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# Biologia# Microbiologia

Vírus Gigantes: Novas Descobertas da Finlândia

O Jyvaskylavirus descoberto na Finlândia expande o conhecimento sobre vírus gigantes no meio ambiente.

Gabriel Magno de Freitas Almeida, M. Leppänen, B. L. de Azevedo, J. S. Abrahao, J. Andreani, D. Zabeo, J. J. Ravantti, I. Arriaga, N. G. Abrescia, L.-R. Sundberg

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Vírus GigantesVírus GigantesDescobertos na Finlândiapara os vírus gigantes.O Jyvaskylavirus traz mais complexidade
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Vírus são partículas minúsculas que conseguem infectar células vivas. Eles podem ser simples ou super complexos. Um grupo bem interessante de vírus é chamado de Vírus Gigantes. Esses vírus são bem maiores do que os vírus normais. Eles são importantes para os cientistas porque desafiam o que sabemos sobre biologia. Nos últimos anos, os pesquisadores ficaram surpresos ao encontrar vírus gigantes em vários lugares.

A Surpresa do Acanthamoeba Polyphaga Mimivirus

Em 2003, cientistas descobriram um vírus gigante chamado Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV). Esse vírus tinha sido ignorado por muitos anos, escondido à vista de todos. Seu tamanho grande dificultava capturá-lo usando filtros padrão que geralmente são usados em estudos de vírus. Além disso, sua estrutura permitia que fosse visto usando uma técnica de coloração comum em microbiologia, mas não muito usada para vírus. Os hospedeiros desses vírus gigantes, como certos tipos de amebas, não são tão bem estudados quanto outros potenciais hospedeiros, o que os torna mais difíceis de encontrar.

Características dos Vírus Gigantes

Os vírus gigantes têm algumas características únicas. Eles têm Genomas de DNA de fita dupla, parecido com outros tipos de organismos vivos. Possuem vários genes essenciais, conseguem replicar parcialmente sozinhos e muitas vezes criam estruturas dentro das células hospedeiras onde se multiplicam. Por causa dessas características, eles são agrupados com outros grandes vírus de DNA. O Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus classificou os vírus gigantes em um grupo específico, destacando ainda mais sua singularidade.

Descobertas no Meio Ambiente

Estudos recentes mostram que vírus gigantes são encontrados quase em todo lugar no meio ambiente. Eles foram detectados em locais extremos como a Antártica e o permafrost da Sibéria. Também aparecem em sedimentos de fundo do mar e em várias áreas urbanas. Essa descoberta é significativa porque sugere que os vírus gigantes são mais comuns do que se pensava anteriormente.

Os cientistas estão ansiosos para isolar e estudar mais esses vírus. Entender melhor eles pode nos ajudar a saber mais sobre seu papel no ecossistema e como interagem com outros microrganismos.

Importância da Isolação e Caracterização

Os cientistas têm trabalhado firme para isolar vírus gigantes e aprender mais sobre eles. Uma descoberta importante foi o Marseillevirus, que demonstrou a complexidade e variedade de características presentes nos vírus gigantes. Outros vírus, como o Pandoravirus e o Tupanvirus, mostraram estruturas e funções únicas. Cada um desses vírus contribui para uma nova compreensão do que os vírus podem fazer e como evoluem.

À medida que os pesquisadores continuam isolando mais vírus gigantes, novas percepções sobre sua diversidade e importância devem surgir. Esses esforços também podem levar a descobertas sobre como esses vírus se distribuem e interagem com outros microrganismos ao redor do mundo.

Desafios na Análise Estrutural

Analisar a estrutura dos vírus gigantes vem com seus próprios desafios. O tamanho grande desses vírus complica as técnicas tradicionais de imagem. No entanto, avanços na microscopia crioeletrônica (cryo-EM) tornaram possível estudar suas estruturas em detalhes.

