Un genoma virale può essere fatto sia di DNA che di RNA?

I virus tipicamente codificano le loro informazioni genetiche sia nel DNA che nell'RNA, ma non in entrambi.

In genere i virus memorizzano le loro informazioni genetiche codificate in molecole di DNA o RNA - l'una o l'altra, ma non entrambe. Nell'aprile del 2012, tuttavia, gli scienziati della Portland State University hanno scoperto un insolito virus con un genoma composto sia da RNA sia da DNA. Nessuno sa se si tratta di una bizzarra, unica occorrenza, o se ci sono altri virus simili là fuori.

DNA vs. RNA

Praticamente tutti gli organismi viventi trasportano informazioni ereditarie codificate in molecole di DNA. I virus sono un'eccezione insolita. Certo, molti biologi non considerano i virus come una forma di "vita" poiché non possono riprodursi da soli. Mentre molti virus hanno il genoma del DNA, altri come l'HIV e l'influenza hanno invece i genomi prodotti dall'RNA. L'RNA e il DNA sono molto simili: entrambi sono costituiti da catene di unità chimiche spillate insieme da un tipo specifico di collegamento chimico chiamato legame fosfodiestere. Ci sono tuttavia due importanti differenze tra RNA e DNA. L'RNA include un'unità chimica non trovata nel DNA chiamata uracile. Inoltre, le unità chimiche in RNA hanno un atomo di ossigeno aggiuntivo collegato alla parte di zucchero di ciascuna unità. Questa differenza rende l'RNA più instabile e più soggetto ad abbattere.

Genoma ibrido DNA-RNA

Gli scienziati hanno a lungo pensato che i genomi virali potessero essere ottenuti da DNA o RNA ma non da entrambi. Nell'aprile del 2012, tuttavia, gli scienziati della Portland State University in Oregon hanno annunciato la scoperta di un virus chiamato RNA-DNA hybrid virus o RDHV nelle acque del lago Boiling Springs nel Lassen Volcanic National Park. Il genoma di questo virus è fatto di DNA, ma uno dei geni di questo genoma è estremamente simile ai geni che si trovano solo nei virus RNA, il che suggerisce fortemente che, ad un certo punto nel passato, questo virus aveva un genoma ibrido costituito da entrambi DNA e RNA. Il virus è stato trovato nell'acqua del lago facendo scorrere l'acqua attraverso un filtro per catturare i virus per il sequenziamento del DNA, quindi gli scienziati non sanno cosa fa o quale tipo di organismo infetta, quanto è abbondante il virus o se può sopravvivere in altri ambienti. In questo momento, RDHV è l'unica istanza nota di un virus RNA che forma un ibrido con un virus del DNA.

origini

Ci sono due modi in cui un gene di un virus a RNA potrebbe diventare parte del genoma di un virus del DNA. Un virus RNA e un virus del DNA potrebbero aver infettato la stessa cellula nello stesso momento; se uno dei geni RNA è stato convertito o tradotto in DNA, il DNA risultante potrebbe essere stato mescolato con il genoma virale del DNA, creando così l'ibrido. In alternativa, una ciocca di DNA e un filamento di RNA avrebbero potuto essere incollati insieme in una cellula infettata da entrambi i tipi di virus. Sulla base di ciò che sappiamo in questo momento, gli scienziati non possono dire con certezza quale di questi due scenari abbia dato origine all'ibrido di Boiling Lake. Né sanno se questo tipo di ibrido avrebbe alcun vantaggio rispetto alla concorrenza.

implicazioni

C'è un numero gigantesco di virus negli oceani del mondo, molti dei quali infettano i batteri. Il millilitro medio di acqua di mare contiene una stima di diversi milioni di virus. La stragrande maggioranza dei virus oceanici non è stata nominata, isolata o identificata, sebbene gli scienziati abbiano raccolto dati sulla sequenza del DNA per migliaia di virus oceanici non ancora identificati attraverso un progetto chiamato Global Ocean Survey. Gli scienziati dello Stato di Portland hanno provato a cercare dati di Global Ocean Survey per sequenze simili a quelle di RDHV per determinare se ci fossero altri virus ibridi di RNA-DNA e hanno trovato diverse sequenze di corrispondenza, tutte provenienti da virus non ancora identificati. Questo indizio allettante suggerisce che potrebbero esserci altri virus ibridi di RNA-DNA da qualche parte negli oceani del mondo. Sebbene gli scienziati che studiano i virus non stiano cercando specificamente gli ibridi di RNA-DNA, stanno cercando di saperne di più sulla sconcertante varietà di virus trovati in natura, e mentre questa ricerca progredisce è possibile che possano trovare altri ibridi simili altrove.

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