Enormes faixas de nossa biblioteca de DNA são compostas de genes não codificantes que há muito eram considerados “DNA lixo”. Descobertas recentes, entretanto, mostraram que esses pedaços de DNA realmente têm muitos propósitos em mamíferos.
Alguns ajudam a formar a estrutura em nossas moléculas de DNA para que possam ser empacotados ordenadamente dentro de nossos núcleos celulares, enquanto outros estão envolvidos na regulação gênica. Agora, pesquisadores da University of New South Wales, na Austrália, descobriram outro propósito potencial para essas instruções não codificantes, dentro dos genomas dos marsupiais.
Algumas das sequências de genes antes consideradas “lixo” são na verdade fragmentos de vírus deixados enterrados em nosso DNA de uma infecção em um ancestral há muito esquecido.
Sempre que um vírus o infecta, há uma chance de que ele deixe um pedaço de si mesmo dentro do seu DNA e, se isso acontecer em um óvulo ou espermatozóide, será transmitido de geração em geração. Estes são conhecidos como elementos virais endógenos (EVEs).
Em humanos, os fragmentos de DNA viral constituem cerca de 8% do nosso genoma. Eles podem fornecer um registro de infecções virais ao longo de nossa história evolutiva, como a memória genética.
“Esses fragmentos virais foram retidos por uma razão”, disse a paleovirologista Emma Harding. “Ao longo de milhões de anos de evolução, esperaríamos que todo o DNA mudasse, no entanto, esses fósseis são preservados e mantidos intactos.”
Para tentar descobrir o porquê, Harding e colegas pesquisaram EVEs nos genomas de 13 espécies de marsupiais, incluindo o wallaby tammar (Macropus eugeni), o diabo da Tasmânia (Sarcophilus harrisii) e os dunnarts de cauda gorda (Sminthopsis crassicaudata).
Eles encontraram EVEs de três grupos virais – Bornaviridae, Filoviridae e Parvoviridae – em todos os animais amostrados.
“Um dos EVEs que encontrei era da família de vírus Bornaviridae, que entrou pela primeira vez no DNA dos animais durante a época dos dinossauros, quando as massas de terra da América do Sul e da Austrália ainda estavam unidas”, disse Harding. Bornaviridae está presente tanto nos gambás da América quanto nos marsupiais da Austrália.
Os EVEs Bornaviridae eram particularmente prevalentes e mais relacionados a fósseis virais semelhantes encontrados em pássaros e répteis, em vez daqueles vistos em mamíferos placentários como nós.
“Pensava-se que os vírus Bornaviridae haviam evoluído 100 milhões de anos atrás”, explicou Harding. “Mas o que encontrei em quase todos os DNAs de marsupiais que examinamos o coloca em 160 milhões de anos.”
Surpreendentemente, alguns desses antigos fragmentos virais ainda estavam sendo transcritos em RNA. Freqüentemente, nas células, as transcrições de RNA agem como modelos de proteínas. Mas, neste caso, eles não estavam sendo traduzidos, tornando-os efetivamente RNA não codificante.
Isso não os torna inúteis. O RNA não codificante é usado em várias funções celulares, incluindo a regulação da transcrição do RNA entre outros genes.
Significativamente, também se sabe que este tipo de RNA é usado para muitas funções celulares, incluindo a regulação da criação de RNA, e também é conhecido por contribuir para a defesa imunológica contra vírus em plantas e invertebrados. Os morcegos também possuem um cache particularmente grande desses fragmentos virais fósseis, e são bem conhecidos por sua infeliz habilidade de sobreviver carregando vírus mortais que afetam a maioria dos outros mamíferos.
Observando os coalas com mais detalhes, os pesquisadores descobriram que alguns dos EVEs estavam de fato sendo transcritos em pequenas moléculas de RNA conhecidas por serem antivirais em invertebrados.
“Isso sugere a possibilidade tentadora desse sistema de defesa de RNA, que se pensava anteriormente ser abandonado em mamíferos em favor do sistema de interferon, ainda estar ativo e protegendo as células marsupiais”, escreveram Harding e colegas em Microbiology Australia.
Como os marsupiais passam a maior parte de seu tempo de desenvolvimento dentro da bolsa da mãe, alguns nascem antes mesmo de desenvolverem ossos, quanto mais sistemas imunológicos em pleno funcionamento. Portanto, esse tipo de defesa antiviral pode ser fundamental para os jovens com bolsa, suspeita a equipe.
“Este poderia ser um mecanismo semelhante à vacinação, mas é herdado por gerações. Ao manter um fóssil viral, a célula é imunizada contra infecções futuras”, disse Harding.
“Se pudermos mostrar que isso ocorre em marsupiais, também pode estar ocorrendo em outros animais, incluindo humanos.”
Publicado em 12/09/2021 14h11
Artigo original:
Estudo original: