Virusurile, spre deosebire de celulele vii, sunt formate exclusiv din material genetic și nu au capacitatea de a produce proteine pe cont propriu, conform informațiilor disponibile pe ScienceDaily. Aceasta înseamnă că, pentru a funcționa, virusurile depind în întregime de celulele gazdă.
În ultimele decenii, cercetătorii s-au străduit să descifreze originile virusurilor, evoluția lor și locul în care se situează în arborele vieții. Printre cei care au contribuit semnificativ la această cercetare se numără profesorul Masaharu Takemura de la Universitatea de Științe din Tokyo (TUS), Japonia.
În anul 2001, împreună cu dr. Philip Bell de la Universitatea Macquarie din Sydney, Takemura a propus o teorie inovatoare despre originea virusurilor nucleare celulare, cunoscută sub numele de eucariogeneză virală, un termen introdus de dr. Bell. Această ipoteză sugerează că nucleul celulelor eucariote ar putea proveni dintr-un virus ADN mare, precum poxvirusul, care a infectat un strămoș arheu. Spre deosebire de comportamentul tipic al virusurilor, care distrug gazda, acest virus ar fi putut să se integreze în citoplasmă, absorbind treptat gene esențiale din celula gazdă și evoluând în nucleul celulelor eucariote.
Dacă această teorie este validă, implicarea virusurilor în apariția vieții complexe ar fi fost mult mai semnificativă decât s-a crezut anterior.
Virusurile ADN gigantice și fabricile de viruși
În 2003, descoperirea virușilor ADN gigantici a adus o contribuție importantă în sprijinul acestei teorii. Când acești viruși infectează celulele, generează structuri denumite fabrici de viruși, care sunt locuri de replicare a ADN-ului și care seamănă cu o versiune primitivă a nucleului celular.
În ultimii ani, cercetătorii au identificat noi viruși ADN gigantici, inclusiv membri ai familiei Mamonoviridae, care infectează amoeba precum acanthamoeba, și clandestinovirus, care afectează vermamoeba.
Descoperirea ushikuvirusului
Recent, într-un studiu publicat în Journal of Virology, profesorul Takemura și echipa sa de la Institutul Național de Științe Naturale (NINS) din Japonia au descris un nou virus ADN gigant, denumit ushikuvirus, izolat din lacul Ushiku din prefectura Ibaraki, Japonia. Aceasta descoperire aduce dovezi suplimentare care susțin ipoteza originii virusului nuclear.
Echipa de cercetare a fost formată din studenți la masterat de la TUS, alături de dr. Raymond Burton-Smith și profesorul Kazuyoshi Murata de la NINS. Prof. Takemura a subliniat că virușii gigantici reprezintă o comoară neexplorată pe deplin, având potențialul de a oferi o nouă viziune asupra legăturii dintre organismele vii și viruși.
Structură unică și strategie de infectare
Virușii gigantici sunt răspândiți în natură, dar dificultatea izolării lor face ca fiecare descoperire să fie semnificativă. Ushikuvirus infectează vermamoeba, având asemănări structurale cu familia Mamonoviridae, în special cu Medusavirus. Medusavirusul este renumit pentru forma sa icosaedrică și spiculele scurte ce acoperă capsida sa.
Cu toate acestea, ushikuvirusul prezintă diferențe notabile. Acesta provoacă un efect citopatic distinct, care determină o creștere atipică a celulelor infectate. Suprafața capsidei conține structuri proeminente acoperite cu capace unice, unele având extensii filamentoase, ce nu sunt prezente la medusavirusuri.
O altă diferență importantă constă în modul în care ushikuvirusul se replicate. Spre deosebire de Medusavirus și clandestinovirus, care se reproduc în interiorul unui nucleu gazdă intact, ushikuvirusul zdrobește membrana nucleară în timpul replicării, generând noi particule virale. Această observație sugerează o posibilă legătură evolutivă între virusurile din familia Mamonoviridae, care utilizează nucleul intact, și virusurile gigantice, precum pandoravirusul, care perturbă membrana nucleară.
Indicii privind evoluția eucariotelor
Prin analiza acestor variații structurale și funcționale, cercetătorii pot obține informații valoroase despre diversificarea virusurilor gigantice și despre modul în care interacțiunile cu celulele gazdă ar fi putut influența evoluția vieții eucariote complexe. Prof. Takemura a afirmat că descoperirea ushikuvirusului, care are o gazdă diferită, va contribui la înțelegerea evoluției și filogeniei familiei Mamonoviridae, aducându-ne mai aproape de descifrarea misterelor evoluției organismelor eucariote și ale virusurilor gigantice.
Implicații potențiale pentru sănătate
Studiul virusurilor gigantice care infectează amoebele are și aplicații practice importante. Anumite specii de Acanthamoeba sunt responsabile pentru afecțiuni grave, inclusiv encefalita amoebică. O mai bună înțelegere a modului în care virusurile gigantice infectează și distrug aceste microorganisme ar putea oferi baze pentru dezvoltarea unor noi strategii de prevenire și tratament pentru infecțiile cauzate de acestea.
