Nuovo studio fa luce sui virus giganti
Negli ultimi anni sono stati rinvenuti virus giganti in alcune delle località più remote del mondo, dal disgelo del permafrost della Siberia a luoghi sconosciuti sotto il ghiaccio antartico. Ora, un team di scienziati della Michigan State University ha fatto luce su questi enigmatici ma accattivanti microbi giganti e sui processi attraverso i quali infettano le cellule.
I virus giganti hanno dimensioni superiori a 300 nanometri e possono sopravvivere per molti millenni. Per fare un confronto, il rinovirus – responsabile del comune raffreddore – è di circa 30 nanometri.
“Sono giganteschi per dimensioni e complessità“, ha affermato Kristin Parent, professore associato di Biochimica e Biologia Molecolare presso la Michigan State University. “I giganteschi virus scoperti di recente in Siberia hanno mantenuto la capacità di infettare dopo 30.000 anni nel permafrost“, spiega Parent.
Gli involucri proteici – o capside – della particella virale sono robusti e in grado di resistere ad ambienti difficili e proteggere il genoma virale all’interno. Poiché sono difficili da immaginare a causa delle loro dimensioni, i ricercatori hanno ideato un nuovo metodo per imitare le fasi dell’infezione.
Utilizzando il nuovo microscopio Cryo-Electron Microscopy e il microscopio elettronico a scansione dell’università, il gruppo di Parent ha sottoposto varie specie a una serie di trattamenti chimici e ambientali progettati per simulare le condizioni che un virus potrebbe sperimentare durante il processo di infezione. “Cryo-EM ci consente di studiare virus e strutture proteiche a livello atomico e di catturarli in azione“, ha affermato Parent. “L’accesso a questa tecnologia è molto importante e il nuovo microscopio della MSU sta aprendo nuove porte per la ricerca nel campus“.
Grazie ai dati successivamente acquisiti, il team ha progettato un nuovo modello capace di imitare in modo efficace e affidabile le fasi dell’infezione.
“Questo nuovo modello ora consente agli scienziati di imitare gli stadi in modo affidabile e ad alta frequenza, aprendo le porte a studi futuri e semplificando notevolmente qualsiasi studio mirato al virus“, ha aggiunto Parent.
Con la capacità di ricreare costantemente le varie fasi dell’infezione, i ricercatori hanno studiato le proteine rilasciate dal virus durante la prima fase. Le proteine agiscono come lavoratori, orchestrando i numerosi processi biologici necessari affinché un virus infetti e dirotti le capacità riproduttive di una cellula per fare copie di se stesso.
“I risultati di questo studio aiutano ad assegnare ruoli putativi – o presunti – a molte proteine con funzioni precedentemente sconosciute, evidenziando il potere di questo nuovo modello“, ha detto Parent. “Abbiamo identificato le proteine chiave rilasciate durante le fasi iniziali dell’infezione responsabili di aiutare a mediare il processo e completare l’acquisizione virale.“
“Molte delle proteine che abbiamo identificato corrispondono alle proteine che ci si aspetterebbe di rilasciare durante le fasi iniziali delle infezioni virali. Ciò supporta notevolmente la nostra ipotesi che le fasi in vitro generate in questo studio riflettano quelle che si verificano dal vivo“, ha concluso.
Il fatto che molti dei virus giganti studiati abbiano risposto in modo simile porta i ricercatori a credere che condividano tutti caratteristiche comuni e proteine probabilmente simili. I virus giganti sono in grado di infettare direttamente l’uomo – diversamente dal coronavirus – e ciò comporta un argomento di discussione in evoluzione tra i virologi.
Bibliografia: “Structural and Proteomic Characterization of the Initiation of Giant Virus Infections”
