmitidas para as gerações futuras. As mutações que afetam as células somáticas podem resultar em certos tipos de câncer.

A constituição genética própria de um organismo (genótipo) mais a influência recebida do meio ambiente, será responsável pelo fenótipo, ou seja, pelas características observáveis do indivíduo.

A soma total dos genes é chamada de genoma. As pesquisas realizadas como o objetivo de identificar a localização e função de cada gene, é conhecida como genoma humano.

Genética - Informações Gerais

A motivação genética: a molécula de DNA.

A genética é o campo da biologia que estuda a natureza química do material hereditário, isto é, o mecanismo de transferência das informações contidas nos genes, compartilhados de geração em geração (dos pais para os filhos).

Além de auxiliar na identificação de anormalidades cromossômicas, ainda durante o desenvolvimento embrionário, promove em caráter preventivo e curativo a utilização de terapias gênicas como medidas corretivas.

A maior colaboração para a genética atual foi dada pelo monge Gregor Mendel, através de seus experimentos com ervilhas e a proposição de suas leis (segregação independente), mesmo antes de se conhecer a estrutura da molécula de DNA.

Célula-Mãe

Christopher Reeve, O Super Homem, era
um forte defensor do uso destas células.

Todo organismo pluricelular é composto por diferentes tipos de células, derivadas de células precursoras, denominadas células-tronco (stem cells), ou células-mãe ou, ainda, células estaminais, cujo processo de diferenciação que gera as células especializadas — da pele, dos ossos e cartilagens, do sangue, dos músculos, do sistema nervoso e dos outros órgãos e tecidos humanos — é regulado, em cada caso, pela expressão de genes específicos. São elas as responsáveis pela formação do embrião e também pela manutenção dos tecidos na vida adulta.

As células-tronco podem se multiplicar, regenerando tecidos lesionados, porque têm a capacidade de se transformar em células idênticas às dos tecidos onde foram implantados. Assim, classificam-se em:

Totipotentes: podem formar todos os tecidos. Formam-se nas primeiras 72 horas após a fecundação do óvulo. Ex: blastômero.

Pluripotentes: podem se especializar em qualquer tecido corporal, mas não podem por si próprias desenvolverem um ser adulto, pois não desenvolvem tecido extraembrionário, como a placenta.

Multipotentes: podem dar origem a diversos outros tipos de células, mas de forma limitada, uma vez que têm capacidade de diferenciarem-se para produzir o tipo de célula especializada do tecido do qual se origina. Ex: célula-tronco do sangue.

Unipotentes: capacidade de se desenvolverem ou diferenciarem em somente um tipo de célula. Ex: células da pele.

O uso de células toti e pluripotentes é mais vantajoso em relação às multi e unipotentes, uma vez que podem fornecer maior número de tipos celulares e serem mais abundantes: nos tecidos, em quantidade menor; no cordão umbilical e placenta, em grandes quantidades e, nos embriões, nas fases iniciais da divisão celular.

Neste aspecto, entra uma gama de questões éticas, uma vez que essas células podem ser obtidas de embriões recém-fecundados e, assim, os criados para fertilização in vitro, mas que não serão utilizados (embriões disponíveis) ou os criados especificamente para pesquisa, clones, órgãos de fetos abortados, etc., possuem grande potencial para uso. Para acrescentar: células sanguíneas de cordão umbilical, no momento do nascimento e alguns tecidos adultos, como da medula óssea podem também ser utilizadas.

A utilização das células-tronco para fins terapêuticos pode representar a única esperança para o tratamento de inúmeras doenças ou para pacientes que sofreram lesões incapacitantes da medula espinhal e que impedem seus movimentos.

Primeira Lei de Mendel

Gregor Mendel realizando experimentos com ervilhas.

O monge e cientista austríaco Gregor Mendel e suas descobertas, feitas por meio de experimentos com ervilhas, realizadas no próprio mosteiro onde vivia, foram extremamente importantes para que hoje conhecêssemos os genes e alguns dos mecanismos da hereditariedade. Suas experiências foram, também, muito significantes para a compreensão de algumas lacunas da Teoria da Evolução, proposta tempos antes.

O sucesso de seus experimentos consiste em um conjunto de fatores. Um deles foi a própria escolha do objeto de estudo: a ervilha Psim sativum: planta de fácil cultivo e ciclo de vida curto, com flores hermafroditas e que reproduzem por autofecundação, além de suas características contrastantes, sem intermediários: amarelas ou verdes; lisas ou rugosas; altas ou baixas; flores púrpuras ou brancas, dentre outras.

