Ao analisar os genomas de micróbios unicelulares, uma equipa de investigadores descobriu milhares de vírus anteriormente desconhecidos.
Os investigadores encontraram ADN de mais de 30.000 vírus nos genomas de vários micróbios unicelulares, referiram num novo estudo, publicado recentemente na Proceedings of the National Academy of Sciences. A equipa explicou que o ADN viral pode permitir a uma célula hospedeira replicar vírus completos e funcionais.
“Ficámos muito surpreendidos com a quantidade de vírus que encontrámos através desta análise”, disse o ecologista Christopher Bellas, na Universidade de Innsbruck, na Áustria, o autor principal do estudo. “Em alguns casos, até 10% do ADN de um micróbio era constituído por vírus ocultos”, acrescentou, citado pelo Science Alert.
Os investigadores afirmam que estes vírus não parecem causar doenças aos seus hospedeiros e podem ser benéficos. Alguns dos novos vírus assemelham-se a virofagos, um tipo de vírus que infeta outros vírus patogénicos que tentam infetar a sua célula hospedeira.
“A razão pela qual encontram-se tantos vírus nos genomas dos micróbios ainda não é clara. A nossa hipótese mais forte é que eles protegem a célula da infeção por vírus perigosos”, explicou Christopher Bellas.
Viver na Terra significa lutar contra os vírus, as entidades biológicas mais abundantes no planeta, que infetam todo o tipo de formas de vida. São altamente diversificados e usam muitas táticas diferentes para explorar os seus hospedeiros celulares.
Alguns desses vírus replicam-se, adicionando o seu ADN a uma célula hospedeira e tornando-se parte do seu genoma. Quando isso acontece numa célula germinal, pode dar origem a elementos virais endógenos ou a ADN viral transmitido de uma geração para a seguinte numa espécie hospedeira.
Os cientistas encontraram elementos virais endógenos numa grande variedade de organismos, incluindo animais, plantas e fungos. Os mamíferos transportam uma variedade de fragmentos virais no seu ADN, por exemplo, e cerca de 8% do genoma humano é constituído por ADN de antigas infeções virais.
Os autores do estudo referiram que a maioria destes fragmentos já não são funcionais e são considerados “fósseis genómicos”. No entanto, as investigações sugerem que os elementos virais endógenos podem ser adaptativos nos seres humanos e noutros organismos, possivelmente ajudando a defender-se dos vírus modernos.
Isto é verdade para muitos eucariotas unicelulares, salientaram os investigadores, indicando que estes micróbios são normalmente infetados e mortos por vírus gigantes. Se um virofago já habita uma célula hospedeira, pode reprogramar um vírus gigante para construir virófagos em vez de se replicar, salvando o hospedeiro.
De acordo com o novo estudo, o ADN dos vírus recentemente descobertos é semelhante ao ADN dos virófagos, o que sugere que os micróbios podem ter alguma proteção contra os vírus gigantes graças aos vírus “incorporados” que residem nos seus genomas.
Até à data, o estudo dos elementos virais endógenos tem-se centrado sobretudo nos animais e nas plantas, escreveram os investigadores, dando pouca atenção aos protistas – organismos eucarióticos que não são animais, plantas ou fungos -, apesar de estes representarem a maior parte da biodiversidade eucariótica da Terra.
Descobrir milhares de novos vírus escondidos no ADN de micróbios não era o objetivo inicial de Christopher Bellas e dos seus colegas, que planeavam estudar um novo grupo de vírus que tinham encontrado nas águas do Gossenköllesee, um lago alpino no estado austríaco do Tirol.
“Inicialmente, queríamos encontrar a origem dos novos ‘vírus tipo Polinton’ No entanto, não sabíamos que organismos são normalmente infetados por estes vírus. Por isso, realizámos um estudo em grande escala para testar todos os micróbios cujas sequências de ADN são conhecidas”, notou Christopher Bellas.
Para o efeito, contaram com a ajuda de “Leo”, um grupo de computadores de alto desempenho da Universidade de Innsbruck, capaz de analisar grandes quantidades de dados.
Ao repararem em genes de virófagos e outros vírus em muitos dos genomas dos micróbios, os investigadores decidiram ir mais longe, utilizando o Leo para analisar todos os conjuntos de genomas de protistas disponíveis publicamente.
Encontraram elementos virais endógenos “escondidos em regiões repetitivas e difíceis de montar de genomas eucarióticos unicelulares”, observando que milhares de vírus integrados em algumas espécies sugerem que os vírus constituem uma faixa significativa e anteriormente não reconhecida de genomas protistas.
No estudo foram também encontradas evidências de que muitos elementos virais endógenos protistas não são apenas fósseis genómicos, mas vírus funcionais, sugerindo “que diversas matrizes desses elementos podem fazer parte de um sistema antivírus do hospedeiro”, referiram ainda os investigadores.
