Nova descoberta sugere que os vírus são mais como zumbis

Que diabo é isso? Os cientistas fazem essa pergunta todos os dias ao tentar descobrir como as coisas vivas estão relacionadas umas às outras. As respostas não são fáceis ou triviais. Afiliações biológicas são usadas não apenas para construir um catálogo da vida, mas também para entender como a vida evoluiu em suas muitas formas. A Conversação

Os vírus são um excelente exemplo. Eles representam um problema para os biólogos porque eles não têm células e, portanto, não se enquadram em nenhum dos três principais grupos ou “domínios” da vida que todos os outros organismos fazem - bactérias, archaea (uma forma diferente de micróbio) e eucariota. (plantas, animais e fungos, entre outros). Alguns cientistas argumentam que os vírus não contam como organismos vivos e são melhor vistos como material genético desonesto que não pode se reproduzir por conta própria e precisa seqüestrar as células hospedeiras. Outros acreditam que os vírus evoluíram a partir de organismos celulares e, portanto, contam como um quarto domínio da vida.

A última teoria foi impulsionada pela descoberta há uma década de vírus gigantes que são mais semelhantes às formas de vida celular. Mas um novo estudo publicado na revista Science, sobre os genomas desses vírus gigantes chama essa idéia em questão. Então os cientistas terão que começar sua busca pelas origens dos vírus novamente?

Os vírus são seres minúsculos e minimalistas que fogem das nuances da vida celular. Eles são geralmente composto de material genético (DNA ou RNA de seu primo molecular), muitas vezes cercado por um revestimento de proteína chamado capsídeo, às vezes com camadas adicionais emprestadas de uma célula hospedeira. Os vírus só podem se replicar dentro de uma célula hospedeira, cortando seu metabolismo, e cada domínio da vida é infectado por diferentes versões desses invasores celulares.

Esta tremenda dependência das células hospedeiras os empurra para o limites da definição da vida, com alguns considerando-os vivos e outros mortos. Não é de admirar que a maioria das histórias de zumbis envolva um vírus. Talvez seja mais fácil considerar os vírus mortos-vivos. A grande questão é: de onde eles vêm?


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teorias concorrentes tente explicar como os vírus evoluíram. Um retrata os vírus como descendentes de uma antiga linhagem de organismos celulares que viviam dentro de outras células e simplificavam sua estrutura ao longo do tempo. Isso os tornaria os únicos sobreviventes de um quarto domínio de vida há muito perdido que deixou a organização celular para trás. Se os vírus evoluíssem de organismos vivos, faria sentido pensar neles como vivos agora.

Agentes desonestos

Outra teoria propõe que os vírus começaram como agentes genéticos desonestos, vagabundos no genoma que escaparam de seu confinamento celular. Eles podem estar relacionados com genes saltadores que pode copiar ou se cortar de um genoma e depois colar-se em outras partes do DNA. Nesse caso, os vírus seriam o resultado de acidentes moleculares que se tornaram estáveis ​​evolutivamente. Isso significaria que eles nunca foram organismos vivos completos, assim como um vírus de computador não é um computador completo.

Ambas as propostas têm suas falhas. O primeiro não explica como os vírus são simples. Não existem outros organismos conhecidos com esse grau extremo de simplificação. Por outro lado, a segunda teoria não explica por que os vírus são muito mais complexos do que outros elementos genéticos móveis, nenhum dos quais tem algo comparável a um revestimento de capsídeo.

Então, em 2004, cientistas descobriu um tipo de vírus gigante (ou “girus”) que parecia inclinar a balança em favor de vírus com origens celulares. Eles são chamados de gigantes por um bom motivo. Alguns são dez vezes maiores em tamanho e comprimento do genoma do que o nosso amado vírus da gripe, e têm quantos genes 2,500 em comparação com 11 escassa da gripe.

Esse material genético adicional inclui instruções para produzir proteínas, algo que carece de outros vírus, mas presente em todas as outras formas de vida. O sistema molecular não está completo e as giruses ainda precisam invadir as células para fazer mais giruses. Mas alguns pesquisadores sugeriram que esses genes poderiam ser sobras de um passado celular, reforçando a existência de um quarto domínio da vida.

Por outro lado, a natureza genética agitada dos vírus os torna propensos a pegar genes de outros organismos. Isso levou outros para discutir que todos esses genes adicionais em giruses são produtos do roubo evolucionário.

Problema gigante

Agora um novo estudo confirmou a natureza “emprestada” de todos esses genes em vírus. A pesquisa usa os métodos mais avançados, chamados Next Generation Sequencing (NGS), para mapear o DNA extraído de uma estação de tratamento de águas residuais em Klosterneuburg, na Áustria. Nos últimos anos, estudos baseados em NGS descobriram miríades novos tipos de formas de vidae, neste caso, a NGS revelou uma linhagem completamente nova de vírus gigantes, os Klosneuviruses.

Entre todas as giros, os Klosneuviruses possuem o maior conjunto de genes envolvidos na produção de proteínas. Ao comparar os genomas de diferentes vírus gigantes e reconstruir cuidadosamente sua evolução, os pesquisadores mostram convincentemente que a maquinaria que produz proteína nessas variedades é uma adição genética relativamente recente - não os restos de um genoma ancestral maior.

O estudo argumenta que as células hospedeiras que esses vírus tentaram seqüestrar podem ter desenvolvido uma estratégia de defesa baseada em esconder proteínas dos invasores. Então os vírus se adaptaram incorporando alguns desses genes em seu genoma. Os pesquisadores concluíram que os vírus gigantes analisados ​​neste estudo evoluíram várias vezes a partir de vírus menores, rejeitando a ideia de que evoluíram a partir de formas de vida celulares.

No entanto, a nova evidência não mata completamente os vírus. Novos gnarls na árvore da vida são descobertos todos os dias, e uma nova descoberta ainda pode fornecer uma ligação entre a vida celular e acelular - ou provar o contrário. Até lá, vamos continuar pensando sobre a natureza da vida, a relação entre zumbis e vírus, e imaginando "o que diabos é isso?"

Sobre o autor

Jordi Paps, Professor da Faculdade de Ciências Biológicas, Universidade de Essex

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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