A Influência Oculta dos Retrovírus no Nosso DNA
Retrovírus entram no nosso DNA, moldando a evolução e a imunidade.
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Índice
- Um Legado Oculto nos Nossos Genes
- A Estrutura de um Retrovírus
- Vírus Defeituosos e Seus Amigos
- A Árvore Genealógica dos Retrovírus
- O Desafio de Nomear os ERVs
- Em Busca de Novos Tipos de ERVs
- Insights da Alinhamento de Genomas
- A Descoberta do ERV-Hako
- ERVs Relacionados Entre Espécies
- O Intrigante Caso do ERV-V
- Como os ERVs Ajudam na Imunidade
- MER41 e Seu Papel na Evolução
- A Busca Continua
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Retrovírus são um tipo especial de vírus que conseguem mudar seu RNA em DNA depois de entrar numa célula. Esse processo é chamado de transcrição reversa. Depois que o RNA é convertido, o novo DNA é inserido no material genético da célula, se tornando o que chamamos de provírus. Se essa inserção rolar nas células reprodutivas, o provírus pode ser passado para as próximas gerações. Quando isso acontece, o provírus é conhecido como retrovírus endógeno (ERV).
E aí, o que tudo isso significa? Significa que alguns vírus são espertos o suficiente pra se tornarem parte do nosso DNA e podem ser transmitidos de pai pra filho, como aquele movimento de dança vergonhoso que todo mundo na família sabe.
Um Legado Oculto nos Nossos Genes
Na verdade, muitos seres vivos, incluindo nós, humanos, carregam restos de antigos ERVs no DNA. Nos humanos, essas partes representam cerca de 8% do nosso genoma. Pense nesses restos como fósseis que contam a história da evolução viral. Algumas dessas partes virais antigas até se transformaram em genes importantes que ajudam a gente a funcionar.
Imagina encontrar uma caixa velha e empoeirada no sótão com a etiqueta "Coisas Antigas" — alguns itens podem ser inúteis agora, mas outros podem ser verdadeiros tesouros!
A Estrutura de um Retrovírus
Um provírus retroviral tem estruturas únicas nas duas extremidades chamadas repetições terminais longas (LTRs). Entre essas LTRs tá a área interna, que codifica proteínas essenciais pra vida do vírus. Mas, na maioria das vezes, só LTRs solitárias podem ser encontradas como restos no nosso DNA. Essas LTRs solitárias provavelmente vêm de um processo chamado recombinação homóloga, que remove a região interna e deixa só uma LTR.
Vírus Defeituosos e Seus Amigos
Às vezes, um vírus pode mutar e perder a capacidade de se replicar sozinho, se tornando o que chamamos de vírus "defeituoso". Surpreendentemente, até vírus defeituosos conseguem sobreviver pegando emprestado elementos de um vírus "ajudante" pra continuar se espalhando. Essa pegada pode levar a novas formas de vírus que incorporam partes do material genético do hospedeiro.
Por exemplo, em coalas, foi encontrado uma forma defeituosa de um retrovírus chamada RecKoRV. Algumas famílias de coalas parecem ter só RecKoRV, sugerindo que esses coalas podem ter tido ajudantes no passado que carregavam a versão completa do retrovírus. É como precisar de um amigo pra completar seu trabalho em grupo!
A Árvore Genealógica dos Retrovírus
Retrovírus pertencem a uma família chamada Retroviridae, que inclui vários grupos como Alpharetrovirus, Betaretrovirus, entre outros. Os cientistas costumam classificar os ERVs relacionados a esses retrovírus em grupos diferentes. Por exemplo, os ERVs do grupo I estão relacionados a Gamma- e Epsilonretrovírus, enquanto o grupo II tá associado a Alpha- e Betaretrovírus.
Classificar os ERVs pode ser complicado, quase como tentar organizar uma grande reunião de família sem uma árvore genealógica!
O Desafio de Nomear os ERVs
Nomear esses ERVs pode ser confuso. Muitos tipos têm nomes criptografados que não ajudam quem não é especialista a entender o que são. Por exemplo, nomes como MER41E podem parecer mais o nome de um robô do que um elemento biológico. Essa confusão pode dificultar o aprendizado sobre esses elementos, especialmente pra quem tá em áreas como genética. Cientistas sugeriram um sistema de nomeação mais direto pra ajudar a esclarecer as coisas.
Em Busca de Novos Tipos de ERVs
Pesquisadores realizaram estudos pra encontrar tipos desconhecidos de elementos móveis no genoma humano. Eles focaram em áreas que não tinham classificações claras, indicando a presença de novos ERVs. Esses esforços revelaram que nem todos os tipos de elementos móveis foram identificados ainda, o que é surpreendente, dado o quanto o genoma humano já foi estudado ao longo dos anos.
É um pouco como procurar em toda a sua casa por meias perdidas e ainda encontrar algumas escondidas atrás do sofá!
Insights da Alinhamento de Genomas
Examinando as lacunas nas sequências genéticas e como diferentes elementos se alinham, os cientistas inferiram a presença de novos ERVs. Se uma sequência de DNA existe em algumas espécies mas não em outras, pode sugerir que uma inserção rolou no ancestral comum. Essa abordagem ajuda a ilustrar a história genética compartilhada por diferentes espécies.
A Descoberta do ERV-Hako
Uma descoberta notável é um ERV chamado Hako. Esse ERV parece ter sido inserido no genoma dos nossos ancestrais depois que eles se separaram de outras linhagens de primatas. O que torna o Hako particularmente intrigante é que partes da sua estrutura são semelhantes a um gene nos humanos, sugerindo que ele desempenhou um papel na nossa composição genética ao longo do tempo.
Se os genes fossem super-heróis, o Hako poderia ser o ajudante discreto que ajudou nas sombras!
ERVs Relacionados Entre Espécies
Curiosamente, os pesquisadores também encontraram ERVs relacionados em vários primatas, incluindo macacos e lêmures. Esses elementos compartilhados podem nos dizer que certos retrovírus entraram nos genomas em tempos semelhantes, sugerindo uma história viral compartilhada.
Imagine uma árvore genealógica que se ramifica não só com parentes, mas também com convidados indesejados — os vírus que invadiram a festa genética!
O Intrigante Caso do ERV-V
Outro ERV, chamado ERV-V, tem duas cópias no genoma humano e parece ter funções relacionadas à placenta. Alguns pesquisadores observaram que esses elementos virais exibem mudanças evolutivas que podem contribuir para a aptidão dos animais. Essa descoberta levanta questões fascinantes sobre como restos virais podem influenciar a saúde e o desenvolvimento.
É como descobrir que uma receita familiar antiga veio de um ancestral misterioso que nem fazia parte da família até agora!
Como os ERVs Ajudam na Imunidade
Algumas sequências de ERV, como as da família MER41, estão ligadas a processos imunológicos importantes, ajudando a regular as respostas a infecções. Outras sequências podem até servir como intensificadores pra genes envolvidos na imunidade.
Pense nisso como ter um membro da família que sempre traz os melhores petiscos pra afastar qualquer doença nas reuniões familiares!
MER41 e Seu Papel na Evolução
As sequências MER41 foram encontradas como importantes em outras espécies também. Elas entraram nos genomas de vários animais na mesma época e podem oferecer insights sobre como diferentes criaturas respondem a infecções e se adaptam ao longo do tempo.
Muitas dessas descobertas sugerem que, enquanto alguns ERVs podem parecer sobras inúteis, na verdade, eles podem influenciar nossa biologia e evolução.
A Busca Continua
Apesar de inúmeros estudos, os cientistas continuam a procurar mais tipos de ERVs. As descobertas em versões mais novas do genoma sugerem que ainda há muito a aprender.
Manter o controle de todos os diferentes tipos de ERV é meio como tentar lembrar de todos os personagens de uma novela que já tá há muito no ar — justo quando você pensa que conhece todos, um novo aparece!
Conclusão
Os retrovírus endógenos são uma área empolgante de pesquisa que ajuda a gente a entender nossa história genética. Eles mostram como os vírus podem se infiltrar no nosso DNA e influenciar vários aspectos da nossa biologia. Embora possam ser restos de infecções antigas, eles muitas vezes desempenham papéis importantes na nossa vida hoje. A busca contínua por novos tipos de ERVs promete revelar mais segredos sobre o passado e como isso molda nosso presente.
Enquanto os pesquisadores continuam seu trabalho, podemos descobrir que nossos genes guardam mais histórias do que jamais imaginamos — quase como um álbum de família misterioso que achávamos que já conhecíamos!
Fonte original
Título: Further varieties of ancient endogenous retrovirus in human DNA
Resumo: A retrovirus inserts its genome into the DNA of a cell, occasionally a germ-line cell that gives rise to descendants of the host organism: it is then called an endogenous retrovirus (ERV). The human genome contains relics from many kinds of ancient ERV. Some relics contributed new genes and regulatory elements. This study finds further kinds of ancient ERV, in the thoroughly-studied human genome version hg38: ERV-Hako, ERV-Saru, ERV-Hou, ERV-Han, and ERV-Goku. It also finds many relics of ERV-V, previously known from just two copies on chromosome 19 with placental genes. It finds a type of ERV flanked by MER41E long terminal repeats (LTRs), with surprisingly little similarity to the known MER41 ERV. ERV-Hako has subtypes that contain sequence from host genes SUSD6 and SPHKAP : the SUSD6 variant was transferred between catarrhine and platyrrhine primates. A retrovirus uses tRNA to prime reverse transcription: Hako is the only human ERV relic that used tRNA-Trp (tryptophan, symbol W), and HERV-W is misnamed because it used tRNA-Arg, based on the Genomic tRNA Database. One ERV-Saru LTR is the previously-described enhancer of AIM2 in innate immunity. This study contributes to understanding primate ERV history, but also shows that related ERVs can have drastic differences, challenging the goal of clearly annotating all ERV relics in genomes.
Autores: Martin C. Frith
Última atualização: 2024-12-13 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627920
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627920.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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