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Vírus gigantes recém-descobertos parecem estrelas, tartarugas e frascos de perfume

May 18, 2023May 18, 2023

Matthias G. Fischer et al., 2023/bioRxiv

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Estima-se que existam mais de 100 bilhões de trilhões (1.024) estrelas no espaço, mas você sabia que o número de estrelas em todo o universo é bem menor que o número de vírus que atualmente habitam a Terra?

Um relatório sugere que nosso planeta abriga 1.031 vírus, e eles são provavelmente os seres mais poderosos em termos de população. Eles vêm em todos os tipos de formas e formas, no entanto, alguns são mais bizarros do que outros.

Recentemente, pesquisadores do Instituto Max Planck e da Universidade de Massachusetts descobriram partículas gigantes semelhantes a vírus (VLPs) em amostras de solo da Floresta de Harvard. Eles são diferentes de quaisquer outros vírus que os humanos já conheceram.

“O que descobrimos foi uma diversidade totalmente nova de formas que nunca vimos antes. Aposto que muitas delas, se não a maioria, são completamente novas e são os primeiros avistamentos de vírus”, Dr. Matthias Fischer, um dos autores do estudo e um cientista do Instituto Max Planck, disseram ao Live Science.

De acordo com sua forma, os pesquisadores os chamam de:

Estrela de Natal (vírus em forma de estrela), Tartaruga (vírus que têm forma de tartaruga), Encanador (vírus com tentáculos tubulares ou em forma de tubo), Supernova (vírus que se parecem com estrelas explodindo), Górgona (vírus com múltiplos apêndices tubulares). ), Corte de cabelo (vírus com estruturas semelhantes a cabelos espetados) e Flacon (vírus que têm o formato de um frasco de perfume).

A maioria dos vírus encontrados na natureza tem tamanho de 20 a 200 nanômetros (200 x 10-9 m), mas as partículas semelhantes a vírus recém-descobertas têm medidas corporais que variam entre 0,2 a 1,5 micrômetros (1,5 x 10-6 m).

A boa notícia é que esses vírus gigantes infectam apenas organismos unicelulares e não formas de vida complexas como os humanos. Segundo os pesquisadores, as VLPs habitam o solo e podem desempenhar um papel essencial no ciclo do carbono, limitando o número de outros micróbios, como as bactérias.

Dessa forma, eles poderiam regular a quantidade de carbono no solo em qualquer local. Para que o ciclo do carbono funcione bem, é importante que a quantidade de carbono livremente disponível na atmosfera esteja em equilíbrio com o carbono que retorna à Terra. Este equilíbrio é crucial para garantir um ambiente e condições climáticas estáveis.

No entanto, os pesquisadores ainda não sabem ao certo por que as VLPs gigantes têm formatos tão incomuns. Por exemplo, as tartarugas têm apêndices lobados, os vírus da estrela do Natal vêm equipados com uma concha externa em forma de estrela e as górgonas têm protuberâncias tubulares.

Eles presumem que talvez sua forma bizarra os ajude a aderir e permanecer presos ao hospedeiro. Mais pesquisas são necessárias para confirmar essas especulações e seu papel no meio ambiente.

Matthias G. Fischer et al., 2023/bioRxiv

Embora os vírus descobertos pelos pesquisadores tenham características físicas únicas, eles não são os primeiros vírus gigantes conhecidos pela humanidade. Os cientistas já recuperaram esses vírus em oceanos, lagos congelados e até mesmo em outros organismos.

Por exemplo, em 2003, os cientistas descobriram um vírus que imitava bactérias. É conhecido como Mimivírus e foi encontrado escondido dentro do citoplasma de uma ameba. O vírus também tem um irmão mais velho chamado Mamavirus.

Embora um mimivírus possa crescer até 600 nm, a maior VLP descoberta pelos pesquisadores mede 690 nm de comprimento.

No entanto, estas comparações de tamanho não se comparam ao Pithovirus sibericum, um vírus com 1.500 nm de comprimento encontrado enterrado dentro de uma estrutura de gelo com 30.000 anos de idade na Sibéria. Até hoje, é o maior vírus já descoberto.

No entanto, o Dr. Fischer e a sua equipa acreditam que as VLPs gigantes recentemente descobertas irão melhorar o nosso conhecimento sobre a grande biodiversidade de vírus que nos rodeia. Também nos ajudará a explorar como poderíamos usar estes microrganismos para beneficiar o nosso ecossistema.

“A cornucópia de morfotipos virais encontrados por si só na Floresta de Harvard questiona a nossa compreensão atual da virosfera e da sua heterogeneidade estrutural. Com esta exibição visual da diversidade viral, esperamos inspirar outros pesquisadores a explorar diferentes microcosmos por microscopia eletrônica e a isolar mais sistemas vírus-hospedeiros para caracterizações detalhadas”, observam os pesquisadores.

0.2 µm) directly from the environment using transmission electron microscopy. We found that Harvard Forest soils contain a higher diversity of giant VLP morphotypes than all hitherto isolated giant viruses combined. These included VLPs with icosahedral capsid symmetry, ovoid shapes similar to pandoraviruses, and bacilliform shapes that may represent novel viruses. We discovered giant icosahedral capsids with structural modifications that had not been described before including tubular appendages, modified vertices, tails, and capsids consisting of multiple layers or internal channels. Many giant VLPs were covered with fibers of varying lengths, thicknesses, densities, and terminal structures. These findings imply that giant viruses employ a much wider array of capsid structures and mechanisms to interact with their host cells than is currently known. We also found diverse tailed bacteriophages and filamentous VLPs, as well as ultra-small cells. Our study offers a first glimpse of the vast diversity of unexplored viral structures in soil and reinforces the potential of transmission electron microscopy for fundamental discoveries in environmental microbiology./p>