Virusurile antice ar fi jucat un rol mai important decât credeam în evoluția noastră

Oamenii de știință au găsit rămășițe ale genomurilor lăsate de virusurile antice în ADN-ul unui organism unicelular cu care organismele complexe precum noi împărtășesc un strămoș comun.

Descoperirea sugerează că virusurile ar fi putut juca un rol mai important în evoluția noastră decât ne-am dat seama, contribuind cu gene care ar fi putut oferi celulelor precum strămoșul eucariotului simbiotic Amoebidium un avantaj în supraviețuire.

• De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
• Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?

Această nouă cercetare provine de la o echipă condusă de Alex de Mendoza Soler, biolog evoluționist la Universitatea Queen Mary din Londra.

„Este ca și cum am găsi cai troieni ascunși în ADN-ul Amoebidium-ului”, spune el. „Aceste inserții virale sunt potențial dăunătoare, dar Amoebidium pare să le țină în frâu prin reducerea lor la tăcere prin metode chimice.”

„Aici, arătăm cum un eucariot unicelular strâns înrudit cu animalele trece printr-un proces recurent de amestecare a genomului său cu cel al prădătorilor săi virusuri gigantice„, scriu autorii.

Un proces continuu și dinamic

Astfel de atacuri galopante asupra propriului proiect al sinelui ar trebui să aibă un rezultat letal pentru Amoebidium, însă microbii par să fi găsit o modalitate de a face față, reducând la tăcere aceste gene străine prin modificarea uneia dintre cele patru litere din alfabetul ADN cu ajutorul unui mecanism numit 5-metilcitozină (5mC).

Baza citozină, sau „C”, este modificată de o enzimă numită DNMT1, care se găsește în toate organismele pluricelulare. Cercetătorii au vrut să găsească rădăcinile pre-animale ale enzimei, ceea ce i-a condus la un protist numit Amoebidium appalachense, care a fost descoperit pentru prima dată ascuns în exoscheletul insectelor de apă dulce.

Ei au descoperit că aceste organisme unicelulare nu numai că produc DNMT1, dar l-au folosit pentru a menține o cantitate surprinzătoare de material genetic de la virusuri gigantice care au fost pierduți în istorie.

„Aceste descoperiri pun la îndoială înțelegerea noastră a relației dintre virusuri și gazdele lor”, spune de Mendoza Soler. Deși în mod tradițional virusurile sunt văzute ca invadatori, el spune că studiul echipei sale sugerează o poveste mai complexă, scrie ScienceAlert.

Cercetătorii propun ca acest mecanism de adaptare să permită microbilor nu numai să supraviețuiască afluxului de ADN de virus gigant, ci și să îl încorporeze în linia lor genetică.

Beneficii pentru ADN-ul nostru

Pentru a vedea dacă acest fenomen ar putea fi mai răspândit, ei au comparat genomurile unei varietăți de Amoebidia izolate. Ei au găsit un nivel ridicat de diversitate în materialul viral, ceea ce sugerează că procesul este continuu și dinamic.

„Este posibil ca inserțiile virale să fi jucat un rol în evoluția organismelor complexe, oferindu-le gene noi. Iar acest lucru este permis de îmblânzirea chimică a ADN-ului acestor intruși”, spune de Mendoza Soler.

Și pentru că A. appalachense este o rudă a animalelor, aceste descoperiri ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine un fenomen similar care are loc în propriul nostru corp.

Oamenii și alte mamifere au, de asemenea, rămășițe ale unor virusuri străvechi încâlcite în ADN-ul lor. Denumite retrovirusuri endogene, se crede că acestea sunt rămășițele virusurilor care nu au reușit să ne ucidă.

Cândva se presupunea că nu sunt altceva decât trofeele inactive ale unei invazii eșuate, se crede din ce în ce mai mult că multe dintre ele ar fi putut aduce unele beneficii pentru a fi încă păstrate în ADN-ul nostru.

Această cercetare a fost publicată în Science Advances.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cum ne ajută Inteligența Artificială să înțelegem mai bine virusurile?

Virusul gripei aviare de la vaci a suferit mutații. Care este pericolul pentru oameni?

Virusurile din intestinele oamenilor ar putea ajuta la reglarea stresului

Noi simulări arată cum se strecoară virusul HIV în nucleul celulei