Virus giganti e virofagi

I virus sono parassiti endocellulari obbligati ovvero sono privi di tutti gli apparati molecolari necessari alla replicazione del DNA ed alla trascrizione e traduzione per cui devono necessariamente infettare una cellula per potersi replicare.Molto spesso i virus sono considerati entità biologiche semplici con un genoma di ridotte dimensioni. Recentemente questa regola ha trovato una importante eccezione, poiché il genoma del

I virus sono parassiti endocellulari obbligati ovvero sono privi di tutti gli apparati molecolari necessari alla replicazione del DNA ed alla trascrizione e traduzione per cui devono necessariamente infettare una cellula per potersi replicare.

Molto spesso i virus sono considerati entità biologiche semplici con un genoma di ridotte dimensioni. Recentemente questa regola ha trovato una importante eccezione, poiché il genoma del virus Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) è risultato costituito da un cromosoma lineare a doppio filamento della lunghezza di 1185 kilobasi ovvero ben più grande del genoma di molti procarioti noti.

L’ultimo numero della rivista Nature riporta un’ulteriore scoperta eccezionale in virologia, poiché per la prima volta viene descritto un virus… di un virus! In particolare nell’articolo intitolato “The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus” il gruppo di ricerca coordinato da Bernard La Scola e Christelle Desnues (URMITE, Centre National de la Recherche Scientifique, Universite´ de la Mediterranee, Francia) riporta l’individuazione di un nuovo virus, denominato Sputnik,  che “parassita” il virus APMV alterandone le capacità replicative e il corretto assemblamento del capside.

A livello genetico, Sputnik ha un genoma dato da 18.343 nucleotidi contenente 21 sequenze in grado di codificare per proteine. Il genoma è nel complesso molto compatto, anche se le sequenze codificanti hanno scarse sovrapposizioni le une con le altre. La caratterizzazione bioinformatica dei 21 geni ha indicato che 13 sequenze non hanno evidenti omologie con altri geni noti non solo nei virus, ma anche in procarioti ed eucarioti (indicando che queste sequenze sono geni ‘ORFan’ ovvero tipici di questa forma virale). I restanti 8 geni hanno invece omologhi in altri genomi anche se è interessante notare che sono stati trovati omologhi in regni diversi, poiché ve ne sono alcuni che hanno omologia con geni di altri virus (e di APMV in particolare), uno è simile and una integrasi virale tipica degli Archea, mentre alcuni hanno omologia con sequenze tipiche di batteri. Un confronto tra Sputnik e gli altri virus noti ha, infine, indicato che questo virus appartiene ad una nuova famiglia di virus mai identificata prima in natura.

Da un punto di vista funzionale è interessante notare come Sputnik non sia in grado di replicarsi autonomamente infettando le cellule dell’ospite (l’ameba Acanthamoeba polyphaga), ma utilizzi in modo obbligato il sistema replicativo (la viral factory) del virus APMV. Questa è una caratteristica assolutamente nuova per la letteratura scientifica, motivo per cui gli autori hanno ritenuto di poter classificare Sputnik come un virofago ovvero come un virus in grado di infettare altri virus. Un aspetto interessante è che virus come Sputnik potrebbero aver agito nel corso dell’evoluzione come veicoli per il trasferimento orizzontale di geni tra virus accelerandone l’evoluzione.

Mauro Mandrioli

 

Ulteriori letture:

Raoult, D. et al. The 1.2-megabase genome sequence of Mimivirus. Science 306, 1344–1350 (2004).
La Scola, B. et al. A giant virus in amoebae. Science 299, 2033 (2003).
Koonin, E. V. Virology: Gulliver among the Lilliputians. Curr. Biol. 15, R167–R169 (2005).
Raoult, D., Forterre, P. Redefining viruses: lessons from Mimivirus. Nature Rev. Microbiol. 6, 315–319 (2008).


Fonte imagine: Wikipedia