Além disso, o monge selecionou e fez a análise criteriosa, em separado, para cada par das sete características que identificou; considerou um número apreciável de indivíduos de várias gerações; e, para iniciar seus primeiros cruzamentos, teve o cuidado de escolher exemplares puros, observando-as por seis gerações resultantes da autofecundação, para confirmar se realmente só dariam origem a indivíduos semelhantes a ele e entre si.

Executando a fecundação cruzada da parte masculina de uma planta de semente amarela com a feminina de uma verde (geração parental, ou P), observou que os descendentes, que chamou de geração F1, eram somente de sementes amarelas. Autofecundando esses exemplares, a F2 se apresentou na proporção de 3 sementes amarelas para 1 verde (3:1).

Com esses dados, Mendel considerou as sementes verdes como recessivas e as amarelas, dominantes. Fazendo o mesmo tipo de análise para as outras características dessa planta, concluiu que, em todos os casos, havia a mesma proporção de 3:1.

Com esse experimento, deduziu que:

• As características hereditárias são determinadas por fatores herdados dos pais e das mães na mesma proporção;
• Tais fatores se separam na formação dos gametas;
• Indivíduos de linhagens puras possuem todos seus gametas iguais, ao passo que híbridos produzirão dois tipos distintos, também na mesma proporção.

Assim, a Primeira Lei de Mendel pode ser enunciada desta forma:

Cada caráter é determinado por um par de fatores genéticos denominados alelos. Estes, na formação dos gametas, são separados e, desta forma, pai e mãe transmitem apenas um para seu descendente.

Após o estudo detalhado de cada um dos sete pares de caracteres em ervilhas, Mendel passou a estudar dois pares de caracteres de cada vez. Para realizar estas experiências, Mendel usou ervilhas de linhagens puras com sementes amarelas e lisas e ervilhas também puras com sementes verdes e rugosas. Portanto, os cruzamentos que realizou envolveram os caracteres cor (amarela e verde) e forma (lisas e rugosas) das sementes, que já haviam sido estudados, individualmente, concluindo que o amarelo e o liso eram caracteres dominantes.
Mendel então cruzou a geração parental (P) de sementes amarelas e lisas com as ervilhas de sementes verdes e rugosas, obtendo, em F1, todos os indivíduos com sementes amarelas e lisas, como os pais dominantes. o resultado de F1 já era esperado por Mendel, uma vez que os caracteres amarelo e liso eram dominantes.
Posteriormente, realizou a autofecundação dos indivíduos F1, obtendo na geração F2 indivíduos com quatro fenótipos diferentes, incluindo duas combinações inéditas (amarelas e rugosas, verdes e lisas).
Em 556 sementes obtidas em F2, verificou-se a seguinte distribuição:

Fenótipos observados em F2	Números Obtidos
Valor Absoluto	Relação
Amarelas lisas	315	315/556
Amarelas rugosas	101	101/556
Verdes lisas	108	108/556
Verdes rugosas	32	32/556

Os números obtidos aproximam-se bastante da proporção 9 : 3 : 3 : 1
Observando-se as duas características, simultaneamente, verifica-se que obedecem à 1ª Lei de Mendel. Em F2, se considerarmos cor e forma, de modo isolado, permanece a proporção de três dominantes para um recessivo. Analisando os resultados da geração F2, percebe-se que a característica cor da semente segrega-se de modo independente da característica forma da semente e vice-versa.


Por Mariana Araguaia
Graduada em Biologia

Vírus

Vírus são os únicos organismos acelulares da Terra atual.

Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovírus). A palavra vírus vem do Latim vírus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.

Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.

Ilustração do vírus HIV mostrando as proteínas do capsídeo responsáveis pela aderencia na célula hospedeira.

Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios bacteria e archaea). Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucleico (seja DNA ou RNA, ou os dois) sempre envolto por uma cápsula proteica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucleico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.

O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.

São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.

Esquema do Vírus HIV

Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA) e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.

Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorra a multiplicação do material genético viral.

Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.

Vírus, seres vivos ou não?

Vírus não têm qualquer atividade metabólica quando fora da célula hospedeira: eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer atividade biossintética. Eles obviamente se reproduzem, mas diferentemente de células, que crescem, duplicam seu conteúdo para então dividir-se em duas células filhas, os vírus replicam-se através de uma estratégia completamente diferente: eles invadem células, o que causa a dissociação dos componentes da partícula viral; esses componentes então interagem com o aparato metabólico da célula hospedeira, subvertendo o metabolismo celular para a produção de mais vírus.

