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Egovirais: Uma Nova Ordem de Vírus Intestinais

Pesquisadores identificam Egovirales, um novo grupo de vírus no microbioma intestinal.

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Egovirais: Os VírusEgovirais: Os VírusOcultos do Intestinonossa visão sobre a saúde intestinal.Novos egovírus encontrados podem mudar
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Pokkesviricetes é um grupo de vírus que faz parte de uma família maior de vírus eucariotos. Esses vírus têm genomas grandes e lineares feitos de DNA de cadeia dupla. Eles se encaixam na categoria chamada Nucleocytoviricota. Dentro desse grupo, há dois tipos principais: Chitovirales, que inclui os vírus da varíola, e Asfuvirales. Os vírus da varíola afetam uma variedade de animais, incluindo os humanos. Alguns exemplos conhecidos são a varíola, que foi erradicada, e a monkeypox, que ainda afeta os humanos de vez em quando.

Os vírus da varíola também podem causar crescimentos benignos na pele de pessoas com o sistema imunológico debilitado. Eles são usados em estudos científicos para entender melhor os vírus. Já os Asfuvírus podem infectar desde organismos unicelulares até animais. Um exemplo notável é o vírus da febre suína africana, que pode causar surtos severos em porcos e javalis. O estudo desses vírus é importante para aprender sobre a diversidade e evolução dos vírus de DNA.

O Papel dos Nucleocytoviricota no Microbioma Intestinal

Pesquisas mostraram que muitos vírus do grupo Nucleocytoviricota costumam ser temporários e não muito comuns nos intestinos de humanos e outros animais. Isso é surpreendente, pois esses vírus são encontrados em grandes quantidades no ambiente. Na verdade, nenhum grupo desses vírus foi consistentemente encontrado no microbioma intestinal, que é dominado por bactérias.

A falta de vírus de DNA eucariotos no intestino pode ser devido ao fato de que esse ambiente é principalmente preenchido por bactérias. As poucas células eucariotas presentes são bem menos diversas, o que limita a capacidade dos vírus de encontrarem hospedeiros. Acredita-se amplamente que esses vírus não se desenvolvem no microbioma intestinal por conta do número limitado de células eucariotas disponíveis.

Descobrindo os Egovirales

Pesquisas recentes procuraram entender melhor a diversidade dos Pokkesviricetes analisando dados metagenômicos disponíveis publicamente. Essa análise levou à identificação de uma nova ordem de vírus, que é proposta para ser chamada de "Egovirales." Esses vírus parecem ser encontrados principalmente nos microbiomas intestinais de humanos, animais domésticos e selvagens. Curiosamente, mesmo com a dominância das bactérias nesses ambientes, esses vírus foram detectados em mais de 2% da população humana.

Os egovírus têm genomas complexos e são alguns dos vírus de DNA eucariotos mais comuns encontrados em animais. Isso incentiva uma nova visão sobre nossa compreensão da diversidade viral no intestino.

A Família Egovirales

As RNA polimerases dependentes de DNA são genes encontrados na maioria dos vírus pertencentes ao Nucleocytoviricota, incluindo os Pokkesviricetes. Uma busca detalhada em uma ampla gama de metagenômica de amostras ambientais e microbiomas intestinais de animais levou à identificação de quase dois milhões de genes de RNA polimerase.

Entre os achados, alguns estavam ligados a vírus conhecidos, enquanto outros apontavam para um novo clado de vírus relacionados aos Pokkesviricetes. Esse novo grupo, que podemos chamar de egovírus, foi determinado como prevalente em vários microbiomas intestinais, incluindo os de humanos, vacas, porcos e frangos. Os genomas desses vírus apresentaram características específicas que se alinham com outros vírus conhecidos dessa família.

Evolução e Funções dos Egovírus

A análise da história evolutiva desses vírus revelou relações que os conectam de perto com os vírus da varíola, reforçando a classificação dos Egovirales como uma ordem distinta dentro dos Pokkesviricetes. O tamanho e a estrutura médios de seus genomas sugerem que eles desempenham um papel em processos como replicação de DNA e transcrição.

Através de estudos detalhados, ficou claro que os genomas dos egovírus incluem numerosos genes essenciais para sua replicação e longevidade no ambiente intestinal. Alguns desses genes são cruciais para reparo de DNA, regulação da transcrição e modificação de proteínas. Notavelmente, alguns genes são exclusivos do grupo Egovirales, indicando adaptações potenciais para prosperar nos sistemas digestivos dos animais.

