Cientistas descobriram uma espécie de DNA tóxico dentro de um vírus que infecta bactérias. Além de seus próprios genes, o vírus possuía também um gene pertencente ao veneno de aranhas da espécie víuva negra, além de DNA de outros animais. O estudo realizado pelos cientistas sugere que ou o vírus roubou este material genético ‘estranho’, ou esses outros animais roubaram o DNA do vírus.
Pesquisas futuras podem indicar que essas trocas de materiais genéticos, dos mais complexos para os mais primitivos, pode ser mais comum do que os cientistas acreditavam.
Roubando DNA
Vírus infectam todos os três domínios da vida. As mais complexas formas de vida na Terra – incluindo animais, plantas e fungos – pertencem ao domínio Eukarya, em que as células possuem núcleos. Os outros dois domónios incluem os procariontes, as formas primitivas de vida – micróbios unicelulares que não possuem núcleo. Esses dois domínios de procariontes – Bacteria e Archaea.
Cada vírus infecta apenas um domínio de vida. Por exemplo, os bacteriófagos, que são vírus que atacam as bactérias, não podem infectar eucariontes ou células com núcleos. Em parte devido a este detalhe, os cientistas têm experimenatdo usar esses bacteriófagos em terapias para matar bactérias resistentes a antibióticos.
Pesquisas anteriores descobriram que os vírus podem ‘pegar’ genes de seus hospedeiros, utilizando esse DNA roubado para iludir e manipular suas vítimas. Como cada vírus infecta apenas um domínio, os cientistas não esperam que um bacteriófago possa ter DNA animal, por exemplo.
Vírus que infectam bactérias
No entanto, a pesquisa anterior identificou que algumas bactérias vivem em eucariontes – por exemplo, parasitas nocivos e siombiontes, como o E. coli, que vivem eu seus hospedeiros, como seres humanos e outros animais. Esta ideia levantou a possibilidade de que os bacteriófagos que infectam bactérias podem ocasionalmente serem expostos ao DNA dos hospedeiros das bactérias que infectam.
No novo estudo, os cientistas investigaram o bacteriófago WO, que infecta a bactéria Wolbachia. Esta bactéria infecta cerca de 40% do grupo mais rico em espécies do reino animal – os artrópodes, que incluem insetos, aranhas e crustáceos.
“A Wolbachia é responsável pelas infecções bacterianas mais comuns do planeta”, disse o coautor do estudo Seth Bordenstein, microbiologista da Universidade de Vanderbilt, em Nashville, nos Estados Unidos.
Os investigadores encontraram que o genoma deste bacteriófago contém um certo número de genes semelhantes a alguns vistos em eucariontes. “Esta é a primeira vez, até onde sei, que genes de animais foram encontrados em bacteriófagos”, disse Bordenstein ao LiveScience.
Um gene, o segundo maior já visto em bacteriófagos, é feito de genes anteriormente visto em eucariontes e bactérias, unidos. Essa combinação inclui DNA visto anteriormente em testes envolvendo o veneno da aranhas víuvas negras. Outros genes presentes no bacteriófago foram observados previamente em eucariotas, mediando a interação entre micróbios e hospedeiros.
Fluxo de genes
Permanece incerto como os bacteriófagos utilizam esses genes recentemente descobertos. Os pesquisadores sugerem que esses genes podem ajudar os bacteriófagos a entrar nas células animais, escapar do sistema imunológico e chegar até seus hospedeiros bacterianos.
Também permanece incerto como este DNA fluiu entre os bacteriófagos e animais. Embora seja provável que os genes tenham chegado até os bacteriófagos a partir de animais, os cientistas não excluem a possibilidade do caminho inverso. “Nós podemos considerar todas as rotas possiveis de transferência de genes”, dsse Bordenstein.
Pesquisas futuras podem explorar a frequência com que os bacteriófagos adquirem DNA de domínios diferentes daqueles que infectam. “Nós gostaríamos de ver uma pesquisa genômica completa de vírus e seus hospedeiros”, disse Bordenstein.
Bordenstein resaslta que, algum dia, esses bacteriófragos podem ser utilizados para modificar o Wolbachia geneticamente. Encontrar formas de modificar o Wolbachi pode nos ajudar a combater o vírus da Zika e dengue, explica Bordenstein.
Os resultados do estudo foram publicados no dia 11 de outubro na Nature Communications.
