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Transcrição de vídeo

RKA10E Imagine que estou resfriado. Não posso imaginar um tópico melhor para fazer um vídeo sobre vírus e eu não queria torná-lo tão pesado. Um vírus ou vários vírus. Na minha opinião os vírus são, de alguma forma, a coisa mais fascinante em toda a biologia porque eles obscurecem a fronteira entre o que é um objeto inanimado e o que é vida. O que é... vida. Olhemos para nós mesmos ou para a vida como algo que você identifica quando a vê. Você vê algo que nasce, cresce e está em constante mutação ou evolução, talvez se mova por aí, talvez isso não aconteça, mas ele está metabolizando coisas em torno de si, reproduz-se e, em seguida, morre. Você diz: isso provavelmente é vida. Nesse contexto podemos incluir a maioria das coisas que vemos ou mesmo nós. Podemos nos incluir nessa categoria, temos as bactérias, temos as plantas... Eu estou maltratando o sistema de taxonomia aqui, mas tendemos a reconhecer a vida quando a vemos. Mas os vírus são apenas um monte de informações genéticas dentro de uma proteína. Dentro de uma cápsula de proteína. Deixe-me desenhar aqui. Uma informação genética pode vir em qualquer forma, pode ser um RNA, pode ser um DNA, pode ser uma cadeia simples de RNA, uma cadeia dupla de RNA. Às vezes, para cadeia simples, eles vão escrever "ss" em frente do nome do vírus. Se estamos falando sobre uma cadeia dupla de DNA, vão colocar um "ds" frente do nome. Mas a ideia geral é que todos os vírus podem vir em todas essas formas, e trazem informações genéticas em algumas cadeias de ácidos nucleicos, tanto cadeias simples ou duplas de RNA, ou simples ou duplas de DNA. Elas estão contidas dentro de algum tipo de estrutura proteica chamada capsídeo. É o tipo de desenho clássico, é um tipo de icosaedro parecido com isso aqui. Deixe-me ver se consigo fazer justiça a ele, é mais ou menos isso. Nem todos os vírus tem que ter exatamente essa aparência. Há milhares de tipos de vírus, estamos apenas abordando esse tópico superficialmente, e ainda tentando entender quais os que estão lá fora e todas as maneiras diferentes por meio das quais eles podem se replicar, mas falaremos mais sobre isso no futuro. Eu suspeito fortemente de que quase todas as formas possíveis de reprodução devam existir de alguma forma no mundo dos vírus, mas eles são apenas estas proteínas capsídicas compostas de um monte de pequenas proteínas juntas e todas elas têm algum material genético que pode ser DNA ou pode ser RNA, por isso eu vou desenhar o material genético aqui. A proteína não é sempre transparente, mas se fosse você poderia ver alguns materiais genéticos lá dentro. Então, a questão é: isto é vida? Me parece bastante inanimado. Isso não cresce, não metaboliza coisas. Essa coisa, abandonada aos seus próprios recursos, vai apenas ficar parada como um livro sobre a mesa. Apenas parada, não vai mudar nada, mas o que acontece é que o debate surge. Você pode dizer: "professor, quando você o define assim, apenas se parece com um monte de moléculas juntas, isso não é vida." Mas o vírus começa a aparecer como vida quando ele entra em contato com as coisas que nós normalmente consideramos vida. O que os vírus fazem? Um exemplo clássico é um vírus que irá se juntar a uma célula. Então, eu vou desenhar essa coisa um pouquinho menor. Vamos dizer que este é o meu vírus, vou desenhá-lo como um pequeno hexágono. E o que ele faz? Ele vai se juntar a uma célula, e poderia ser qualquer tipo de célula, uma célula de bactéria, uma célula vegetal ou uma célula humana. Vou desenhar a célula aqui. As células são geralmente muito maiores do que os vírus. No caso de células com membranas permeáveis, ele descobre alguma forma para penetrá-las, às vezes ele pode só se fundir. Eu não quero complicar o tópico, mas alguns vírus têm suas próprias pequenas membranas. Vamos falar sobre isso em um segundo, sobre como um vírus obtém suas membranas. Um vírus pode ter sua própria membrana como esta, que fica em torno de seu capsídeo. E, em seguida, essas membranas vão se fundir e aí o vírus poderá entrar na