Scoperti oltre 30mila nuovi virus: il loro DNA è inserito in quello delle cellule ospiti

Analizzando a fondo il genoma di diversi microbi gli scienziati hanno fatto una scoperta sorprendente: hanno individuato il DNA di oltre 30.000 nuovi virus, completamente sconosciuti alla scienza. Il dettaglio più interessante risiede nel fatto che il materiale genetico di questi virus era direttamente integrato con quello dei microorganismi studiati, pur mantenendo la capacità di replicarsi e dar vita a virus completi e funzionali. I ricercatori, sorpresi dalla quantità enorme di nuovi virus identificata, ipotizza che almeno una parte di essi abbia una funzione protettiva nei confronti delle cellule che li ospitano, difendendole dall'aggressione di virus esterni con “cattive intenzioni”.

A scoprire gli oltre 30mila nuovi virus nel DNA dei microbi è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati austriaci dell'Università di Innsbruk, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences dell'Università di Groningen (Paesi Bassi) e del Dipartimento di Meccanismi Biomolecolari del Max Planck Institute for Medical Research (Germania). I ricercatori, coordinati dal dottor Christopher Bellas del Dipartimento di Ecologia presso l'ateneo austriaco, iniziarono questo studio approfondito dopo aver scoperto nel 2021 nuovi virus nel Gossenköllesee, un lago nel Tirolo. Poiché non sapevano bene quali organismi fossero in grado di infettare, hanno deciso di condurre un'indagine a tappeto di sequenziamento del DNA su molteplici organismi. Si sono concentrati soprattutto sui protisti con sequenze note, un vasto regno di organismi eucarioti – molti sono unicellulari – che abbraccia alghe, protozoi e altri gruppi che non possono essere classificati nei regni di piante, animali e funghi.

Per analizzare il genoma dei microbi hanno sfruttato il supercomputer “Leo” dell'Università di Innsbruk e i dati di sequenziamento ottenuti dalla nuova tecnologia Oxford Nanopore. Scandagliando enormi quantità di dati (composti da innumerevoli sequenze di basi nucleotidiche di Adenina, Timina, Guanina e Citosina – ATGC) sono emerse le sequenze virali nascoste. Come indicato, oltre 30mila appartengono a virus precedentemente sconosciuti alla scienza. I genomi dei protisti ospitano da decine a migliaia di virus diversi, lunghi da circa 14 a 40 kbp. Tecnicamente si tratta di elementi virali endogeni o EVE, che derivano principalmente da virus a RNA ed ssDNA. In alcuni casi fino al 10 percento del genoma dei microbi studiati era composto da questa componente virale. In realtà non c'è da stupirsi, dato che anche l'8 percento del genoma umano contiene frammenti virali legati ad antiche infezioni. Queste sequenze virali, tuttavia, non sono più funzionali nella maggior parte dei casi e vengono definite “fossili genomici”.

Nei protisti studiati i nuovi virus somigliano in molti casi ai virofagi, virus che, in parole molto semplici, vivono all'interno delle cellule eucariotiche e uccidono altri virus, in particolar modo quelli “giganti”. Questi virofagi sono in grado di difendere le cellule riprogrammando i virus “cattivi” che cercano di invaderle. È possibile che molti dei nuovi virus scoperti nei protisti abbiano proprio un ruolo difensivo. “Perché così tanti virus si trovano nei genomi dei microbi non è ancora chiaro. La nostra ipotesi più forte è che proteggano la cellula dall'infezione da virus pericolosi”, ha dichiarato il dottor Bellas in un comunicato stampa. I dettagli della ricerca “Large-scale invasion of unicellular eukaryotic genomes by integrating DNA viruses” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).