Os vírus dormentes que aguardam 'sinal' para matar hospedeiro:pix bet presidente

Bactéria genérica como Escherichia coli infectada por um grupopix bet presidentefagos

Crédito, Getty Images

Legenda da foto, Os fagos podem sentir danos no DNA bacteriano, o que os leva a se replicar e 'abandonar o navio'

Em vez disso, ele se integra aos seus cromossomos e fica lá, esperando o momento certo para mandar a célula fazer cópias dele e começar a infectar outras células do sistema imunológico e, por fim, causar a Aids.

O momento exato pelo qual o HIV está esperando ainda é uma área importantepix bet presidenteestudo.

Mas pesquisas sobre outros vírus sugerem há muito tempo que estes patógenos podem ser bastante "ponderados"pix bet presidenterelação a matar.

É claro que os vírus não podem pensar da maneira que você e eu pensamos. Mas, pelo visto, a evolução os dotoupix bet presidentealguns mecanismospix bet presidentetomadapix bet presidentedecisão bastante elaborados.

Alguns vírus, por exemplo, vão optar por abandonar a célulapix bet presidenteque residem se detectarem danos no DNA. Nem sequer os vírus, ao que parece, gostampix bet presidenteficarpix bet presidenteum navio afundando.

Meu laboratório estuda a biologia molecularpix bet presidentebacteriófagos, ou fagos, os vírus que infectam bactérias, há maispix bet presidenteduas décadas.

Recentemente, meus colegas e eu mostramos que os fagos são capazespix bet presidenteouvir importantes sinais celulares para ajudá-los nas tomadaspix bet presidentedecisão.

E, pior ainda, podem usar os "ouvidos" da própria célula para escutar por eles.

Fugindopix bet presidentedanos no DNA

Se o inimigo do seu inimigo é seu amigo, os fagos são certamente seus amigos.

Os fagos controlam as populações bacterianas na natureza, e os médicos estão recorrendo a eles cada vez mais para tratar infecções bacterianas que não respondem a antibióticos.

O fago mais bem estudado, o lambda, funciona um pouco como o HIV.

Ao entrar na célula bacteriana, o lambda decide se vai se replicar e matar a célulapix bet presidentecara, como a maioria dos vírus faz, ou se vai se integrar ao cromossomo da célula, como o HIV faz.

Se optar pelo último, o lambda se replica inofensivamente no hospedeiro cada vez que a bactéria se divide.

Mas, como o HIV, o lambda não está apenas ocioso. Ele usa uma proteína especial chamada CI como um estetoscópio para ouvir sinaispix bet presidentedanos ao DNA dentro da célula bacteriana.

Se o DNA da bactéria for comprometido, é uma má notícia para o fago lambda aninhado dentro dela.

O DNA danificado leva direto ao aterro sanitário da evolução, porque é inútil para o fago que precisa dele para se reproduzir.

Coronavírus

Crédito, Getty Images

Legenda da foto, Nem todos os vírus agem como o coronavírus causador da covid-19

Então o lambda ativa seus genespix bet presidentereplicação, faz cópiaspix bet presidentesi mesmo e sai da célula para procurar outras células não danificadas para infectar.

Grampeando o sistemapix bet presidentecomunicação da célula

Alguns fagos,pix bet presidentevezpix bet presidentecoletar informações com suas próprias proteínas, grampeiam o sensorpix bet presidentedanos ao DNA da própria célula infectada: LexA.

Proteínas como CI e LexA são fatorespix bet presidentetranscrição que ativam e desativam genes ligando padrões genéticos específicos dentro do manualpix bet presidenteinstruções do DNA que é o cromossomo.

Alguns fagos como o Coliphage 186 descobriram que não precisampix bet presidentesua própria proteína viral CI se tiverem uma sequência curtapix bet presidenteDNApix bet presidenteseus cromossomos à qual a LexA bacteriana pode se ligar.

Ao detectar danos no DNA, a LexA vai ativar os genes do fago para "replicar e matar", essencialmente enganando a célula para cometer suicídio enquanto permite que o fago escape.

Os cientistas reportaram pela primeira vez o papel da CI nas tomadaspix bet presidentedecisão dos fagos na décadapix bet presidente1980 — e o truquepix bet presidentecontraespionagem da Coliphage 186 no final da décadapix bet presidente1990.

