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‘Obeliscos’, uma classe de vida totalmente nova encontrada no sistema digestivo humano

Nova classe de vida na microbiota intestinal

À medida que conseguimos recolher e analisar enormes quantidades de dados das sequĂȘncias genĂ©ticas de plantas, animais e micrĂłbios, os pesquisadores continuam a encontrar surpresas, incluindo algumas que podem desafiar a prĂłpria definição de vida. đŸ§«đŸ§ŹđŸ§Ș

A comprovação mais recente, divulgada esta semana em pré-impressão, define um novo tipo de entidade semelhante a um vírus que habita bactérias que vivem na boca e no trato gastrointestinal de humanos.

Vamos falar sobre os “Obeliscos”, uma classe anteriormente não reconhecida de elementos semelhantes a viróides identificada pela primeira vez em dados metatranscriptîmicos do intestino humano.

Foi descoberto que os Obeliscos formam o seu prĂłprio grupo filogenĂ©tico distinto, sem sequĂȘncia detectĂĄvel ou semelhança estrutural com outros agentes biolĂłgicos conhecidos atualmente. 

Observando a “selva de micrĂłbios” que vivem dentro de nĂłs, os pesquisadores tropeçaram no que parece ser uma classe totalmente nova de objetos semelhantes a vĂ­rus. “É uma loucura”, disse Mark Peifer, biĂłlogo celular da Universidade da Carolina do Norte, que nĂŁo esteve envolvido no estudo, a Elizabeth Pennisi, da Science Magazine . “Quanto mais olhamos, mais coisas malucas vemos.”

Esses “Obeliscos”, como sĂŁo entĂŁo chamados pela equipe descobridora da Universidade de Stanford, apresentam genomas aparentemente compostos por alças de RNA. E, inesperadamente, sequĂȘncias pertencentes a eles foram encontradas em humanos de todo o mundo.

“Obeliscos”🧬 compartilham várias propriedades:

(i) conjuntos de genoma de RNA aparentemente circulares ~1kb,

(ii) estruturas secundĂĄrias previstas em forma de bastonete abrangendo todo o genoma e,

(iii) quadros de leitura abertos que codificam para uma nova superfamília de proteínas, que chamamos de “Oblins”.

Esses pedaços misteriosos de material genĂ©tico nĂŁo possuem sequĂȘncias detectĂĄveis ou mesmo semelhanças estruturais conhecidas por quaisquer outros agentes biolĂłgicos.

Assim, o biólogo Ivan Zheludev e seus colegas de Stanford argumentam que a sua estranha descoberta pode não ser vírus, mas sim um grupo inteiramente novo de entidades que podem ajudar a colmatar a antiga lacuna entre as moléculas genéticas mais simples e os vírus mais complexos.

“Os Obeliscos compreendem uma classe de diversos RNAs que colonizaram e passaram despercebidos nos microbiomas humanos e globais”, escrevem os pesquisadores em um artigo prĂ©-impresso.

Ainda nĂŁo se sabe se os Obeliscos afetam a saĂșde humana, diz o pesquisador Matthew Sullivan, mas eles podem alterar a atividade genĂ©tica dos seus hospedeiros bacterianos, o que por sua vez pode afetar tambĂ©m os genes humanos.

Nomeadas em homenagem Ă s estruturas altamente simĂ©tricas em forma de bastonete formadas por seus comprimentos retorcidos de RNA. As sequĂȘncias genĂ©ticas dos Obeliscos tĂȘm apenas cerca de 1.000 caracteres (nucleotĂ­deos) de tamanho. Na verdade, essa brevidade Ă© provavelmente uma das razĂ”es pelas quais nĂŁo conseguimos notĂĄ-los anteriormente.

No estudo ainda nĂŁo oficialmente revisado e indexado, Zheludev e sua equipe pesquisaram 5,4 milhĂ”es de conjuntos de dados de sequĂȘncias genĂ©ticas publicadas e identificaram quase 30.000 Obeliscos diferentes. Eles apareceram em cerca de 10% dos microbiomas humanos examinados pela equipe.

