Più apprendiamo sui virus giganti, più domande abbiamo. A differenza della maggior parte dei virus, questi ceppi giganti sono così grandi che potrebbero persino essere scambiati per batteri e le dimensioni e la complessità dei loro genomi superano le aspettative.
I virus giganti furono scoperti per la prima volta solo in questo secolo, ma da allora numerose scoperte simili hanno messo in discussione le nostre supposizioni di lunga data su cosa siano realmente i virus, incluso se debbano davvero essere considerati esseri viventi.
Alcuni di questi virus giganti sembrano addirittura creare i propri geni; altri hanno un codice genetico che non abbiamo mai incontrato prima.
Sembra che stiamo trovando sempre più tipi con caratteristiche visibili solo nelle cellule viventi, e una nuova sorprendente scoperta fatta dagli scienziati della Virginia Tech ha rivelato altre sorprendenti somiglianze genetiche tra virus giganti e vita cellulare.
“In termini di repertorio genomico, hanno molto più in comune di quanto potremmo aspettarci”, spiega il microbiologo Frank Aylward.
In un nuovo studio sulla diversità virale, gli scienziati stanno setacciando database metagenomici pubblicamente disponibili contenenti una varietà di codici genetici da cui hanno assemblato genomi putativi per 501 diversi tipi di virus giganti nell'ordine proposto dei grandi virus nucleocitoplasmatici del DNA (NCLDV). Principalmente dall'ambiente acquatico (dove si verifica la contaminazione da alghe).
Oltre a cercare geni anticipati per processi come la costruzione del capside e l'infettività virale, il team ha scoperto che i virus giganti trasportano un'enorme varietà di geni coinvolti in aspetti del metabolismo cellulare, inclusi processi come l'assorbimento dei nutrienti, la raccolta della luce e il metabolismo dell'azoto.
I ricercatori dicono che i geni metabolici sono stati trovati nei virus prima, ma questo è qualcosa di diverso.
Precedenti ricerche condotte da NCLDV hanno identificato geni che si ritiene possano essere acquisiti nella vita cellulare attraverso il trasferimento genico laterale – il movimento del materiale genetico tra gli organismi, in contrasto con il modo in cui viene passato dal genitore alla prole. In un contesto virale, ciò suggerisce che i virus possono acquisire accidentalmente geni da ospiti infetti.
Il team ha scoperto linee evolutive di geni metabolici virali che sono andati molto più in profondità, suggerendo una relazione di lunga data tra agenti patogeni e ospiti il cui significato simbiotico non possiamo ancora svelare completamente.
“Ciò implica che i virus hanno questi geni per milioni di anni, anche miliardi di anni, e sono geni metabolici specifici del virus”, spiega Aylward.
“Una volta che i virus infettano una cellula, non possiamo più pensarla come la nostra entità autonoma. I virus riorganizzano gli aspetti fondamentali della fisiologia cellulare dopo l'infezione. ”
In altre parole, i virus giganti ei loro antichi antenati potevano vivere insieme a organismi cellulari per eoni, non solo moltiplicandosi nelle cellule degli esseri viventi, ma esercitando anche un effetto invisibile sui loro processi metabolici per tutto questo tempo.
Come molte altre scoperte che gli scienziati stanno facendo sui virus giganti, richiede un doppio approccio, se non un cambio di paradigma diretto.
“I virus sono stati storicamente visti come accessori per la vita cellulare, e come tali il loro effetto sui cicli biogeochimici è stato ampiamente visto attraverso il prisma del loro effetto sulla mortalità dell'ospite, piuttosto che attraverso qualsiasi attività metabolica diretta”, scrivono gli autori nel loro articolo.
“Il gran numero di geni metabolici cellulari codificati dai genomi che stiamo scoprendo in questo studio evidenzia una visione alternativa in cui gli enzimi specifici del virus giocano un ruolo diretto nel plasmare la fisiologia delle cellule virali”.
Quindi, gli scienziati vogliono condurre un lavoro sperimentale, studiando come i metaboliti dell'ospite possono essere influenzati da virus giganti e geni virali, presumibilmente trasferiti per alterare i processi metabolici.
Non importa quali risposte troviamo, dato che abbiamo a che fare con virus giganti, puoi scommettere che ci saranno molte nuove incognite.
“Sono solo un magazzino di misteri”, dice il microbiologo Mohammad Moniruzzaman. “Sono come una grande foresta, e tu ti trovi di fronte alla foresta e non sai cosa ci sia dentro.”
I risultati sono presentati in Nature Communication.
Fonti: Foto: (Chuan Xiao e Yuejiao Xian / Università del Texas a El Paso)