célula. Mas este é um dos métodos, há outros métodos e eles são raramente os mesmos. Digamos que outro método seria o vírus convencer com base em alguns receptores de proteínas nele ou nas células e obviamente eles têm que ser um tipo de cavalo de Troia, a célula não quer o vírus, então o vírus tem que convencer a célula de que não é uma partícula externa. Podemos fazer vários vídeos sobre o funcionamento dos vírus, este é um campo de pesquisa contínuo. Às vezes pode ser um vírus que será consumido pela célula, talvez a célula pense que é algo que ela precisa consumir. Dessa forma, a célula engloba o vírus e estas partes irão eventualmente se fundir e, em seguida, o vírus entra na célula. Isso é chamado de endocitose, vou falar sobre isso. A célula o absorve em seu citoplasma, isso não acontece apenas com o vírus, mas esse é um mecanismo de entrada. Há casos onde a célula tem uma superfície muito espessa, por exemplo, no caso das bactérias. Vou desenhar aqui com uma cor melhor. Vamos desenhar direitinho. Vamos dizer que se trata de uma bactéria aqui e ela tem uma superfície espessa, nem mesmo os vírus entram na célula, eles apenas saem da célula dessa forma. Não estou desenhando em escala. Eles injetam seu material genético. Há obviamente uma enorme variedade de modos pelas quais os vírus penetram nas células, mas isso não vem ao caso. O interessante é que eles entram na célula e depois de entrarem na célula, eles liberam seu material genético. O seu material genético fica flutuando dentro dela. Se o material genético for um RNA, e eu digo que existem quase todas as formas diferentes possíveis de mecanismos na natureza, nós apenas ainda não as descobrimos. Mas aqueles vírus que nós já descobrimos fazem isso de todas as formas possíveis. Se eles têm RNA este pode, imediatamente, começar a ser usado. Nós vamos dizer que isso aqui é o núcleo da célula, e sendo o núcleo da célula normalmente possui o DNA desta forma. Talvez eu vá fazer o DNA em outra cor, mas o DNA normalmente é transcrito pelo RNA na célula, que é uma célula normal, o RNA sai do núcleo, vai para os ribossomos e você tem o conjunto do RNA com o RNAt ou RNA transportador. O RNA codifica diferentes proteínas e eu falo sobre isso em outro vídeo. Essas proteínas são formadas e vão formar as diferentes estruturas em uma célula, mas o que um vírus faz é entrar neste processo aqui. Entrando neste mecanismo, o RNA do vírus vai fazer o que o RNA da célula teria feito. E ele começa a codificar suas próprias proteínas, obviamente este RNA não irá codificaras mesmas coisas lá. As primeiras proteínas são codificadas para às vezes começarem a matar o DNA e o RNA que poderiam competir com ele. O vírus codifica as suas próprias proteínas e essas proteínas vão formar mais agentes virais, essas proteínas começam a gerar mais e mais partículas virais. Ao mesmo tempo, este RNA está se replicando, ele usa os mecanismos da célula deixando-a a sua sorte e o vírus fica apenas parado lá, mas após sua entrada na célula, ele pode usar todas as estruturas dela para se replicar. É surpreendente a bioquímica do vírus. Estas moléculas de RNA vão parar nestes capsídeos e, uma vez que haja uma quantidade suficiente de RNA e a célula tiver todos os seus recursos destruídos, estes novos vírus individuais, que se replicaram usando todos os mecanismos da célula, vão encontrar alguma maneira para sair da célula. A maioria, e eu não quero dizer todos porque nós ainda nem mesmo descobrimos todos os tipos de vírus que existem, mas em sua maioria quando há uma quantidade suficiente, eles vão liberar proteínas ou vão sintetizar proteínas, porque eles não produzem suas próprias, o que faz com que a célula morra ou com que sua membrana se dissolva. A membrana se dissolve, aí a célula se fragmenta, a... célula se fragmenta. A fragmentação significa que a membrana da célula desaparece, e todos esses vírus podem emergir por si próprios. Eu falei antes que há alguns deles que têm sua própria membrana, como eles conseguiram ter membranas bilipídicas? Alguns deles, na verdade, uma vez que tenham se replicado na célula nem