Dall’Antartide una nuova teoria sull’evoluzione dei virus!

Secondo un recente studio, condotto da un team di ricercatori dell’Università del South Wales in Australia e pubblicato sulla rivista Nature Microbiology, le acque salmastre dei laghi antartici (Fig.1) conterrebbero un plasmide (una seuenza di DNA) in grado di infettare nuovi microrganismi tramite una vescicola proteica di protezione. Secondo gli autori potrebbe trattarsi del preludio evolutivo del capside, una struttura che protegge il materiale genetico dei virus.

Fig.1 L’acqua salmastra del lago dell’Isola di Rauer, in Antartide: è una tra quelle campionate nel corso dello studio (Credit: UNSW Sydney).

I microrganismi in questione sono gli Archaea (Fig.2), i quali rappresentano il livello di organizzazione cellulare più elementare tra tutti gli esseri viventi. Il meccanismo messo in atto dagli Archaea  e oggetto stesso dello studio è il passaggio del materiale genetico tra l’interno e l’esterno di una cellula. Questo viene permesso grazie a due fenomeni: la presenza all’interno degli microrganismi di plasmidi (Fig.2), ossia di piccole molecole di DNA in grado di replicarsi in modo autonomo, o l’infezione da parte di virus che integrano il proprio genoma con quello della cellula ospite.

Fig.3 A sinistra immagine al microscopio elettronico di una colonia di Archaea. A destra la struttura tipica di un plasmide (origine di replicazione e geni).

Plasmidi e virus archaeali però sono entità differenti! Mentre i virus possiedono una struttura protettiva chiamata capside, i plasmidi sono molecole di DNA “nude e crude” che si muovono tra le cellule per contatto. Questo almeno fino ad oggi…  L’importanza della ricerca australiana, infatti, consiste nello smentire questa affermazione. Ma come è possibile?

I plasmidi isolati nei laghi dell’Antartide a partire da ceppi di Archaea in grado di sopravvivere nelle condizioni più estreme inospitali del continente (ad esempio il Deep Lake), e denominati pR1SE presentano delle caratteristiche uniche. Non sono solo semplici sequenze di DNA, ma possiedono una vescicola protettiva contenente le proteine dell’ospite! Questa struttura sembrerebbe non solo proteggere la sequenza di DNA ma permettere il trasferimento genetico in seguito all’infezione del plasmide di un’altra cellula ospite!

Gli autori della scoperta, con a capo il professor Rick Cavicchioli, sottolineano che è la prima che viene documentato un simile meccanismo e che, evolutivamente parlando, potrebbe rappresentare il preludio di quelle strutture protettive che rendono i virus di oggi efficienti ed estremamente patogeni!

Silvia Vallefuoco

Fonte: Le Scienze

 

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