Mriyavirusi: Una Nuova Classe di Virus DNA Piccoli

I Mriyaviruses rappresentano una nuova classe di virus che sono legati a virus più grandi e più noti, in particolare quelli del phylum Nucleocytoviricota. Questi nuovi virus hanno genomi più piccoli, che vanno da 35 a 45 kilobasi (kb), notevolmente più piccoli rispetto a molti virus correlati. Questa scoperta amplia le nostre conoscenze sulla diversità virale e su come questi piccoli virus interagiscono con i loro ospiti.

#Cosa sono i Mriyaviruses?

I Mriyaviruses sono un gruppo di virus identificati da vari campioni ambientali. Si distinguono dagli altri membri del Nucleocytoviricota per la dimensione del loro Genoma più ridotta. La scoperta di questi virus è iniziata con sforzi per trovare proteine simili a quelle trovate in virus più grandi già identificati. Le ricerche hanno portato all'identificazione di due gruppi chiave: Yaravirus, che infetta le amebe, e virus endemici di Pleurochrysis sp., che infettano gli aptofiti, un tipo di alga.

Il nome "Mriyaviruses" deriva dalla parola ucraina "mriya," che significa "sogno." Questo nome riflette lo status nuovo di questo gruppo di virus all'interno della vasta famiglia dei Nucleocytoviricota.

#Struttura del Genoma e Evoluzione

I Mriyaviruses hanno genomi più piccoli rispetto alla maggior parte dei loro parenti. Mentre i virus grandi possono avere genomi che superano i 2.500 kb, i Mriyaviruses possiedono genomi notevolmente più corti. Questo solleva domande interessanti su come questi piccoli virus si siano evoluti.

Sembra che i Mriyaviruses siano emersi da virus più grandi attraverso un processo di riduzione. Questo significa che probabilmente hanno avuto origine da antenati più grandi e hanno perso molti dei loro geni nel tempo. La ricerca di virus correlati ha rivelato che i Mriyaviruses condividono alcune proteine comuni con virus più grandi, indicando un legame evolutivo stretto.

#Scoperta dei Mriyaviruses

Gli scienziati hanno iniziato la ricerca dei Mriyaviruses cercando proteine specifiche note come proteine principali del capside (MCP). Queste sono importanti per la capacità del virus di infettare le cellule ospiti. Utilizzando vari database di informazioni genetiche, gli scienziati hanno identificato circa 2.000 sequenze virali che somigliavano alle MCP di Yaravirus e ai virus endemici di Pleurochrysis sp.

Da questi dati, i ricercatori hanno creato un albero filogenetico, un diagramma che mostra le relazioni evolutive tra le varie specie. Questo albero ha indicato che i Mriyaviruses formano un gruppo unico separato da altri virus noti.

#Caratteristiche dei Mriyaviruses

Le proteine codificate dai Mriyaviruses mostrano poca somiglianza con proteine conosciute in altri virus, suggerendo che molte delle loro funzioni non sono ancora comprese. Nonostante ciò, alcune proteine sembrano essere conservate tra le diverse specie di Mriyaviruses, il che significa che svolgono un ruolo critico nella biologia del virus.

Le due principali categorie di Mriyaviruses identificate sono Yaraviridae e Gamadviridae. La prima include il già noto Yaravirus, mentre la seconda comprende il nuovo gruppo conosciuto come Gamadviridae. I genomi di questi virus presentano caratteristiche uniche che aiutano a distinguerli dagli altri.

#Replicazione Virale

Capire come i Mriyaviruses si replicano è fondamentale per comprendere la loro biologia. A differenza di altri virus nel Nucleocytoviricota che necessitano di enzimi specifici per la replicazione, i Mriyaviruses sembrano fare affidamento sulle cellule ospiti per questo processo. Non codificano una DNA-polimerasi dipendente da DNA, un enzima comune in altri virus. Invece, i Mriyaviruses hanno una combinazione unica di proteine che assistono nella loro replicazione.

È interessante notare che tutti i Mriyaviruses identificati contengono un'endo-nucleasi HUH, un enzima che sembra svolgere un ruolo cruciale nel loro processo di replicazione. Questo enzima è coinvolto in un metodo chiamato replicazione a cerchio rotolante, che è diverso da come molti altri virus si replicano.

#Analisi delle Proteine

I ricercatori hanno condotto un'analisi dettagliata delle proteine per capire le funzioni delle proteine codificate dai Mriyaviruses. Hanno scoperto 12 proteine conservate, il che significa che queste proteine sono state trovate in quasi tutti i Mriyaviruses. Tra queste, cinque proteine si trovano anche in altri membri del phylum Nucleocytoviricota, rafforzando ulteriormente il legame tra i Mriyaviruses e questo gruppo più ampio di virus.

Lo studio ha anche rivelato diverse proteine uniche ai Mriyaviruses, evidenziando la loro storia evolutiva distinta. Ad esempio, la presenza di una proteina del capside minore nei gamadvirus indica una caratteristica strutturale unica non trovata in molte altre famiglie di virus.

#Il Ruolo delle Eliche

È stato scoperto che i Mriyaviruses contengono Elicasi, proteine essenziali che aiutano a srotolare il DNA durante il processo di replicazione. Sono stati osservati due tipi principali di elicasi nei Mriyaviruses, identificati come Superfamiglia 3 (SF3) e Superfamiglia 2 (SF2). Si ritiene che queste elicasi giochino un ruolo significativo nella replicazione del virus, anche se i meccanismi esatti sono ancora oggetto di studio.

È interessante notare che le elicasi nei Mriyaviruses non sono molto simili a quelle in altri membri del Nucleocytoviricota. Questo suggerisce che i Mriyaviruses potrebbero aver acquisito queste proteine da altre fonti, possibilmente da batteriofagi o altri elementi genetici mobili.

#Studi Strutturali

Studi strutturali utilizzando tecniche di modellazione avanzate come AlphaFold hanno fornito intuizioni sulle strutture proteiche dei Mriyaviruses. Queste strutture possono aiutare a prevedere come le proteine funzionano e interagiscono tra loro e con i loro ospiti. Ad esempio, alcune proteine nei Mriyaviruses mostrano simmetrie strutturali vicine a quelle trovate in virus più grandi, suggerendo funzioni simili nonostante la differenza di dimensione.

#Direzioni Future

I Mriyaviruses aprono nuove strade per la ricerca in virologia. Le loro caratteristiche distinte e la storia evolutiva suggeriscono che potrebbero essere fondamentali per comprendere la diversità dei virus all'interno del Nucleocytoviricota e oltre.

Man mano che i ricercatori continuano a identificare nuovi virus attraverso studi metagenomici, è probabile che verranno scoperti altri gruppi simili ai Mriyaviruses. Questo aiuterà a colmare le lacune nella nostra comprensione dell'evoluzione virale e dei ruoli ecologici che questi piccoli virus possono svolgere nei loro ambienti.

#Conclusione

In sintesi, i Mriyaviruses sono stati identificati come un gruppo unico di virus DNA piccoli legati al più grande phylum Nucleocytoviricota. La loro struttura, i meccanismi di replicazione e le relazioni evolutive evidenziano la complessità della diversità virale. La ricerca in corso svelerà ulteriormente i loro ruoli nell'ecosistema e le loro interazioni con vari ospiti, il che potrebbe portare a importanti scoperte nella nostra comprensione dei virus.