sempre saem matando a célula, eles não têm como fragmentá-las. Tudo que estou falando são formas específicas de como um vírus pode funcionar, mas os vírus exploram diferentes formas. Eles fazem quase todo tipo de combinações diferentes para replicar, decodificar as proteínas e escapar das células. Alguns deles apenas se expandem e quando se expandem, empurram a parede da célula, ou a membrana. Eu não deveria dizer parede celular. A membrana exterior da célula e quando eles a empurram, levam uma parte da membrana com eles. Até que quando a célula se expandir o bastante o vírus vai se fundir com ela e levar uma parte da membrana com ele. Você pode imaginar porque isso seria uma coisa útil para ele, porque agora possuindo a membrana e esses vírus com membranas são chamados envelopados. Ele possui algo parecido com esta célula. Quando ele quer infectar outra célula como esta, não vai ter mais a aparência de uma partícula externa, é uma forma muito útil de parecer com algo que você não é. Se você não acha que isso é suficientemente assustador, estar capturando o DNA de um organismo saiba, que os vírus podem mudar o DNA de um organismo. Um dos exemplos mais comuns é o vírus HIV. Deixe-me escrever isso aqui. HIV, que é um tipo de retrovírus. Retrovírus, que é fascinante devido ao que ele faz. Ele tem RNA dentro dele, entra numa célula. Imaginemos que ele entra numa célula. E ele fica dentro da célula desse jeito. Ele traz uma proteína e você pergunta: mas onde ele consegue essa proteína? Todas essas coisas vieram de uma célula diferente, usa tudo de outras células, aminoácidos, ribossomos, ácidos nucleicos e tudo para se construir. Quaisquer proteínas que tenha dentro dele, mas de outra célula. Ele traz a transcriptase reversa. E a transcriptase reversa leva o seu RNA e o codifica no DNA, do seu RNA para o DNA. Quando o HIV foi descoberto as pessoas pensavam que ele partia do DNA para o RNA, mas esse paradigma foi quebrado. O vírus codifica o DNA a partir do RNA e como se isso já não fosse ruim o bastante, ele vai incorporar o seu RNA no DNA da célula hospedeira. Esse RNA irá ser incorporado no DNA da célula hospedeira. Digamos que o amarelo é o DNA da célula hospedeira e este é o seu núcleo, então ele realmente mexe com a composição genética de quem ele está infectando. Quando eu fiz vídeos sobre bactérias, eu disse: para cada uma das células humanas há 20 células de bactérias e elas vivem conosco, são úteis e são parte de nós, são 10% da nossa massa seca e todo o resto, as bactérias estão conosco durante a nossa vida. Elas não mudam quem somos, mas esses retrovírus estão realmente mudando nossa composição genética. Os meus genes. Eu levo isso para o lado pessoal. Eles definem quem eu sou, esses vírus vão entrar e alterar minha composição genética, uma vez que eles são parte do DNA, do DNA normal das proteínas, do RNA e através desse processo codificarão suas próprias proteínas, ou o que eles precisam para ficar. Às vezes, eles vão ficar inativos e não vão fazer nada e, às vezes, por algum tipo de estímulo ambiental, vão começar a codificar para si novamente. Eles irão começar a produzir mais, produzindo proteína direto a partir do organismo, do DNA da célula. Os vírus se tornam parte do organismo. Eu não posso imaginar forma mais íntima de se tornar parte de um organismo do que se tornar parte de seu DNA, não consigo imaginar qualquer outra maneira de definir um organismo. Se isso por si só não é estranho o bastante, veja a partir do seguinte ângulo: quando um vírus se torna parte do DNA de um organismo isto é chamado um provírus. Provírus. Se isso ainda não é estranho o bastante, imaginemos que ele infecte uma célula... no meu nariz ou no meu braço. Como as células passam pela mitose, todas as suas réplicas serão geneticamente idênticas, elas vão possuir esse DNA viral. O que pode ser bom é que pelo menos meus filhos não vão contraí-los. Pelo menos não se tornaram parte da minha espécie, mas ele não tem apenas que infectar as células somáticas, poderia infectar uma célula germinativa, ele poderia penetrar em uma célula germinativa. E