Introdução a Virologia Marinha
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16-Sep-2015Category
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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
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& 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