Virus giganti e dall’aspetto strano trovati nei boschi di Harvard

La foresta di Harvard, situata nel Massachusetts, è un ecosistema ricco e diversificato, noto per il suo contributo a numerosi studi ecologici e biologici. Nel cuore di questa fitta vegetazione, una recente scoperta ha attirato l’attenzione della comunità scientifica: l’esistenza di virus giganti con nuove strutture. Molto più grandi di quelli a noi noti, sono disponibili in un’ampia varietà di forme, dai tentacoli tubolari ai gusci a forma di stella. Risultati dello studio, attualmente in prestampa bioRxiv, mostrando una diversità inquietante. Questa scoperta, che va oltre la semplice curiosità, potrebbe ridefinire la nostra comprensione della virologia, facendo luce su meccanismi di interazione virus-ospite più complessi di quanto si pensasse in precedenza.

Diversità inaspettata di virus

La foresta di Harvard è stata a lungo un sito preferito dai ricercatori grazie alla sua ricca biodiversità. Di recente, ha suscitato un crescente interesse dopo una sorprendente scoperta. Una varietà di virus giganti la cui diversità supera qualsiasi previsione scientifica.

Questi organismi microscopici appartengono al Phylum Nucleocytophyricuta. È un gruppo di virus noto per essere in grado di infettare un’ampia varietà di ospiti eucarioti. Possono prendere di mira organismi che vanno dai protisti (microrganismi unicellulari) agli esseri umani.

La presenza di questi virus in diversi ambienti è stata rilevata attraverso studi metagenomici. Analizzano il DNA di intere comunità microbiche prelevate da un campione. Tuttavia, nonostante la conoscenza della loro esistenza, vi è una notevole mancanza di informazioni sulla loro struttura.

La maggior parte degli studi si è concentrata sulla loro genetica, lasciando da parte la struttura fisica di questi virus. Questa mancanza rende l’ultima scoperta ancora più interessante. Offre l’opportunità di esplorare e comprendere la complessità strutturale di questi virus giganti.

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Incredibili virus giganti

È generalmente noto che i virus sono piccole entità biologiche, spesso molto più piccole dei batteri. Con dimensioni da 0,2 a 1,5 µm, i virus giganti sono più grandi della maggior parte degli altri. Per osservarli direttamente, i ricercatori hanno utilizzato un microscopio elettronico a trasmissione. Utilizza fasci di elettroni per visualizzare strutture su scala nanometrica.

I campioni di terreno analizzati hanno rivelato una vasta gamma di virus con forme diverse. Questa diversità è un indicatore della ricchezza biologica e della complessità delle interazioni ambientali nel suolo. Insomma, terreno sano! I virus giganti svolgono un ruolo importante nel mantenimento dell’equilibrio delle comunità microbiche e batteriche.

Tra le strutture virali identificate, alcune mostravano una simmetria capside icosaedrica, che è una forma geometrica a venti lati. Altri avevano forme ovali, che ricordavano i virus Pandora. Hanno un grande genoma, che infetta principalmente le amebe d’acqua dolce. Un altro virus ha mostrato un guscio a due strati a forma di stella, soprannominandolo la “stella di Natale”.

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Strutture complesse nei virus

Questa scoperta evidenzia caratteristiche strutturali mai viste prima. Tra questi, l’osservazione delle appendici tubolari è particolarmente notevole. Queste strutture simili a tentacoli possono svolgere un ruolo nelle interazioni del virus con i suoi ospiti. Possono favorire l’adesione o l’ingresso alle cellule bersaglio. Sono state identificate teste modificate, suggerendo specifici meccanismi di attaccamento o infezione.

La coda osservata su alcuni di questi virus giganti ricorda le strutture dei fagi. Questi sono virus che infettano specificamente i batteri. Queste code possono essere coinvolte nell’iniezione di materiale genetico virale nell’ospite.

Un’altra caratteristica interessante è la presenza di un capside, o involucro virale, costituito da più strati. Possono fornire una protezione aggiuntiva per il materiale genetico del virus. Faciliterà anche il suo trasferimento all’interno dell’host. Inoltre, la presenza di canali interni indica complessi meccanismi di trasmissione o rilascio di componenti virali.

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Eccezionale capacità di adattamento ai virus

Anche il cappuccio fibroso visto su molti virus è una scoperta degna di nota. Variando in lunghezza, spessore e struttura terminale, queste fibre possono avere molte funzioni. Possono giocare a protezione dai predatori o dagli enzimi degradanti. Possono anche giocare a muoversi o attaccarsi a superfici o host specifici.

Queste osservazioni indicano l’adattabilità e la continua evoluzione dei virus. Permette loro di rispondere alle sfide poste dai loro ambienti e dalle difese immunitarie dei loro ospiti. Per non parlare del fatto che questa diversità consentirà ai virus di colpire una gamma più ampia di cellule ospiti.

I risultati dello studio gettano nuova luce sulla complessità e la diversità delle strategie che i virus giganti adottano per sopravvivere e proliferare nel loro ambiente. I virus giganti non sono limitati a un tipo specifico di ambiente o area geografica. Si trovano in vari habitat in tutto il mondo, come il permafrost. Questa è la terra costantemente ghiacciata delle alte latitudini. Ma l’ecosistema forestale, con la sua ricca biodiversità, può essere un serbatoio di forme virali che rimangono in gran parte inesplorate.

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Fonte: Matthias G. Fischer et al.La straordinaria diversità strutturale di particelle giganti simili a virus nei suoli forestaliBioRxiv, 2023.06.30.546935.