Há grande debate na comunidade científica sobre se os vírus devem ser considerados seres vivos ou não, e esse debate e primariamente um resultado de diferentes percepções sobre o que vem a ser vida, em outras palavras, a definição de vida. Aqueles que defendem a ideia que os vírus não são vivos argumentam que organismos vivos devem possuir características como a habilidade de importar nutrientes e energia do ambiente, devem ter metabolismo (um conjunto de reações químicas altamente inter-relacionadas através das quais os seres vivos constroem e mantêm seus corpos, crescem e performam inúmeras outras tarefas, como locomoção, reprodução, etc.); organismos vivos também fazem parte de uma linhagem contínua, sendo necessariamente originados de seres semelhantes e, através da reprodução, gerar outros seres semelhantes (descendência ou prole), etc.

Os vírus preenchem alguns desses critérios: são parte de linhagens contínuas, reproduzem-se e evoluem em resposta ao ambiente, através de variabilidade e seleção, como qualquer ser vivo. Porém, não têm metabolismo próprio, por isso deveriam ser considerados "partículas infecciosas", ao invés de seres vivos propriamente ditos. Muitos, porém, não concordam com essa perspectiva, e argumentam que uma vez que os vírus são capazes de reproduzir-se, são organismos vivos; eles dependem do maquinário metabólico da célula hospedeira, mas até aíi todos os seres vivos dependem de interações com outros seres vivos. Outros ainda levam em consideração a presença massiva de vírus em todos os reinos do mundo natural, sua origem - aparentemente tão antiga como a própria vida - sua importância na história natural de todos os outros organismos, etc. Conforme já mencionado, diferentes conceitos a respeito do que vem a ser vida formam o cerne dessa discussão. Definir vida tem sido sempre um grande problema, e já que qualquer definição provavelmente será evasiva ou arbitrária, dificultando assim uma definição exata a respeito dos vírus.

Doenças humanas virais

No homem, inúmeras doenças são causadas por esses seres acelulares. Praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Abaixo você encontra as viroses mais frequentes na nossa espécie. Valorize principalmente os mecanismos de transmissão e de prevenção. Note que a febre amarela e dengue são duas viroses que envolvem a transmissão por insetos (mosquito da espécie Aedes aegypti). Para a primeira, existe vacina. Duas viroses relatadas abaixo, AIDS e condiloma acuminado, são doenças sexualmente trasmissíveis (DSTs). A tabela também relaciona viroses comuns na infância, rubélola, caxumba, sarampo, poliomelite - para as quais exiestem vacinas.

Algumas das principais viroses que acometem os seres humanos:

• Resfriado Comum;
• Caxumba;
• Raiva;
• Rubéola;
• Sarampo;
• Hepatites;
• Dengue;
• Poliomielite;
• Febre amarela;
• Varicela ou Catapora;
• Varíola;
• Meningite viral;
• Mononucleose Infecciosa;
• Herpes
• Condiloma
• Hantavirose
• AIDS.

Prevenção e tratamento de doenças virais

Devido ao uso da maquinaria das células do hospedeiro, os vírus tornam-se difíceis de matar. As mais eficientes soluções médicas para as doenças virais são, até agora, as vacinas para prevenir as infecções, e drogas que tratam os sintomas das infecções virais. Os pacientes frequentemente pedem antibióticos, que são inúteis contra os vírus, e seu abuso contra infecções virais é uma das causas de resistência antibiótica em bactérias. Diz-se, às vezes, que a ação prudente é começar com um tratamento de antibióticos enquanto espera-se pelos resultados dos exames para determinar se os sintomas dos pacientes são causados por uma infecção por vírus ou bactérias.

Bacteriófagos

Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bactéria intestinal Escherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas.

A reprodução ou replicação dos bacteriófagos, assim como os demais vírus, ocorre somente no interior de uma célula hospedeira.

Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam com o fago T aderindo à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda. Esta contrai-se, impelindo a parte central, tubular, para dentro da célula, à semelhança, de uma microsseringa. O DNA do vírus é, então, injetado fora da célula a cápsula protéica vazia. A partir desse momento, começa a diferenciação entre ciclo lítico e ciclo lisogênico.

No ciclo lítico, o vírus invade a bactéria, onde as funções normais desta são interrompidas na presença de ácido nucléico do vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ocorre a lise, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. Nesse ciclo, os vírus utilizam o equipamento bioquímico(Ribossomo)da célula para fabricar sua proteína (Capsídeo).

No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.

Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.