Estrutura das Partículas Egovirais

Os egovírus são conhecidos por produzir partículas virais que consistem em múltiplas camadas. Acredita-se que essas partículas tenham uma estrutura única, semelhante à dos vírus da febre suína africana, diferindo das estruturas em forma de tijolo vistas nos vírus da varíola. Isso pode sugerir que os egovírus evoluíram uma adaptação específica para sobreviver e se replicar no ambiente digestivo de seus hospedeiros.

Prevalência Global dos Egovírus

Uma análise cuidadosa de várias amostras Metagenômicas mostrou uma presença ampla de egovírus, particularmente em amostras intestinais humanas de diversas localidades geográficas. Os dados indicaram que, entre as populações estudadas, os egovírus estavam presentes em cerca de 2,2% dos indivíduos, aumentando para 5,1% em grupos específicos. Além dos humanos, os egovírus também foram encontrados de forma notável nos intestinos de animais domesticados, como porcos, búfalos e cabras.

As descobertas revelam uma presença significativa de egovírus em várias espécies, com foco em como vírus relacionados podem ser encontrados em vários animais. Em particular, porcos e búfalos mostraram uma alta taxa de positividade, indicando que eles são reservatórios importantes para esses vírus.

Egovírus e seus Hospedeiros Eucariotos Unicelulares

Além de examinar os egovírus, os pesquisadores também olharam para potenciais hospedeiros em eucariotos unicelulares. O estudo identificou dois grupos: Blastocystis-um organismo prevalente nos intestinos de vários animais-e ciliados, que são comumente encontrados em animais herbívoros. No entanto, a correlação entre a presença de egovírus e esses organismos eucariotos foi fraca, sugerindo que os egovírus podem não depender deles como hospedeiros.

Por outro lado, a ocorrência limitada com outros hospedeiros eucariotos em búfalos, que abrigavam um alto número de egovírus, implica que os vírus podem estar mais inclinados a infectar células animais que revestem o trato digestivo em vez de eucariotos unicelulares.

Conclusão

A emergência dos Egovirales como uma nova ordem dentro da família Pokkesviricetes é um avanço significativo na nossa compreensão da diversidade viral no microbioma intestinal. Com seus grandes genomas e a capacidade de persistir nos sistemas digestivos de humanos e animais, os egovírus representam um aspecto anteriormente desconhecido dos vírus de DNA eucariotos. Seu estudo não apenas enriquece nossa compreensão da ecologia viral, mas também abre portas para mais pesquisas sobre suas potenciais implicações para a saúde humana e animal.

A descoberta dos egovírus desafia a crença de longa data sobre a diversidade limitada de vírus de DNA eucariotos no intestino. Sua presença disseminada sugere que eles podem ter efeitos consideráveis no microbioma e na saúde geral de seus hospedeiros. À medida que a pesquisa avança, a extensão completa da diversidade viral dentro do microbioma intestinal provavelmente transformará nossa compreensão dos papéis que esses vírus desempenham na vida humana e animal.

Fonte original

Título: Egoviruses: distant relatives of poxviruses abundant in the gut microbiome of humans and animals worldwide

Resumo: Large and giant double-stranded DNA viruses within the phylum Nucleocytoviricota are diverse and prevalent in the environment where they substantially affect the ecology and evolution of eukaryotes1-4. Until now, these viruses were only sporadically found in the digestive system of vertebrates5-7. Here, we present the identification and genomic characterization of a proposed third order of viruses within the class Pokkesviricetes that currently consists of poxviruses and asfuviruses8. Members of this newly identified order we provisionally named "Egovirales" are commonly in the digestive system of vertebrates worldwide and are abundant in >10% of livestock animals, >2% of humans, and wild animals. Egoviruses have linear genomes up to 467 kbp in length and likely form multilayered icosahedral capsids, similar to those of asfuviruses. However, phylogenetic analysis of conserved viral genes indicates that egoviruses are the sister group of poxviruses, with implications for capsid evolution. The diversity of egoviruses already far exceeds that of all known poxviruses and animal-associated asfuviruses. Phylogenetic analyses and patterns of virus distribution across vertebrates suggest that egoviruses can be either specialists or generalists associated with a single or multiple vertebrate species, respectively. Notably, one egovirus clade is human-specific, evolutionarily constrained, and spread across continents, demonstrating a long-term association between Egovirales and the human population on the global scale. Egoviruses not only expand the ecological and evolutionary scope of Pokkesviricetes, but also represent the only diverse, widespread, and abundant group of double-stranded DNA viruses infecting eukaryotic cells in the digestive system of vertebrates.

Autores: Tom O. Delmont, M. Gaia, H.-J. Ruscheweyh, A. M. Eren, E. V. Koonin, S. Sunagawa, M. Krupovic

Última atualização: 2024-06-27 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.23.586382

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.23.586382.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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