Secondo il nuovo studio, il DNA dei virus appena scoperti è simile al DNA dei virofagi, suggerendo che i microbi possono godere di una certa protezione dai virus giganti grazie ai virus “incorporati” che risiedono nei loro genomi
Analizzando i genomi di microbi unicellulari, un team di ricercatori ha fatto una scoperta sorprendente: migliaia di virus precedentemente sconosciuti erano “nascosti” nel DNA dei microbi.
I ricercatori hanno trovato il DNA di oltre 30.000 virus incorporati nei genomi di vari microbi unicellulari, riportano nel loro nuovo studio. Spiegano che il DNA virale può consentire a una cellula ospite di replicare virus completi e funzionali.
“Siamo rimasti molto sorpresi dalla quantità di virus che abbiamo trovato attraverso questa analisi”, ha detto l’autore principale Christopher Bellas, un ecologo che studia i virus all’Università di Innsbruck in Austria. “In alcuni casi, si scopre che fino al 10 percento del DNA di un microbo è costituito da virus nascosti”.
“Questi virus non sembrano far ammalare i loro ospiti e possono essere utili”, hanno aggiunto i ricercatori. Alcuni dei nuovi virus assomigliano ai virofagi, un tipo di virus che infetta altri virus patogeni cercando di infettare una cellula ospite.
“Perché così tanti virus si trovano nei genomi microbici non è ancora chiaro”, dice Bellas. “La nostra ipotesi più convincente è che proteggano la cellula dall’essere infettata da virus pericolosi per essa.
Vivere sulla Terra significa combattere i virus, le entità biologiche più comuni sul pianeta, che infettano collettivamente ogni tipo di forma di vita. Sono molto diversi e usano molte tattiche diverse per sfruttare i loro ospiti cellulari.
Indipendentemente dai dibattiti semantici sul fatto che i virus siano vivi, certamente si inseriscono nella vita di altri esseri viventi. Alcuni addirittura si replicano aggiungendo il proprio DNA a una cellula ospite e diventando parte del suo genoma.
Quando ciò si verifica in una cellula germinale, può provocare elementi virali endogeni (EVE), o DNA virale, trasmessi da una generazione all’altra in una specie ospite.
Gli scienziati hanno trovato EVE in una vasta gamma di organismi, inclusi animali, piante e funghi. Ad esempio, i mammiferi portano diversi frammenti virali nel loro DNA e circa l’8% del genoma umano è costituito da DNA di antiche infezioni virali. Gli autori dello studio spiegano che la maggior parte di questi non sono più funzionali e sono considerati “fossili genomici”.
La ricerca suggerisce che gli EVE possono essere adattivi negli esseri umani e in altri organismi, forse aiutando a respingere i virus moderni.
Questo è vero per molti eucarioti unicellulari, sottolineano i ricercatori, osservando che questi microbi sono comunemente infettati e uccisi da virus giganti.
Se un virofago abita già una cellula ospite, può riprogrammare un virus gigante per costruire virofagi invece di replicarsi, salvando potenzialmente l’ospite.
Secondo il nuovo studio, il DNA dei virus appena scoperti è simile al DNA dei virofagi, suggerendo che i microbi possono godere di una certa protezione dai virus giganti grazie ai virus “incorporati” che risiedono nei loro genomi.
La ricerca di EVE finora si è concentrata principalmente su animali e piante, hanno scritto i ricercatori, con poca attenzione ai protisti, organismi eucarioti che non sono animali, piante o funghi.
Scoprire migliaia di nuovi virus nascosti nel DNA microbico non era l’obiettivo originale di Bellas e dei suoi colleghi, che progettavano di studiare un nuovo gruppo di virus trovato nelle acque di Gossenköllese, un lago alpino nella provincia austriaca del Tirolo.
“Inizialmente con la nostra ricerca, volevamo scoprire l’origine dei nuovi ‘virus simili a Polinton'”, afferma Bellas.
“Tuttavia, non sapevamo quali organismi fossero comunemente infettati da questi virus. Ecco perché abbiamo condotto uno studio su larga scala per testare tutti i microbi di cui sono note le sequenze di DNA».
Per fare ciò, si sono avvalsi dell’aiuto di Leo, un cluster di computer ad alte prestazioni dell’Università di Innsbruck in grado di analizzare enormi quantità di dati.
Notando i geni dei virofagi e di altri virus in molti dei genomi microbici, i ricercatori hanno deciso di approfondire lo studio utilizzando Leo per analizzare sistematicamente tutti i genomi dei protisti.
Hanno trovato gli EVE “nascosti in regioni ripetitive e difficili da connettere di genomi eucariotici unicellulari”, scrivono, osservando che migliaia di virus integrati mostrano che costituiscono una porzione significativa, precedentemente non studiata, dei genomi protisti.
Lo studio ha anche trovato prove che molti EVE protisti non sono solo fossili genomici ma virus funzionali, hanno aggiunto i ricercatori, “suggerendo che diversi array di questi elementi possono far parte del sistema antivirale dell’ospite”.
Fonte: sciencealert
Nota: lo studio è stato pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America.
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