2016-03-02

Subject: Sistema de defesa tipo CRISPR encontrado em vírus gigante

Sistema de defesa tipo CRISPR encontrado em vírus gigante

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@ Nature/Jose Antonio Penas/Science Photo Library

Gigantescos mimivírus defendem-se dos invasores usando um sistema semelhante ao CRISPR desenvolvido pelas bactérias e outros microrganismos, relatam investigadores franceses. Eles referem que a descoberta de uma espécie de sistema imunitário num mimivírus reforça a sua alegação de que os vírus gigantes representam um novo ramo da árvore da vida.

Os mimivírus são tão grandes que são visíveis com um microscópio óptico. Com cerca de meio micrómetro de diâmetro e encontrado pela primeira vez a infectar amibas num depósito de água, apresentam genomas maiores que os de algumas bactérias. São parentes distantes de vírus da varíola mas, ao contrário da maioria dos vírus, têm genes que codificam o fabrico de aminoácidos, nucleótidos e proteínas complexas.

Isso significa que tornam a linha entre vírus não vivos e microrganismos vivos muito menos nítida, diz Didier Raoult, microbiólogo na Universidade Aix-Marseille, França, que co-liderou o estudo com o seu colega microbiólogo Bernard La Scola. Raoult não considera o mimivírus um vírus típico mas algo mais como um procarionte: tal como eles, os mimivírus são atacados por fagos, relatou ele em 2008. Seis anos depois, em 2014, encontraram um fago, baptizado Zamilon, que infecta apenas alguns tipos de mimivírus. Raoult colocou a hipótese de estas infecções, que reduzem a capacidade do mimivírus para se copiar a si próprio, poderem ter levado à evolução de um sistema de defesa muito semelhante à CRISPR.

Nas bactérias e arqueobactérias, os sistemas CRISPR aramzenam uma biblioteca de sequências curtas de DNA que encaixam nas de fagos e outros tipos de DNA invasor. Quando uma sequência estranha de DNA que tenha uma sequência correspondente nesta biblioteca atacar uma célula, enzimas Cas especializadas cortam-na em pedaços, impedindo a infecção. Os biólogos já tiraram partido da CRISPR para uso ne tecnologia de edição genética.

Para determinar se os mimivírus têm um sistema de defesa semelhante, a equipa de Raoult analisou os genomas de 6 mimivírus em busca de sequências que correspondam à do fago Zamilon. Os mimivírus resistentes ao Zamilon também apresentavam uma curta sequência de DNA que correspondia à do fago.

Adjacente a estas sequências, a equipa de Raoult encontrou genes que codificam enzimas capazes de degradar e desenrolar DNA. Na imunidade CRISPR, também, os genes que codificam as enzimas Cas ficam ao lado das sequências que reconhecem o vírus. Bloquear a actividade de diferentes componentes do sistema tornam os mimivírus susceptíveis ao ataque do fago Zamilon. As descobertas foram publicadas na última edição da revista Nature.

Faz sentido que os mimivírus tenham um sistema imunitário pois eles têm que competir por recursos com outros vírus e com microrganismos, diz Raoult. “Enfrentam os mesmos tipos de desafios que os procariontes nas suas comunidades: precisam de lutar contra vírus e procariontes, suspeito que até segreguem compostos antibióticos.”

Raoult defendeu, de forma controversa, que os mimivírus forma o quarto domínio da vida, juntamente com as bactérias, arqueobactérias e eucariontes. Ele considera o seu sistema de defesa, que baptizou MIMIVIRE, como uma adaptação muito antiga que vem aumentar o apoio a que tenham o seu ramo independente na árvore da vida.

Francisco Mójica, microbiólogo na Universidade de Alicante, Espanha, que identificou as sequências CRISPR em procariontes na década de 1990, salienta que os componentes CRISPR fram descobertos noutros vírus mas não é claro se os sistemas funcionam. Ele suspeita que um ancestral dos mimivírus tenha recolhido o MIMIVIRE de outro microrganismo: “Será certamente de grande interesse identificar o mecanismo envolvido na imunidade MIMIVIRE”, diz Mójica. Ele espera que seja muito diferente da CRISPR.

Luciano Marraffini, bacteriólogo na Universidade Rockefeller em Nova Iorque, diz que a equipa de Raoult cronstroi um bom caso a favor do MIMIVIRE como mecanismo de defesa viral mas concorda que será importante perceber como impede as infecções por fagos.

Da mesma forma que deslindar como funciona a imunidade CRISPR funciona levou à sua utilização como ferramenta de edição do genoma, estudar os mimivírus pode originar surpresas, diz Marraffini: “Os vírus gigantes devem certamente ter muita biologia nova, alguma da qual, incluindo o MIMIVIRE, pode ter aplicações inovadoras, talvez na edição genética, talvez noutros campos.”

 

 

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