Estudos recentes usando cryo-EM revelaram detalhes intrincados sobre vários vírus gigantes. Essas investigações destacaram a complexidade de sua arquitetura e como eles se montam. Por exemplo, um progresso significativo foi feito na compreensão da estrutura do vírus da febre suína africana e outros vírus semelhantes.

Encontrando Vírus Gigantes na Finlândia

Na Finlândia, os cientistas têm examinado ambientes locais em busca de vírus gigantes. No verão de 2019, testes preliminares sugeriram que vírus gigantes poderiam ser encontrados no Centro da Finlândia. Pesquisadores coletaram várias amostras ambientais e começaram a isolar amebas e vírus gigantes dessas amostras.

Usando diferentes cepas de amebas para cultivar os vírus no laboratório, os cientistas conseguiram confirmar a presença de vírus gigantes em algumas amostras. Entre os vírus descobertos estava o Jyvaskylavirus, que foi isolado de uma amostra de compostagem na cidade de Jyväskylä.

Jyvaskylavirus: Um Novo Vírus Gigante

Acredita-se que o Jyvaskylavirus pertença a uma família de vírus gigantes chamada Marseilleviridae. Essa descoberta é significativa, pois representa o primeiro vírus gigante isolado da Finlândia. O vírus tem um genoma composto por centenas de milhares de pares de bases, contendo muitos genes que podem codificar proteínas com várias funções.

Durante a análise, foi notado que uma grande parte dos genes do Jyvaskylavirus ainda não estava caracterizada, indicando que ainda há muito para aprender sobre esses vírus. O estudo do Jyvaskylavirus demonstrou a importância dos ambientes locais na compreensão da diversidade viral.

Entendendo Interações Vírus-Hospedeiro

Para entender como o Jyvaskylavirus interage com sua ameba hospedeira, os pesquisadores usaram métodos de imagem avançados. Eles usaram microscopia de íons de hélio para visualizar como o vírus se liga à superfície da ameba. Essa técnica permitiu que os cientistas observassem os primeiros eventos de como o vírus se fixa e entra na célula hospedeira.

As imagens detalhadas revelaram aglomerados de vírus na superfície da ameba. Algumas células mostraram sinais de infecção, com muitas partículas virais grudadas em suas membranas. Esses dados oferecem insights sobre como vírus gigantes infectam amebas e como eles começam seu ciclo de replicação uma vez dentro do hospedeiro.

Examinando Processos Intracelulares

Uma vez dentro da célula hospedeira, o Jyvaskylavirus começa a se replicar. Microscopia eletrônica de transmissão foi realizada para observar os processos internos da ameba infectada com o vírus. Os pesquisadores descobriram que o vírus produzia muitas cópias dentro da célula, levando à formação de grandes fábricas virais.

Essas fábricas são áreas onde novas partículas virais são montadas antes de serem liberadas de volta para o meio ambiente. O estudo destacou os detalhes estruturais dessas montagens, mostrando como o vírus consegue se replicar e proliferar efetivamente dentro de seu hospedeiro.

Características Estruturais do Jyvaskylavirus

A estrutura 3D do Jyvaskylavirus foi determinada usando cryo-EM em alta resolução. Essa resolução revela que o vírus tem uma forma icosaédrica, uma estrutura comum vista em muitos vírus. A espessura da sua cápsula de proteína e sua geometria única foram visualizadas, fornecendo informações valiosas sobre como o vírus é construído.

A proteína principal da cápsula, que forma a casca externa do vírus, foi estudada especificamente. Essa proteína tem um padrão estrutural que ajuda a manter a integridade da partícula viral e facilita sua montagem.

Análise Genética do Jyvaskylavirus

O perfil genético do Jyvaskylavirus também foi analisado detalhadamente. Comparando seu genoma com outros vírus gigantes conhecidos, os pesquisadores identificaram semelhanças e diferenças. Essa análise ajuda a posicionar o Jyvaskylavirus dentro do contexto maior dos vírus conhecidos e informa os cientistas sobre suas potenciais relações evolutivas.

