Nuovi virus giganti trovati in Austria: fanno parte di un quarto dominio della vita?

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I turisti che visitano la città di Klosterneuburg, nell’Austria orientale, spesso si dirigono verso il monastero del XII secolo o al memoriale all’autore Franz Kafka. I virologi e biologi evoluzionisti, invece, sono più interessati all’impianto di depurazione della città, dove hanno rinvenuto un genoma che sembra provenire dalla maggior parte delle cellule virus-simili. Queste stranezze sfidano la controversa ipotesi che i cosiddetti virus giganti siano discendenti da un gruppo scomparso di organismi – un quarto dominio cellulare della vita. Al contrario, lo studio sostiene, che questi virus “fuori misura” hanno origini più modeste; “Ho trovato [il lavoro] molto convincente“, dice il virologo ambientale Matthias Fischer del Matthias Fischer of the Max Planck Institute for Medical Research a Heidelberg, in Germania.

In generale, la maggior parte dei virus sono molto più piccoli delle cellule e hanno bisogno solo di pochi geni, in quanto essi replicano cooptando le macchine dei loro ospiti. Poiché i virus non possono riprodursi in modo indipendente e non hanno altre caratteristiche tipiche degli organismi cellulari, i biologi in genere li escludono dal “club della vita”.

La prima relazione di virus giganti ha scosso i ricercatori. Non solo questi virus sono più grandi di molti microrganismi, ma possono avere più di 2500 geni, superando molti batteri. Secondo alcuni scienziati, questi colossi hanno fatto emergere la necessità di apportare delle modifiche alla struttura dell’albero evolutivo della vita. L’albero standard ha tre gruppi principali, o domini – Archea, Bacteria ed Eucarioti -, ma molti ricercatori hanno proposto che i virus giganti siano gli “avanzi” di un quarto dominio della vita. Secondo questa prospettiva, i loro antenati sarebbero state cellule, ormai estinte, che nel corso del tempo hanno abbandonato molti geni e sono diventati parassiti.

I tre domini della vita

Invece altri scienziati, come il biologo evoluzionista Eugene Koonin del National Center for Biotechnology Information a Bethesda, nel Maryland, ritengono non sia necessaria la presenza di un quarto dominio per spiegare la scoperta: “È chiaro che questi virus giganti appartengono ad un gruppo di virus che comprende virus anche molto più piccoli“, dice il biologo. Egli ritiene che si siano evoluti quando alcuni di questi virus più piccoli hanno incorporato sempre più DNA dagli “ospiti” che attaccavano e siano quindi diventati enormi.

I ricercatori hanno rilevato questo virus gigante nei liquami austriaci.

Interessanti per la soluzione della disputa in questo campo sono state le indagini di Frederik Schulz, postdottorato presso il Department of Energy Joint Genome Institute di Walnut Creek, California, e il suo team di ricerca. Essi non avevano intenzione di provare lo scenario del quarto dominio quando hanno collaborato con gli scienziati austriaci per indagare sui microbi nei fanghi dall’impianto di Klosterneuburg. Per tale indagine hanno usato un approccio di metagenomica, che prevede di sequenziare tutto il DNA in un campione per identificare le impronte genomiche di nuovi organismi, anziché isolare direttamente le cellule o i virus. Quando la squadra ha assemblato alcuni di questi frammenti in un genoma, ha concluso che esso appartiene ad un nuovo virus gigante, che hanno chiamato Klosneuvirus. Applicando le stesse tecniche per i campioni provenienti da altri locali, il team ha messo insieme i genomi di tre virus affini. Questi Klosneuvirus spiccavano perché i loro genomi sono più simili a quelli di una cellula rispetto a quelli di qualsiasi virus gigante precedentemente analizzato. Ad esempio, le cellule costruiscono le proteine utilizzando 20 tipi di amminoacidi, e ciascuno ha un enzima differente che appone ad una molecola carrier per consegnarlo nei siti di sintesi proteica. Alcuni virus giganti trasportano geni per sette varietà di enzimi di attacco, ma i Klosneuvirus hanno i geni per tutti e 20!

Virus gigante

Analizzare i genomi di questi virus ha reso possibile verificare se essi discendono da un quarto dominio di vita cellulare o, al contrario, da altri virus. I ricercatori hanno confrontato le sequenze dei geni differenti di attacco in una serie di virus ed altri organismi viventi. La loro analisi ha indicato che i virus giganti avevano via via raccolto i geni degli enzimi di attacco da diversi ospiti. “Non ci sono prove per un quarto dominio, e questo lavoro lo conferma“, dice Curtis Suttle, virologo ambientale presso l’Università della British Columbia di Vancouver, in Canada.

 

Salvatore Gemmellaro

 

Fonte: Science

Informazioni su Salvatore Gemmellaro 84 Articoli

Non ho mai fatto della Scienza solo una materia di studio ed una passione personale, ma l’ho sempre ammirata come un’opera d’arte. Riesco a vederne la bellezza. I miei contemporanei probabilmente vedono solamente basi di Rna, gli enzimi. Io vedo Picasso, le più stupende sculture della biologia, vedo i Virus. Sono laureando in Scienze Biologiche, ed intendo dar del mio, in futuro, nel mondo della ricerca scientifica.

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