estas células, como já aprendemos, são aquelas que produzem os gametas: nos homens os espermatozoides e nas mulheres, os óvulos. Imagina se você tiver uma célula germinativa infectada? Depois de se tornar parte do DNA da célula, estou passando adiante esse DNA viral para o meu filho ou minha filha e eles vão passá-los aos filhos deles. Essa ideia por si só é muito assustadora, essa é minha opinião. As pessoas estimam que de 5% a 8%, e isso assusta muito, faz você pensar sobre o que nós somos. Nós, seres humanos. Mas a estimativa é que de 5% a 8% no genoma humano... eu falei sobre as bactérias, que elas estariam conosco durante a nossa vida, mas a estimativa atual é... e eu pesquisei bastante sobre isso, em alguns lugares dizem 8% e outros 5%, é tudo palpite. As pessoas estão fazendo isso com base no que veem no DNA e o grau de semelhança do DNA em outros organismos. Enfim, a estimativa é que de 5% a 8% do genoma humano é composto de vírus, de retrovírus antigos que se incorporaram às células germinativas humanas, no DNA humano. São os chamados retrovirus endógenos. Retrovírus endógenos. O que é muito surpreendente porque eles não dizem: vão ficar conosco durante a nossa vida ou que eles possam nos ajudar ou prejudicar. Eles só dizem que de 5% a 8% do nosso DNA, na verdade, se originam de vírus e isso é outra coisa que diz respeito à variação genética, porque os vírus fazem algo que é chamado de transferência horizontal de genes. Você pode imaginar um vírus que vai de uma espécie para outra? Que vai da espécie "A" para a espécie "B"? E sofre mutações para ser capaz de se infiltrar nessas células? Que pode mudar o DNA que ele já tem, que faz parte dele, o DNA do qual ele é feito? Às vezes, quando começa a codificar em alguns destes outros organismos aqui, teremos um provírus. Onde está a parte azul é o DNA original do vírus, o amarelo é o DNA original do organismo. Às vezes, quando ele é codificado, ocupa pequenas partes do DNA do outro organismo. Talvez a maior parte seja o DNA viral, mas ele pode, quando foi transcrito e transformou-se, levar um pouco. Quando ele foi transformado ou replicado, levar um pouco do DNA do organismo anterior. Ele corta parte do DNA de um organismo e as leva para outro organismo, trazendo-as de uma espécie para outra espécie. Então um vírus pode fazer cruzamento entre espécies. Para você ter uma ideia, o DNA pode transitar entre espécies, isso realmente, para mim... isso me faz pensar em quão interligadas as espécies podem ser. Nós imaginamos que estamos sozinhos e só podemos nos reproduzir uns com os outros e ter variação genética dentro de uma mesma espécie, mas os vírus introduzem esta noção de transferência horizontal através da transdução. Transdução horizontal é apenas a ideia do vírus dizendo: olha, quando eu me replico, posso obter um pouco do organismo que estou parasitando, talvez eu possa levar um pouco do seu DNA comigo e infectar o DNA no próximo organismo. Então nós temos esse DNA transitando de organismo para organismo, ele unifica todas as formas de vida compostas de DNA, que é toda a vida que conhecemos no planeta. E se tudo isso já não é assustador o bastante, eu vou deixar a parte mais assustadora para o final. Nós poderíamos falar sobre as diferentes classes de vírus, mas você está familiarizado com parte da terminologia. Há vírus que atacam bactérias e eles, muitas vezes, fazem isso. Nós os estudamos porque isto é uma boa alternativa aos antibióticos. Os vírus que atacam as bactérias são chamados bacteriófagos. Mas às vezes a bactéria é muito pior para o vírus. Bacteriófagos e eu já falei para vocês sobre como eles têm seu DNA. Como as bactérias têm paredes espessas, eles irão inserir o DNA na bactéria e quando se fala em DNA, a ideia é de um provírus. Quando um vírus se fragmenta, tem essa aparência, isso é chamado de ciclo lítico. É apenas um termo que é bom saber se for fazer uma prova de biologia. Quando o vírus se incorpora no DNA do organismo hospedeiro e fica inativo por algum tempo, isso é chamado de ciclo lisogênico. E normalmente é um provírus passando por um ciclo lisogênico