Além disso, a presença de genes únicos que codificam proteínas no Jyvaskylavirus abre novas avenidas para pesquisa. Entender esses genes pode esclarecer as funções dos vírus gigantes e como eles influenciam seus ambientes.

Implicações para Vírus Ambientais

A descoberta do Jyvaskylavirus e de vírus gigantes semelhantes em diferentes partes do mundo ressalta a necessidade de mais pesquisas sobre vírus no meio ambiente. Essas descobertas apontam para uma vasta diversidade de vida viral que permanece em grande parte inexplorada.

Pesquisas futuras poderiam se concentrar em como esses vírus impactam ecossistemas locais, influenciam comunidades microbianas e até interagem com mudanças ambientais. Entender o papel dos vírus nesses cenários pode ajudar a esclarecer sua importância na saúde ecológica.

Resumo das Descobertas

O Jyvaskylavirus é uma descoberta importante que adiciona ao conhecimento crescente sobre vírus gigantes. Mostra que mesmo em regiões menos estudadas como a Finlândia, vírus únicos podem ser encontrados e contribuir para nossa compreensão da diversidade viral.

Os métodos usados para isolar e caracterizar o Jyvaskylavirus ilustram o potencial para novas descobertas em virologia ambiental. À medida que os pesquisadores continuam a estudar esses vírus, podem descobrir novas percepções sobre suas funções, interações e importância no mundo.

Conclusão

A exploração de vírus gigantes como o Jyvaskylavirus está apenas começando. Esse campo de pesquisa promete revelar novos aspectos da biologia e do papel dos vírus na natureza. Esforços contínuos para localizar, isolar e estudar esses vírus podem levar a uma apreciação mais profunda da complexidade da vida e da interconexão dos organismos vivos em nosso mundo.

No geral, vírus gigantes desafiam nossa compreensão e expandem os limites do que sabemos sobre vírus, oferecendo oportunidades empolgantes para pesquisas futuras.

Fonte original

Título: Genomic and structural insights into Jyvaskylavirus, the first giant virus isolated from Finland

Resumo: Giant viruses of protists are a diverse and likely ubiquitous group of organisms. Here, we describe Jyvaskylavirus, the first giant virus isolated from Finland. This clade B marseillevirus was found in Acanthamoeba castellanii from a composting soil sample in Jyvaskyla, Central Finland. Its genome shares similarities with other marseilleviruses, including conserved Nucleocytoviricota genes, histone-like genes, and three unique ORFans. Helium ion microscopy and electron microscopy of infected cells unraveled stages of the Jyvaskylavirus lifecycle, such as single virions attached to the cell membrane, likely triggering endocytosis, and virus-rich vesicle formation within the cytoplasm. We also reconstructed the Jyvaskylavirus particle to 6.3 [A] resolution using cryo-EM. The [~]2,500 [A] diameter virion displays structural similarities to other Marseilleviridae giant viruses. The capsid comprises of 9,240 copies of the major capsid protein ORF184, which possesses a double jellyroll fold arranged in trimers forming pseudo-hexameric capsomers. Below the capsid shell, the internal membrane vesicle encloses the genome. Through cross-structural and -sequence comparisons with other Marseilleviridae using AI-based software in model building and prediction, we elucidated ORF142 as the penton protein, which plugs the twelve vertices of the capsid. Five additional ORFs were identified, with models predicted and fitted into densities that either cap the capsomers externally or stabilize them internally. The isolation of Jyvaskylavirus, along with other virus-like particles, not only suggests that these viruses may be widespread in the boreal environment but also provide insights extendable to other marseilleviruses, addressing the previously lacking structural data on minor capsid proteins.

Autores: Gabriel Magno de Freitas Almeida, M. Leppänen, B. L. de Azevedo, J. S. Abrahao, J. Andreani, D. Zabeo, J. J. Ravantti, I. Arriaga, N. G. Abrescia, L.-R. Sundberg

Última atualização: 2024-10-17 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.16.618641

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.16.618641.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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