UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA AMBIENTAL

M.SC PRISCILA SANTANA PEREIRA

Introduo a Virologia

Marinha: Caractersticas

e Importncia Ambiental

VRUS NO ERAM

CONHECIDOS!

1898

Vrus foram descobertos

(filtro de 0,22m,

porcelana.

1937

Criao do Microscpio

eletrnico

1915

Bacterifago (Vaccinia)

1946

Primeiro Vrus

Marinho

Os vrus no eram considerados seres

vivos, mas sim biomolculas ou

partculas proteinadas ( 0,2 m) que no fazem diviso binria, no so

autnomas e possuem cido nucleico

(elemento infeccioso).

Lwoff, 1957 Fonte: Raoult & Forterre, 2008

A Vida surge de outra vida....

Koch Organismo vivo pode causar doenas.

O que so vrus?

Vrus = Veneno, latim;

So nicos na natureza;

Estrutura celular convertidas em maquinrio (Beijerink);

Vrus so capazes de se adaptar a mudanas ambientais;

Viso mais difundida Vrus NO so entidades vivas;

Como so constitudos os vrus???

ICTV: CIDO NUCLEICO, ESTRUTURA VIRAL, ESTRATGIA

DE REPLICAO E SEQUENCIA NUCLEOTDICA.

73 famlias 9 subfamlias

287 gneros 1950 espcies virais

Classificao dos vrus

Classificao dos vrus

1940

Descoberta dos vrus marinhos

(1946)

1970

Divulgada a hiptese da ala

microbiana (1974)

Desenvolvimento de mtodo de

contagem direta de micro-organismos marinhos (1976)

1980

Primeiro fago marinho cultivado

(1980)

Partculas virais encontradas em alta abundncia na gua

do mar (1986)

1990

Hipotetizada a contribuio viral

para os ciclos biogeoqumicos

(1990)

Desenvolvimento do mtodo de

contagem viral com SYBR Green

(1998)

2000

Primeiro genoma viral marinho

sequenciado (2002)

Genes da fotossntese

encontrados em cianfagos (2003)

Descoberta de vrus gigantes

possuidores do maior genoma,

Megavirus chilensis (2003)

Vrus so descritos como as entidades

biolgicas mais abundantes dos oceanos - 1030

(2005)

Virosfera marinha global explorada

(2006)

Estudos dos vrus satlites - Sputnicks

e Mavirus (2009)

2010

Inicia-se os estudos do virioplanckton no Brasil - UFF

(2010)

Descoberta do Samba Virus no rio

da floresta Amaznica (2011)

Determinao da presena de vrus

marinhos em Arraial do Cabo, Bzios e Baa de

Guanabara/RJ (2014)

1974- Descrita a importncia dos virus na ecologia marinha;

1986 - (107-108 particulas/mL na superfcie dgua);

Fonte: Arslan, D. et al., 2011, Forest Rohwer & Rebecca Vega Thurber - Nature 459, 207-212 (14 May 2009) - adapted

Seus tamanhos podem variar de 20 m at 750 m.

Oceanos:

Cobrem 70% da Terra

Abrigam 90% da biomassa de microrganismos

Viriosfera: lise de 20% - 40% dessa biomassa/dia maior

reserva de diversidade gentica da Terra.

Maior abundncia (108 109 partculas virais/ml) na superfcie e 1030 partculas virais/ml nos oceanos.

Vasta distribuio

Controle da abundncia de Procariontes e Eucariontes

Distribuio e biodiversidade

de espcies

Mediar transferncia de genes

Ciclagem de nutrientes

Fonte: Furhman, 1999; Wilhem & Suttle, 1999; Thingstand, 2000; Brussard, et. al, 2008; Breitbart, 2012.

Grande parte do fluxo total de

matria e energia da cadeia

alimentar marinha atravs dos

vrus se torna MOD

Agentes patognicos????

NOVA PERSPECTIVA

VIRAL!!!!

Qual a importncia da comunidade viral?

MOP(viva)

MOD MOP(morta)

Bomba Biolgica Dissulfeto (DMS) Ferro Mineralizao do N em NH4 CO2

Shunt viral

(Shelfford et al, 2012)

A quantidade e a composio de material que liberado atravs da lise viral afeta a

comunidade microbiana e os ciclos biogeoqumicos.

Altera:

a estrutura e diversidade das comunidades fitoplanctnicas e produo da matria orgnica

da estrutura de populaes e comunidades hetertrofas marinhas Bloom Algas

Exportao de C e nutrientes maior em

relao ao afluxo de novos nutrientes

A lise celular mediada por vrus intensifica um desvio do carbono de MOP

para MOD

Ciclo do Carbono - C: decisivo para a quantificao de nutrientes e de fluxo de energia

- MOD: reciclado atravs da comunidade microbiana (ala microbiana)

- MOP: transferido para nvel trfico dos herbvoros

This model is a revision of the steady-state model of Jumars et al. (1989) Fo

nte

: W

ilh

elm

& S

utt

le, 1

99

9

Nitrognio e Fsforo

- Disponibilidade de N e P: regula produo primria.

