ago 07

Viva o vírus – meu malvado favorito!

Uma molécula de ácido nucleico, que pode ser DNA ou RNA, envolta por uma capa proteica chamada de capsídeo. Assim é o organismo mais simples e, paradoxalmente, o mais abundante e diversificado do planeta. Apresento-lhes o vírus, da maneira como ele provavelmente lhes foi apresentado anos atrás, só para refrescar a memória:

Vírus são seres extremamente pequenos (menos de 0,2 µm) que infectam quase todas as formas de vida. São parasitas intracelulares obrigatórios, o que significa que não conseguem se reproduzir fora de uma célula hospedeira. Os vírus não possuem as enzimas necessárias para a replicação de seu material genético (DNA ou RNA) e para a manufatura de proteínas que darão origem a novas partículas virais. Assim, dependem do aparato da célula infectada para sua multiplicação.

Bacteriofago ciclosAlguns vírus podem apresentar também um envelope. Os ciclos de vida dos vírus estão exemplificados na figura ao lado. O ciclo pode ser lítico, quando o vírus utiliza a maquinaria da célula hospedeira para produzir novas partículas virais, matando a célula; ou pode ser lisogênico, quando o DNA do vírus fica integrado na molécula de DNA da célula hospedeira e não produz novos vírus. Esse DNA pode, um dia, ser metabolizado e gerar mais partículas virais; ou pode ficar ali, integrado no DNA da célula, acompanhando o DNA hospedeiro em suas divisões e sendo transferido para seus descendentes, sem nunca causar uma infecção. Essa é a definição clássica de vírus e de seu modo de funcionamento.

Os vírus que possuem apenas RNA em seu genoma são conhecidos como retrovírus, e possuem uma enzima chamada transcriptase reversa, a qual consegue transcrever o RNA em uma molécula de DNA e integrá-la no genoma da célula hospedeira, seguindo com o ciclo normal.

Há muito tempo, desde que eu estava na graduação – e olha que isso faz mais tempo do que eu gostaria de admitir –, debate-se se o vírus deveria ser considerado um ser vivo. Até hoje não se chegou a nenhuma conclusão definitiva. Os que defendem sua classificação como vivo argumentam que ele é capaz de se reproduzir – ainda que com assistência – e de apresentar metabolismo. Algumas bactérias como as do gênero Clamydia também são parasitas intracelulares obrigatórios e ninguém discute a hipótese de serem consideradas vivas. Por outro lado, outros advogam que o virion – partícula viral encontrada fora de uma célula hospedeira – é completamente inerte e não apresenta nenhuma atividade metabólica ou capacidade de reprodução – e não poderia, portanto, partilhar do conceito da vida.

Independentemente de sua classificação, quando ouvimos falar em vírus, logo pensamos em doenças, certo? A própria palavra tem origem latina e quer dizer veneno ou toxina. Ou seja, desta vez, nenhum maluco do Café na Bancada vai querer convencê-los de que os vírus podem ser legais, certo? Já chega as bactérias produtoras de café, vacinas, chocolate, antibióticos, e ultimamente, até concreto! Virus é malvado e acabou! Certo? Afinal, ele é um parasita obrigatório! Só sabe fazer isso da vida (se é que ele tem vida).

Pois é, nós aqui do Café gostamos de uma polêmica. Então, apesar de sim, eles estarem associados às doenças mais diversas e de sim, serem parasitas obrigatórios, espero conseguir mostrar a vocês, neste e nos próximos posts, a importância dos vírus na nossa história evolutiva, no nosso genoma e na história da biologia molecular.  

Então, cabe agora apresentá-los com mais cerimônia e ressaltar suas qualidades. A definição acima está correta, porém incompleta. Os vírus foram descobertos no final do século 19 como patógenos muito pequenos de plantas e animais, que conseguiam passar por um filtro de bactérias. Desde então, o desenvolvimento da genômica mudou completamente nosso entendimento dos vírus, alterando o conceito inicial apresentado no começo deste post.

