Nossas células ainda guardam muitos segredos sobre suas origens. Mas recentemente desvelado vírus gigantes pode sofrear pistas sobre um desses segredos: o emergência misterioso do principal repositório de instruções de uma célula, o núcleo.

A presença de um núcleo nos distingue células eucarióticas de outras formas de vida celular. Bactérias e arquéias tendem a simplesmente ter um grande loop ingénuo ou trecho de DNA que flutua livremente em seus sucos celulares.

A vida mais complexa, uma vez que vegetalidade e animais, armazena seu material genético perfeitamente embrulhado em proteínas chamadas histonas, escondida em seu próprio subdivisão celular, uma organela especializada que chamamos de núcleo.

logo, uma vez que a maioria de nossos planos foram armazenados em sua pequena unidade?

Em 2019, o virologista Masaharu Takemura e colegas da Universidade de Tóquio descobriu um vírus gigante que poderia forçar uma ameba sequestrada (Acanthamoeba castellanii) para formar uma carcaça dura uma vez que se fosse uma carcaça. Eles o chamaram de medusavírus, depois o protetor mítico o que poderia transformar as pessoas em pedra.

Agora Takemura propôs uma novidade hipótese sobre a evolução do núcleo envolvendo esses pedaços de DNA embalado por proteínas, em um revisão da literatura científica atual.

uma vez que acontece com muitas coisas na biologia, esse processo hipotético é confuso e complicado, mas Takemura acredita que pode ter tombado em alguma coisa assim.

As primeiras células eucarióticas com DNA não ligado foram infectadas por gigantes vírus. Esses vírus fazem uso da membrana citoplasmática de uma célula, que a atrai para proteger o processo de replicação viral dentro da célula.

Com o tempo, a célula hospedeira fez o mesmo com seu DNA para ajudar a protegê-la de ataques virais, enquanto evoluía os genes das histonas que tornavam seu DNA mais compacto, o genes que agora também são encontrados no DNA viral.

(Takemura, Frontiers in Microbiology, 2020)

Semelhanças entre as membranas usadas pelos vírus para se replicar nas células e nas membranas de nosso núcleo, fez os investigadores suspeitarem “Nossas células ancestrais desenvolveram uma estratégia semelhante a um vírus para proteger seu genoma do ataque do vírus.”

O medusavírus não cria sua própria bolha para se reproduzir internamente, uma vez que fazem outros vírus, uma vez que a poliomielite. Em vez disso, ele encontra seu caminho para o núcleo da célula e usa a maquinaria do hospedeiro para se reproduzir. Portanto, tanto o genoma viral quanto o hospedeiro podem coexistir durante a replicação.

Mas o medusavírus tem genes de histona e DNA polimerase uma vez que seus hospedeiros amebianos, sugerindo que esses genes são transferidos entre o genoma viral e o hospedeiro.

Essa transferência de DNA entre o vírus e as células eucarióticas provavelmente também ocorreu no sentido contrário. Os pesquisadores acreditam que a ameba não adquiriu zero para o proteína do capsídeo principal do vírus.

“Eu especulo que troço da replicação do DNA viral pode ter ajudado a replicar o genoma do hospedeiro e ser evolutivamente vantajosa.” Takemura escreveu.

Quantidades excepcionalmente grandes de material genético de vírus gigantes, uma vez que os poxvírus, codificam mais de 400 proteínas. Algumas delas incluem proteínas que também são encontradas em eucariotos, uma vez que a proteína que cobre o RNA mensageiro, mas não é encontrada em bactérias ou arquéias.

A estudo molecular da DNA polimerase de poxvírus também mostrou estar intimamente relacionada à DNA polimerase eucariótica.

Há muitas partes dessa hipótese que precisam ser testadas, aponta Takemura. Mas ele se alinha com a teoria principal da evolução do núcleo: as membranas nucleares vieram da membrana interna das primeiras células eucarióticas e ajudam a explicar alguns dos processos que podem estar envolvidos.

“Esta novidade hipótese atualizada pode afetar profundamente o estudo das origens das células eucarióticas e fornecer uma base para uma discussão mais aprofundada sobre o envolvimento dos vírus na evolução do núcleo eucariótico”, disse Takemura. dit.

Esta pesquisa foi publicada em Fronteiras em Microbiologia.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!