Vírus gigantes carregam código genético que pode controlar o metabolismo dos seres vivos

Virions individuais do ‘vírus da maré marrom’. (Chuan Xiao e Yuejiao Xian / Universidade do Texas em El Paso)

Quanto mais descobrimos sobre vírus gigantes, mais perguntas parecemos ter. Ao contrário da maioria dos vírus, essas cepas gigantes são tão grandes que podem até ser confundidas com bactérias, e o tamanho e a complexidade de seus genomas parecem não ter fim para os mistérios.

Os vírus gigantes foram identificados apenas pela primeira vez neste século, mas numerosos achados desde então desafiaram nossas suposições de longa data sobre o que realmente são, inclusive se eles devem ser considerados seres vivos, afinal.

Alguns desses vírus gigantes parecem até criar seus próprios genes; outros possuem código genético que nunca encontramos antes.

Os vírus gigantes não são apenas notáveis pelo que há de diferente neles. Cada vez mais, parece que encontramos tipos com características apenas vistas em células vivas, e uma nova e impressionante descoberta feita por cientistas da Virginia Tech encontrou outras semelhanças genéticas intrigantes entre vírus gigantes e vida celular.

“Costumava haver muito pouca sobreposição e, quanto mais aprendemos, mais elas se sobrepõem”, explica o ecologista microbiano Frank Aylward.

“Em termos de repertórios genômicos, eles têm muito mais em comum do que esperávamos”.

Em um novo estudo, os pesquisadores realizaram uma pesquisa sobre diversidade viral, examinando bancos de dados de metagenoma disponíveis publicamente, contendo um conjunto de códigos genéticos, a partir dos quais eles reuniram genomas putativos para 501 tipos diferentes de vírus gigantes na ordem proposta de grandes vírus nucleocitoplasmáticos de DNA (NCLDVs) ), principalmente de ambientes aquáticos (onde infectam coisas como algas).

Além de encontrar genes esperados para processos como construção de capsídeos e infectividade viral, a equipe descobriu que vírus gigantes abrigam uma enorme diversidade de genes envolvidos em aspectos do metabolismo celular, incluindo processos como captação de nutrientes, colheita leve e metabolismo de nitrogênio.

Genes metabólicos já foram identificados em vírus antes, mas isso é algo diferente, dizem os pesquisadores.

Pesquisas anteriores em NCLDVs descobriram genes que se pensa serem adquiridos da vida celular através da transferência lateral de genes – o movimento de material genético entre organismos, em vez de ser transmitido de pai para filho. No contexto viral, isso sugere que vírus podem adquirir genes por acaso de hospedeiros infectados.

Aqui, no entanto, a equipe encontrou linhagens evolutivas de genes metabólicos virais que foram muito mais profundos, sugerindo relações duradouras entre patógenos e hospedeiros, cujo significado simbiótico ainda não podemos desvendar completamente.

“Isso implica que os vírus possuam esses genes há milhões de anos, até bilhões de anos, e são genes metabólicos específicos de vírus”, explica Aylward.

“Uma vez que os vírus infectam uma célula, não podemos mais pensar nela como sua própria entidade autônoma. Os aspectos fundamentais da fisiologia celular estão sendo reconectados por esses vírus após a infecção”.

Em outras palavras, vírus gigantes e seus ancestrais antigos podem ter vivido ao lado de organismos celulares por eras, não apenas replicando dentro das células de seres vivos, mas exercendo uma influência invisível em seus processos metabólicos todo esse tempo.

Como muitas das outras descobertas que parecemos fazer sobre vírus gigantes, parece exigir uma mudança de paradigma, se não uma mudança definitiva.

“Os vírus têm sido historicamente vistos como acessórios para a vida celular e, como tal, sua influência nos ciclos biogeoquímicos tem sido amplamente vista através das lentes de seu impacto na mortalidade do hospedeiro, em vez de atividades metabólicas diretas”, escrevem os autores. papel.

“O grande número de genes metabólicos celulares codificados nos genomas de NCLDV que revelamos neste estudo traz à luz uma visão alternativa na qual enzimas específicas de vírus têm um papel direto na formação da fisiologia das virocélulas”.

Em seguida, os pesquisadores desejam realizar estudos experimentais explorando como os metabolismos do hospedeiro podem ser afetados por vírus gigantes e pelos genes virais transportados ostensivamente para religar processos metabólicos.

Independentemente das respostas que encontrarmos, dado que estamos lidando com vírus gigantes, você pode apostar que haverá muitas novas incógnitas para resolver.

“Eles são apenas um saco de mistério”, diz o microbiologista Mohammad Moniruzzaman. “Eles são como uma grande floresta e você está de pé em frente à floresta e não sabe o que há nela.”


Publicado em 10/04/2020 15h35

Artigo original:

Estudo original:


Achou importante? Compartilhe!


Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: