Pandoravirus – entitatea care ar putea schimba definiţia vieţii

În urmă cu zece ani, oamenii de ştiinţă descoperiseră accidental o specie numită mimivirus, care a fost, multă vreme, cea mai mare specie de virus cunoscută. Mimivirusul şi rudele sale – megavirusurile – pot atinge dimensiuni de 700 nanometri, având peste 1.000 de gene – trăsături speciifice mai degrabă bacteriilor parazite.  Virusurile „tipice”  sunt mul mai mici şi cu alcătuire mai simplă, având 20-300 nm , iar unele dintre ele, precum virusul gripal sau HIV, nu au mai mult de 10 gene.

Comparativ cu acestea, mimivirusul era un adevărat „colos” în lunmea virusurilor. Dar acum, specialiştii de la Centrul Naţional de Cercetare Ştiinţifică din Marsilia, Franţa, au descoperit două noi specii de virusuri încă şi mai mari. Forma lor – cea a unor amfore greceşti – le-a evocat cercetătorilor mitul Pandorei, inspirând numele pe care l-au dat acestei noi familii de virusuri: pandoravirusuri.

• Protest Greenpeace la Forumul Economic Mondial: ce mesaje au afișat activiștii?
• Europa trebuie să învețe cum să aibă grijă de ea însăși, avertizează Volodimir Zelenski

După cum au declarat specialiştii, descoperirea acestor virusuri înseamnă, într-un fel, „deschiderea cutiei Pandorei”, deoarece nimic nu va mai fi la fel de acum înainte: descoperirea dărâmă fundamentele a ceea ce credeau oamenii de ştiinţă despre virusuri. Rezultatele cercetprilor au fopst publicate în jurnalul Science.

Existenţa acestor specii virale, de dimensiuni atât de mari şi cu unele caracteristici care le apropie de bacterii, şterge graniţa dintre virusuri şi lumea vie. (Numeroşi oameni de ştiinţă considerau virusurile drept entiăţi ne-vii, pentru că nu se încadrau în definişia tradiţională a fiinţelor vii: organisme cu structură celulară, capabile de metabolism şi autoreplicare prin propriile mijloace. Virusurile nu au structură celulară şi nu pot trăi decât în interiorul unor celule ale altor organisme, unde folosesc mecanismele celulei-gazdă pentru a se reproduce, motiv pentru care unii cercetători le considerau ne-vii.)

Cercetări viitoare ar putea identifica forme de viaţă intermediare între organismele celulare şi virusuri, stabilind o continuitate între cel două categorii. 

Speciile nou-descoperite sunt atât de mari, încât pot fi văzute cu un microscop optic tradiţional; au lungimea de 1 micrometru (o milionime de metru, cam o sutime din grosimea unui fir de păr uman) şi au un număr de gene uimitor de mare – cca. 2.500. Cercetătorii înşişi au fost surprinşi, declarând că, în asemenea, condişii, nu se ştie care ar mai putea fi limitele în ceea ce priveşte complexitatea virusurilor. 

De ce au pandoravirusurile atât de multe gene, când alte virusuri au mult mai puţine, este greu de spus. O ipoteză sugerează că virusurile uriaşe care au ca material genetic ADN-ul ar putea fi descendenţii simplificaţi, „reduşi”, ai unor organisme celulare. 

După cum explică cercetătorii, paraziţii de orice fel suferă un proces de „reducţie genomică”, adică pot pierde un număr de gene, fără ca acest lucru să le dăuneze, deoarece folosesc genele gazdei pentru a avea la dispoziţie funcţiile necesare.

Unul dintre virusuri,  Pandoravirus salinus, a fost descoperit în Chile, la gurile râului Tunquen, iar celălalt, Pandoravirus dulcis, a fost identificat în mâlul de pe fundul unui lac cu apă dulce, puţin aânc, din apropiere de Melbourne, Australia. De fapt, asemenea entităţi au fost observate în urmă cu 13 ani, dar la vremea aceea, cercetătorii nu şi-au dat seama că era vorba despre virusuri.

Cele două specii virale au fost descoperite în timp ce specialiştii studiau, de fapt, amoebele, organisme unicelulare. Amoebele nu sunt, probabil, gazdele obişnuite ale acestor virusuri (care infectează, cred specialiştii, protozoare sau alge); cum însă algele sau protozoarele sunt mult mai greu de crescut în laborator, cercetătorii au recurs la amoebe, care se hrănesc cu tot felul de microorganisme din mediu şi astfel au „înghiţit” şi pandoravirusuri. Pandoravirusurile se replică în interiorul amoebelor, producând moarte acestora; când amoeba moare, celula ei se dezintegrează, eliberând cca. 100 de copii ale pandoravirusului.

Studiind genomul pandoravirusurilor, oamenii de ştiinţă au mai avut câteva suprize. Peste 93% dintre genele lor nu seamănă cu nimic altceva cunoscut până acum, ceea ce face ca originea acestor virusuri să fie un mister. Analiza genomului sugerează că pandoravirusurile nu sunt înrudite cu nicio altă familie de virusuri cunoscută. Aceste virusuri au peste 2000 de gene care codifică sinteza unor proteine şi enzime cu funcţii necunoscute.

Elucidarea funcţiilor lor biochimice ar putea fi de mare interes pentru biotehnologie şi aplicaţii biomedicale; de aceea, cercetătorii intenţionează să propună un proiect amplu de studiere a genomului pandoravirusurilor.

Faptul că pandoravirusurile sunt total diferite de orice altă familie de virusuri cunoscută sugerează că ar mai putea exsta şi alte familii de virusuri gigantice încă nedescoperite şi arată cât de incompletă este cunoaşterea noastră în ceea ce priveşte diversitatea de microorganisme a planetei. Noile descoperiri s-ar putea dovedi revoluţionare şi ar putea schimba profund ceea ce credem la ora actuală despre originea şi evoluţia vieţii.

Sursa: Live Science / Credit foto: Chantal Abergel / Jean-Michel Claverie