- Lise viral: liberao de cidos nucleicos e aminocidos

Elementos-trao : Ferro

- Limitao do crescimento do fitoplncton.

- Gobler et al. (1997): Estudo examinou a liberao de elementos-trao por lise viral em

A.anophagefferens.

Liberao de ferro dissolvido durante a lise viral, seguido de uma rpida transferncia de

ferro para a fase de partculas, como resultado de uma rpida assimilao por bactrias

heterotrficas

Fonte de nutriente para bactrias partir de produtos de lise de fitoplncton

A lise de plncton marinho por vrus provavelmente fornece uma rota direta pela qual o

ferro organicamente complexado liberado de volta para a comunidade microbiana.

Fonte: Wilhelm & Suttle, 1999

Source: Clokie et. al., 2011, adapted; ICTV - EC 45, Edinburgh, July 2013/Email ratification 2014

Sub famlia:

Alphaherpesvirinae Gnero Scutavirus (Tartarugas)

Famlia:

Alloherpesviridae (Peixes) Diversos : Batrachovirus

Cyprinivirus

Ictalurivirus

Salmonivirus

Ambiente Ecossistema Vrus Bactria Referncia

Marinho Raunefjorde,

Noruega 9.9x106 0.2x106 Bergh (1989)

Dulccola Raunefjorde,

Noruega 1.1x107 a 3.5x107 0.7x105 a 1.5x105

Helda & Gunnar

(1991)

Marinho Golfo do Mxico,

EUA 28.3x107 3.5106

Heldal &

Gunnar(1991)

Marinho Golfo de Bothnia,

Sucia 1.7-5.2x107 - Cochlan (1993)

Marinho Baa deTampa ,

Florida, EUA 0.2x108 0.56x107 Jiang & Paul (1995)

Marinho Lago Donghu,

China 5.8x108 a 1.9x109 8.3x106 a 5.1x107 Hennes (1995)

Dulccola Lago Constance,

Alemanha 10-40x106 -

Hennes & Simon

(1995)

Dulccola Lagos de Quebec,

Canada 41-250x106 0.02-14x106

Maranger & Bird

(1995)

Dulccola Lagos da Antartica 4.2-33.5x106 4.3x14x106 Kepner (1998)

Marinho Mar Mediterrneo 5-30x106 - Guixa-Boixereu

(1999)

Dulccola Lago Erie, EUA 0.3-3.7x108 1.8-4.6x106 Wilhelm & Smith

(2000)

Dulccola Lago Skarlen,

Sua 1.2x107 a 2.4x107 0.2x106 a 1.1x106 Ansio (2004)

Dulccola Diama Dam, frica 1.5x107 1.1x106 Bettarel (2006)

Marinho Baa de

Chesapeake, EUA 1.1x106 3.2x105 Liu (2006)

Dulccola Lago Druzhby,

Leste da Antartica 1.6-15.6x108 1-2.4x108 Swastrow (2007)

Dulccola Lago Batata,

Oriximin, Brasil 0.2-1.7x107 1-3.4x106 Barros (2010)

Marinho Mar de Sargasso,

Atlntico Norte 6-12x109 3.5-6.5x108 Parsons (2012)

Abundncia de vrus

(partculas.mL-1) e

bactrias (clula.mL-1)

em diversos ambientes

aquticos.

NUCLEO-CYTOPLASMA

1. Vrus liga a receptores na

clula.

2.Migrao do core do DNA

para o ncleo

3.Replicao do genoma .

4.Sntese de protenas

precoces.

5. Sntese das protenas tardias

e montagem de novos virions

no citoplasma

Caractersticas do genoma

DNA dupla fita

250.000-350.000 nucleotideos

G+C 40-52%

Phycodnaviridae

Simetria: Icosadrica

Gneros: Chlorovirus

Coccolithovirus Prasinovirus

Prymnesiovirus Phaevirus

Raphidovirus

Emiliania huxleyi cocolitforo + abundante

Capaz de formar floraes com extenso at 10.000 km2.

O vrus pertence ao gnero Coccolithovirus.

Genoma completo sequenciado 407.339 pb codificar 472 seqncias

codificantes de protenas (cds).

o maior Phycodnavirus sequenciado at o momento (wilson et al., 2005b).

Famlia Herpesviridae

1. Herpesvrus Salmonis (Herpesvrus disease of Salmonidis)

HPV-1 Comum em trutas

Sintomas: Exoftalmia

Abdmen aumentado

Edema

HPV-2 : Trutas arco Iris

Salmo prateado

Salmo kokanee

Salmo masou

Salmo chum

Sintomas: letargia

perda de apetite

escurecimento da pele

pigmentao sanguinolenta

* Animais desenvolvem cncer de pele, barbatanas e maxilar

Mec. Transmisso: Contato direto

Channel Catfish Virus (Herpesvrus de bagre)

Caractersticas: Persistncia na gua a 25C /2dias e 28dias a 4C

Comum em recm nato e Larvas de peixe Vero /Temp. H2O=22-30C

Sintomas: Diminuio no apetite

Distrbios na locomoo