Vírus gigantes evoluíram de minivírus, diz estudo

Depois de descobrir um novo grupo de vírus gigante com o mais completo conjunto de genes transcritos até hoje, um grupo de cientistas do Joint Genome Institute do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE JGI, na sigla em inglês) está mais confiante em afirmar que, provavelmente, eles evoluíram como versões maiores dos minivírus. A pesquisa, que foi publicada nesta quinta-feira na revista Science, apresenta o grupo recém-descoberto dos Klosneuvirus, indicando que eles podem não ter se desenvolvido a partir de células, como se pensava.

“A descoberta apresenta a evolução do vírus para nós de novas maneiras, expandindo amplamente a nossa compreensão de quantos genes de hospedeiro eles podem capturar durante a sua evolução”, disse em comunicado Eugene Koonin, biólogo evolucionário do Instituto Nacional de Saúde, nos Estados Unidos. Além disso, os hospedeiros dos Klosneuvirus são protistas (microrganismos unicelulares que contêm núcleo) e, embora os cientistas ainda não tenham compreendido exatamente como esses vírus gigantes causam impacto sobre eles, sabem que isso pode prejudicar a regulação de diversos processos biológicos e químicos do planeta.

Os vírus estão presentes em todo o mundo. Sua população estimada é 19 vezes maior do que um trilhão – o que significa que o número espalhado pelo planeta ultrapassa (e muito) a quantidade de estrelas na Via Láctea. Os gigantes, por sua vez, são caracterizados por seus genomas desproporcionalmente grandes e por sua capacidade de codificar genes que possivelmente estão envolvidos na síntese de proteínas, uma característica observada apenas em células. “Uma vez que a síntese da proteína é uma das marcas as mais proeminentes da vida celular, isso mostra que estes vírus novos são mais parecidos com células do que qualquer outro vírus já visto”, disse Koonin, fazendo referência ao grupo recém-descoberto. Essa característica única levou a duas hipóteses diferentes sobre a origem dos vírus gigantes – uma considerando que eles evoluíram de uma célula antiga, provavelmente de um domínio desconhecido de vida celular que foi extinto, e outra de vírus menores.

A descoberta do Klosneuvirus suporta esta última ideia, como afirma Tanja Woyke, líder do Programa de Genômica Microbial do Joint Genome Institute e autora sênior do artigo. Segundo ela, neste cenário, um vírus menor pode ter infectado hospedeiros eucarióticos (que possuem núcleo celular) e incorporado genes codificadores de fontes independentes. Em um primeiro momento, a equipe de pesquisadores achou que esses genes tinham uma origem comum – porém, análises mais detalhadas mostraram que eles vinham de hospedeiros diferentes. Construindo uma árvore evolutiva, eles perceberam que os Klosneuvirus foram adquirindo-os pouco a pouco ao longo de sua evolução. Essa incorporação fragmentada dos genes das células pode ter explicado a habilidade de codificá-los para síntese de proteínas, assim como o desenvolvimento de um genoma desproporcional.

Woyke e o pesquisador Frederik Schulz, também do Joint Genome Institute, descobriram o Klosneuvirus enquanto analisavam dados de uma amostra de planta coletada em Klosterneuburg, na Áustria. Esses dados fazem parte de um projeto do Programa de Ciências Comunitárias do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que investiga o uso de vários tipos de bactérias no tratamento de resíduos industriais e esgoto. “Nós esperávamos sequências de genomas de bactérias nitrificantes (principais conversoras de amônia em íons de nitrogênio) naqueles dados”, disse Woyke. “Encontrar um vírus gigante levou o projeto a uma direção totalmente nova, inesperada e, ainda assim, muito empolgante.”

O biólogo Eugene Koonin acredita que informações sobre o genoma de outros tipos de vírus gigantes estão presentes naquele banco de dados, apenas esperando para serem descobertos. “Estou bem confiante de que o registro atual que temos do tamanho do genoma de vírus gigantes vai ser quebrado”, diz ele.