nos eucariontes, nos organismos cuja célula tem uma membrana nuclear. Quando as pessoas falam sobre o ciclo lisogênico, estão falando sobre o DNA viral que está inativo no DNA das bactérias ou o DNA do bacteriófago que está inativo. Mas só para você ter uma ideia do que isso, abre aspas, "parece", fecha aspas, logo aqui eu tenho duas fotos da Wikipedia: uma é do CDC, Centers for Disease Control and Prevention ou Centro de Controle e Prevenção de Doenças. Esses pontinhos verdes que você vê aqui por toda a superfície, essa coisa grande aqui, este é um glóbulo branco. É parte do sistema imunológico do ser humano, é um glóbulo branco. Glóbulo branco. E o que você vê emergindo da superfície, brotando da superfície deste leucócito e que dá um sentido de escala também, trata-se do vírus HIV1. Você está familiarizado com a terminologia. O HIV é um vírus que infecta os glóbulos brancos. A AIDS é a síndrome que se contrai quando seu sistema imunológico está super enfraquecido e muitas pessoas padecem de infecções que as pessoas com o sistema imunológico normal não padecem. Isso é assustador, essas coisas dentro desta célula enorme são os vírus usando o mecanismo dela para reproduzir seu DNA, ou seu RNA, e esses capsídeos de proteína. Eles deixam a célula, levam um pouco da membrana com eles e podem deixar uma parte de seu DNA para traz, no DNA da célula. Eles realmente mudam o que é a essência da célula. Esta é outra figura assustadora. Estes são bacteriófagos. São bacteriófagos e eles mostram o que eu disse antes, trata-se de uma bactéria aqui, esta é sua parede celular e é espessa, é difícil atravessá-la. O vírus não pode nem mesclar, nem se fundir através dela. Eles ficam do lado de fora da bactéria e estão injetando o seu material genético na bactéria propriamente dita. E você pode imaginar, apenas olhando o tamanho dessas coisas, trata-se de uma célula, parece um planeta inteiro ou que fosse uma bactéria, estas coisas são muito menores aproximadamente 0,01 de uma bactéria, e são muito menores do que 0,01 desta célula sobre a qual estamos falando. São extremamente difíceis de filtrar e de se proteger delas, porque são partículas tão pequenas que você acha que são coisas exóticas que existem, como HIV ou Ébola, que causam a síndrome respiratória aguda grave, mas elas também são coisas comuns. Eu disse no início deste vídeo que estava resfriado. Tenho um resfriado porque alguns vírus infectaram o tecido da minha passagem nasal. Eles estão provocando... um corrimento nasal e outros sintomas, e os vírus também causam a Catapora, causam o Herpes simples, dores musculares, eles estão por aí, por todos os lados. Quase posso garantir que você tem algum vírus com você enquanto fala. Eles estão em torno de você, mas é uma questão muito... intrigante, filosoficamente. Porque comecei com a pergunta: o que consideramos seres vivos? E quando eu mostrei isso para você... vejam, eles são esta proteína com parte de uma molécula de ácido nucleico nele, que não está fazendo nada, ele não parece com a vida, não está se movendo por aí, não tem um metabolismo, não está comendo, não está se reproduzindo, mas, de repente, quando você pensa sobre o que ele faz com as células e como ele as usa para reproduzir, é parecido com o termo usado na área de negócios, de estratégia de ativos. Ele não precisa de todos os mecanismos porque ele pode usar o mecanismo de outras pessoas para se replicar. Você quer mesmo considerá-lo como uma forma inteligente de vida, porque ele não passa por todos os problemas que todas as outras formas de vida tem. Você se pergunta o que a vida é, ou mesmo o que somos. Somos nós estas coisas que possuem DNA ou nós somos mecanismos de transporte para o DNA? E estas são as coisas mais importantes. As infecções virais são batalhas entre diferentes formas de DNA e RNA e outras formas similares. Enfim, não quero ficar filosofando, mas eu espero que isso dê uma boa ideia a você do que são os vírus e porque eles realmente são, para mim, os mais fascinantes pseudo organismos de toda a biologia.
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