Desde então, houve algumas outras descobertaspix bet presidentefagos grampeando sistemaspix bet presidentecomunicação bacteriana.

Um exemplo é o fago phi29, que explora o fatorpix bet presidentetranscriçãopix bet presidenteseu hospedeiro para detectar quando a bactéria está se preparando para gerar um esporo, ou uma espéciepix bet presidenteovo bacteriano capazpix bet presidentesobreviver a ambientes extremos.

O phi29 instrui a célula a acondicionar seu DNA no esporo, matando as bactériaspix bet presidentedesenvolvimento uma vez que o esporo germina.

Em nossa pesquisa publicada recentemente, meus colegas e eu mostramos que vários grupospix bet presidentefagos desenvolverampix bet presidenteforma independente a capacidadepix bet presidenteacessar outro sistemapix bet presidentecomunicação bacteriano: a proteína CtrA.

A CtrA integra vários sinais internos e externos para acionar diferentes processospix bet presidentedesenvolvimento nas bactérias.

A principal delas é a produçãopix bet presidenteapêndices bacterianos, chamados flagelos e pili. Acontece que esses fagos se ligam aos pili e flagelos das bactérias para infectá-los.

Nossa hipótese principal é que os fagos usam a CtrA para estimar quando haverá bactérias suficientes nas proximidadespix bet presidentepili e flagelos que possam prontamente infectar. Um truque bastante inteligente para um "assassino irracional".

Estes não são os únicos fagos que tomam decisões elaboradas — e tudo isso sem a vantagempix bet presidenteter um cérebro.

Alguns fagos que infectam bactérias Bacillus produzem uma pequena molécula cada vez que infectam uma célula.

Os fagos podem sentir esta molécula e usá-la para contar o númeropix bet presidenteinfecçõespix bet presidentefagos que ocorrem ao seu redor.

Como invasores alienígenas, esta contagem ajuda a decidir quando eles devem ativar seus genes para "replicar e matar", matando apenas quando os hospedeiros são relativamente abundantes.

Desta forma, os fagos se certificampix bet presidenteque nunca vão ficar sem hospedeiros para infectar — e garantempix bet presidenteprópria sobrevivência a longo prazo.

Combatendo a contrainteligência viral

Você pode estar se perguntando por que deveria se preocupar com as operaçõespix bet presidentecontrainteligência executadas por vírus bacterianos.

Embora as bactérias sejam muito diferentes das pessoas, os vírus que as infectam não são tão diferentes dos vírus que infectam os humanos.

Praticamente todos os truques executados por fagos foram observados mais tarde sendo usados ​​por vírus humanos.

Se um fago pode grampear linhaspix bet presidentecomunicação bacterianas, por que um vírus humano não grampearia as suas?

Até agora, os pesquisadores não sabem o que os vírus humanos poderiam estar ouvindo se grampearem estas linhas, mas muitas opções vêm à mente.

Acredito que, assim como os fagos, os vírus humanos poderiam potencialmente ser capazespix bet presidentecontar seu número para criar estratégias, detectar o crescimento celular e a formaçãopix bet presidentetecidos e até mesmo monitorar as respostas imunes.

Por enquanto, estas possibilidades são apenas especulações, mas a investigação científica estápix bet presidenteandamento.

Ter vírus ouvindo as conversas privadaspix bet presidentesuas células não soa muito bem, mas não deixapix bet presidenteter um lado bom.

Como as agênciaspix bet presidenteinteligência ao redor do mundo sabem muito bem, a contrainteligência funciona apenas quando é secreta.

Uma vez detectado, o sistema pode facilmente ser explorado para plantar notícias falsas para o inimigo.

Da mesma forma, acredito que futuras terapias antivirais podem ser capazespix bet presidentecombinar artilharia convencional, como antivirais que impedem a replicação viral, com truquespix bet presidenteguerrapix bet presidenteinformação, como fazer o vírus acreditar que a célulapix bet presidenteque está pertence a um tecido diferente.

Mas, fique na sua, não conte a ninguém. Os vírus podem estar ouvindo!

Ivan Erill é professor associadopix bet presidenteciências biológicas na Universidadepix bet presidenteMaryland, condadopix bet presidenteBaltimore, nos EUA.

Este artigo foi publicado originalmente no sitepix bet presidentenotícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em inglês).

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