Entretanto, num conjunto de dados, os Obeliscos apareceram em 50% das amostras orais dos pacientes. AlĂ©m do mais, diferentes tipos de Obeliscos parecem estar presentes em diferentes ĂĄreas do nosso corpo. “[Isso] apoia a noção de que os Obeliscos podem incluir colonos dos referidos microbiomas humanos”, explicam os pesquisadores .

AlĂ©m disso, eles conseguiram isolar um tipo de cĂ©lula hospedeira do nosso microbioma, a bactĂ©ria Streptococcus sanguini – um micrĂłbio comum na boca humana. O Obelisco desses micrĂłbios tinha uma alça de 1.137 nucleotĂ­deos de comprimento.

“Embora nĂŁo conheçamos os ‘hospedeiros’ de outros Obeliscos”, escrevem Zheludev e colegas; “Ă© razoĂĄvel supor que pelo menos uma fração pode estar presente nas bactĂ©rias.”

Deixando de lado a questĂŁo da origem dos “Obeliscos”, todos parecem incluir cĂłdigos para uma nova classe de proteĂ­nas que os pesquisadores chamaram de “Oblins”.

As instruçÔes para a construção destas proteínas parecem ocupar pelo menos metade do material genético dos Obeliscos. Como estas proteínas são tão semelhantes em todos os Obeliscos, os investigadores suspeitam que possam estar envolvidas no processo de replicação da entidade.

Essa capacidade de codificar proteínas os torna diferentes de outros loops de RNA conhecidos, chamados viróides, mas eles também não parecem ter os genes para formar invólucros proteicos nos quais os vírus de RNA (incluindo COVID-19) vivem quando estão fora das células.

Eles também são significativamente maiores do que outras moléculas genéticas que coexistem dentro das células de plantas a bactérias, chamadas plasmídeos, que são mais comumente compostos de DNA.

No entanto, Zheludev e equipe nĂŁo conseguiram identificar qualquer impacto dos Obeliscos em seus hospedeiros bacterianos, ou um meio pelo qual eles pudessem se espalhar entre as cĂ©lulas. “Esses elementos podem nem ser de natureza ‘viral’ e podem se assemelhar mais a ‘plasmĂ­deos de RNA'”, concluem.

Surpreendentemente, nos bancos de dados humanos examinados, as sequĂȘncias de Obeliscos foram encontradas em 7% das bactĂ©rias intestinais humanas e em metade (50%) das bactĂ©rias na boca. Bem como, os Obeliscos encontrados nos micrĂłbios de diferentes partes do corpo apresentam sequĂȘncias distintas entre eles, relatam os pesquisadores na prĂ©-impressĂŁo, no bioRxiv.

Como resultado, os Obeliscos contĂȘm genes diferentes de todos os descobertos atĂ© agora em outros organismos. Eles “compreendem uma classe de diversos RNAs que colonizaram e passaram despercebidos nos microbiomas humanos e globais”, escreve a equipe.

“Penso que este [trabalho] Ă© mais uma indicação clara de que ainda estamos a explorar as fronteiras deste universo viral”, diz Roux. Indicando que “ainda estamos a explorar as fronteiras deste universo viral”.

Dessa forma, novos estudos precisam ser realizados e respostas precisam ser encontradas. SĂł entĂŁo, poderemos responder a outra questĂŁo importante sobre a evolução dos vĂ­rus: Foram eles formados a partir de VirĂłides e Obeliscos cada vez mais complexos, ou surgiram primeiro e depois se degeneraram nestas estruturas mais simples? “Esta Ă© uma das partes mais emocionantes neste campo neste momento”, afirmam os pesquisadores.

Pesquisa carregada no serviço de pré-impressão, bioRxiv.

Adaptado de : Science Alerts – Nature – 29 de janeiro de 2024 – PorTESSA KOUMOUNDOUROS

PENNISI, E. (2024) ‘it’s insane’: New viruslike entities found in human gut …, Science. Available at: https://www.science.org/content/article/it-s-insane-new-viruslike-entities-found-human-gut-microbes (Accessed: 20 February 2024).

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