Biólogos descobrem como os vírus reprogramam a maquinaria celular

A tomografia de crio-elétrons mostra como a célula bacteriana é reorganizada para se assemelhar a uma célula vegetal ou animal , com um compartimento parecido a um núcleo vermelho e ribossomos, as estruturas menores, de cor azul claro. Os vírus  aparecem com as cabeças azuis escuras e as caudas cor-de-rosa.

Montagem de uma estrutura de tipo núcleo durante a replicação viral em bactérias .

Em um artigo publicado na edição de 13 de janeiro da revista Science , os pesquisadores realizaram uma série de experimentos que permitiram que eles visualizassem em detalhes o que acontece dentro de células bacterianas à medida que os vírus invasores se replicam.

"Os cientistas vêm estudando vírus há cem anos, mas nunca vimos algo assim antes", disse Joe Pogliano, professor de biologia molecular que chefiou a equipe de pesquisa. "Cada experiência produziu algo novo e emocionante sobre este sistema."

Os vírus que infectam bactérias, também conhecidos como bacteriófagos, são algumas das entidades mais numerosas na Terra.

"Escolhemos estudar uma família de bacteriófagos extraordinariamente grandes e aplicar métodos de ponta para observar sua replicação em detalhes sem precedentes", disse Pogliano, professor de biologia molecular que participou do estudo.

Joe Pogliano e seus colegas descobriram que, pouco depois que os bacteriófagos infectam as bactérias, eles destroem grande parte da arquitetura existente das células bacterianas, incluindo o DNA bacteriano, e depois sequestram o restante da maquinaria celular. Os vírus então reorganizam toda a célula em uma fábrica eficiente e centralizada para produzir a próxima geração de vírus.

"Esta fábrica e o arranjo circundante da célula infectada são notavelmente semelhantes à organização observada em células de plantas e animais", disse Pogliano.

As bactérias não têm muitas estruturas especializadas que compartimentalizam processos celulares em células vegetais ou animais, que os biólogos chamam de células "eucarióticas". As bactérias, por exemplo, carecem de um núcleo fechado, que contém informações genéticas e atua como o centro de controle da célula.

Mas Vorrapon Chaikeeratisak, um estudante de pós-doutorado e Katrina Nguyen, estudante de pós-graduação no laboratório de Pogliano, descobriram que os vírus invasores organizam as estruturas dentro das bactérias para imitar as encontradas em células eucarióticas.

Usando microscopia fluorescente, os dois biólogos descobriram , como os vírus se replicam dentro de células bacterianas construindo compartimentos para separar os diferentes processos em curso durante a infecção.

"Esses compartimentos encerram todo o DNA viral, assim como um núcleo faz em uma planta ou em uma célula de mamíferos", disse Chaikeeratisak, o primeiro autor do artigo. "Processos de DNA, como replicação ou transcrição, ocorrem dentro do compartimento enquanto as proteínas são produzidas fora do compartimento."

Elizabeth Villa, professora de química e bioquímica na UC San Diego, e David Agard, professor de bioquímica e biofísica da UC San Francisco, usaram uma técnica especializada, chamada "tomografia de crio-elétrons", para produzir imagens dos processos que Chaikeeratisak E Nguyen inicialmente descobriram .

Essas imagens mostravam descendência viral sendo montada em torno do compartimento semelhante ao núcleo da bactéria. Eventualmente, esses novos vírus estouram a célula e se espalham para infectar células vizinhas.

"Essas observações de manipulação viral de uma célula são completamente inesperadas, pois nenhum vírus bacteriano reorganiza uma célula de forma tão drástica", disse Pogliano. "A reestruturação de uma célula simples para assemelhar-se a um sistema já existente, mais complicado, ocorre na linha entre células bacterianas simples e as de organismos" superiores ", como plantas e animais.

Poderia ser assim que os organismos multicelulares evoluíram? Uma teoria existente, chamada "eucariogênese viral", sugere que a primeira célula eucariótica foi criada quando um grande vírus tomou conta de uma bactéria. Eventualmente, a bactéria e o vírus formaram uma célula composta, na qual o vírus evoluiu para o núcleo.

"Pode ser muito cedo para saber se este vírus particular é um passo intermediário na transição de bactérias e vírus para eucariotas multicelulares, mas esta descoberta poderia ampliar o conhecimento sobre as origens da vida como a conhecemos", disse Pogliano.

Traduzido e editado pelo Blog Alagoas real
Se copiar ou criar link,é obrigatório citar a fonte
Do original e o blog ALAGOAS REAL

University of California - San Diego. "Biologists discover how viruses hijack cell's machinery." ScienceDaily 12 January 2017. sciencedaily.com