O tamanho deixou de ser documento desde que se descobriram vírus maiores até mesmo do que uma bactéria. A diversidade genética dos vírus mostrou-se a maior dentre todos os seres do planeta. O tamanho dos genomas e das partículas virais, além de suas formas, são incrivelmente variados. Além disso, os vírus são extremamente ecléticos e possuem diversas formas de se replicar e de expressar seus genes, diferentemente das formas conhecidas e preservadas entre os organismos celulares.

Os vírus são os seres mais abundantes do planeta. A contagem de partículas virais e células em amostras de água do mar, que compreende a maior biomassa da Terra, mostrou de 10 a 100 vezes mais partículas virais do que células. Estima-se que o oceano apresenta aproximadamente 109 virus/mL. Algo para se pensar no próximo banho de mar? Esse pessoal do Café estraga momentos tão bucólicos…

Mas aqui está a primeira evidência de que eles não são só malvados. Graças ao extermínio supostamente cruel de bactérias e protistas do oceano, os vírus liberam matéria orgânica para os organismos heterotróficos (aqueles que não fazem fotossíntese e precisam comer para obter energia) e ajudam a formar sedimentos marinhos com restos de organismos planctônicos, como foraminíferos e diatomáceas. Ou seja, ajudam a equilibrar a biota marinha. Eles são ecológicos!

Eles também representam a maior fonte de diversidade genética do planeta. E com a vantagem de comunicar essa diversidade a todas as formas de vida que parasitam! Opa, como assim, vantagem em parasitar? Chegaremos lá com detalhes no próximo post. Mas lembram daquela capacidade de se integrar no DNA do hospedeiro e ficar ali, quietinho, sem causar infecção? Será que a célula não leva nenhuma vantagem? Será que esse DNA estranho não pode trazer algo novo, diferente, e que confira uma vantagem evolutiva para a célula?

A diversidade genética dos vírus é tão grande que eles não possuem um único gene comum. Não existe um gene partilhado por todos os vírus conhecidos, como ocorre em organismos celulares. Como já vimos aqui no post “Dando nome aos bois”, todos os organismos celulares possuem um ancestral comum, com quem dividem características – e genes – comuns. Nós temos muitos genes em comum com uma bactéria, e com todos os outros seres celulares. Mas isso não ocorre entre os vírus. Eles são tão diversos geneticamente que não possuem nem um gene sequer que seja comum a todos. E qual a importância disso? Através de suas interações com os organismos celulares, eles contribuem para aumentar a nossa diversidade genética também.

Além disso, essa diversidade de formas, genomas e tipos de infecção gerou uma pressão evolutiva nas células, as quais desenvolveram gradativamente novos mecanismos de defesa. É o que chamamos de corrida armamentista evolutiva. A alta taxa de mutação dos vírus, que lhes confere essa diversidade genômica incrível, gera uma pressão seletiva nos hospedeiros. Essa pressão seleciona, por sua vez, mutações vantajosas nos hospedeiros que são capazes de melhor combater a infecção. E assim, evoluímos juntos. E novamente, que vantagem a célula leva nessa, além de obviamente aprender a se proteger melhor?

Muitas estratégias de defesa, desenvolvidas originalmente para combater os vírus, podem ter aplicações em regulação gênica, epigenética (lembram dela?) e biotecnológica. Por exemplo, a RNAi (interferência do RNA), tida como uma das maiores estratégias de regulação gênica de célula, parece ter evoluído de uma estratégia inicial para destruir vírus de RNA. Muitas enzimas envolvidas em remodelagem de cromatina e histonas em eucariotos também parecem derivar de um sistema de defesa anti-virus, e funcionam hoje como mecanismos de regulação epigenética. O próprio núcleo da célula eucariótica pode ser o resultado de um mecanismo para barrar a invasão de DNAs estranhos.

Ecológicos, evolutivos e geradores de diversidade genética. Quer mais detalhes de como pode ter valido muito a pena ser infectado por um vírus no passado? Não perca o próximo post!

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3 comentários

  1. Olá! Permita-me usar o bichinho verdinho como logo da minha banda que se chama Lariv, viral escrito da direita pra esquerda, por favor diga que sim.

    1. oi, Eduardo, a figura não é minha, e está disponível no google. Pode usar sim. Aproveita e lê o blog. bjs.

  2. Hum, que bom.
    Leio sim, e até recomendo a amigos meus. Bjs pra ti tmbm.

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