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

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Por Natasha Romanzoti, em 14.04.2020

Pesquisadores do Instituto Politécnico e Universidade Estadual da Virgínia (EUA) descobriram semelhanças genéticas intrigantes entre vírus gigantes e vida celular.

Aparentemente, estes vírus possuem genes que controlam processos metabólicos e podem exercer grande influência em células vivas.

“Quanto mais aprendemos, mais eles [vírus gigantes e vida celular] se sobrepõem. Em termos de repertório genético, eles têm muito mais em comum do que esperaríamos”, explicou o ecologista microbial Frank Aylward ao Science Alert.

Vivo ou não vivo, eis a questão

A maioria dos vírus é muito pequena. Chamamos de vírus gigantes as cepas tão grandes que atingem os tamanhos de bactérias.

Estes organismos, descobertos neste século, possuem genomas complexos que vêm intrigando os cientistas há um bom tempo. Diversas descobertas recentes desafiaram a nossa concepção sobre vírus, incluindo se eles deveriam ser considerados seres vivos ou não.

Isso porque alguns desses vírus gigantes parecem criar seus próprios genes, enquanto outros possuem códigos genéticos jamais observados em qualquer outra criatura.

No novo estudo, os pesquisadores analisaram um banco de dados metagenômicos a partir do qual reuniram genomas putativos de 501 tipos diferentes de vírus gigantes classificados como “vírus de grandes nucleocitoplasmáticos de DNA”. Eles são encontrados principalmente em ambientes aquáticos, onde infectam coisas como algas.

Ao analisar essas informações genéticas, os cientistas de fato acharam coisas que já esperavam, como genes que processam a construção do capsídeo (a camada externa de proteínas que envolve a partícula viral) e infecciosidade viral.

No entanto, também descobriram que os vírus gigantes possuem uma diversidade enorme de genes que envolvem aspectos do metabolismo celular, incluindo processos como absorção de nutrientes e metabolismo de nitrogênio.

Milhões e milhões de anos

Essa descoberta é diferente de achados anteriores nos quais pesquisadores identificaram genes adquiridos em vírus gigantes através de transferência lateral. Isso significa que material genético foi passado entre organismos, ao invés de transferido de pai para filho.

Ou seja, é possível que vírus gigantes adquiram genes sem querer ao infectar organismos vivos.

A nova pesquisa, por outro lado, descobriu linhagens de genes metabólicos virais muito antigas, o que sugere relações duradouras entre patógenos e hospedeiros cujo significado ainda não podemos compreender totalmente.

“Isso implica que os vírus possuem esses genes há milhões de anos, até bilhões de anos, e são genes metabólicos específicos de vírus. 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 reconfigurados por esses vírus após a infecção”, afirma Aylward.

Repensando a forma como olhamos para os vírus

Em outras palavras, há uma possibilidade de que vírus gigantes e seus ancestrais possam ter vivido ao longo de organismos celulares por eras, replicando-se dentro das células destas criaturas vivas e exercendo uma influência invisível em seus processos metabólicos durante todo o tempo.

De acordo com os pesquisadores, os vírus têm sido historicamente vistos como “acessórios” para a vida celular, e sua influência nos ciclos biogeoquímicos observada somente através das lentes de seu impacto na mortalidade do hospedeiro.

Agora, talvez precisemos analisar essas criaturas pela perspectiva de quaisquer atividades metabólicas diretas.

“O grande número de genes metabólicos celulares codificados nos genomas de vírus de grandes nucleocitoplasmáticos revelado neste estudo traz à luz uma visão alternativa na qual enzimas específicas de vírus têm um papel direto na formação da fisiologia das virocélulas”, escrevem os cientistas em seu artigo.

Próximos passos

Os pesquisadores agora querem conduzir estudos experimentais para explorar como metabolismos hospedeiros são afetados por vírus gigantes e sua carga viral capaz de “reconfigurar” processos metabólicos.

As últimas descobertas foram publicadas na revista científica

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