Virus giganti, scienziati scoprono come e quando avviano infezione

Abstract grafico dello studio (credito: DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.032, Cell)

I virus “giganti” sono virus che hanno dimensioni superiori alla media e che possono essere anche più grandi di 300 nanometri (il virus del comune raffreddore ha una lunghezza di 30 nanometri). Tuttavia la caratteristica più interessante di questi virus non sta nella grandezza ma nel fatto che alcune specie possono sopravvivere congelati, ad esempio nel permafrost, anche per millenni, addirittura decine di migliaia di anni, e restare ancora attivi, ossia capaci di infettare.

Grazie a tecnologie di imaging di nuova concezione, un team di ricercatori dell’Università Statale del Michigan ha inteso capire di più su questi virus e sulle loro straordinarie capacità.
Questi virus hanno una specie di guscio esterno, detto capside, che permette loro di essere più robusti e resistenti anche negli ambienti o alle temperature più difficili. Questo guscio serve perlopiù a proteggere il genoma virale all’interno.
A livello di forma, quasi tutti questi virus sono icosaedrici oppure hanno la forma di un dado a 20 facce. È così per il mimivirus, il virus dell’Antartide, il virus Samba e il Tupanvirus, tutti virus giganti scoperti di recente.

Tutte queste specie possiedono un metodo unico per rilasciare il loro genoma: uno dei vertici del guscio esterno è unico, un “sigillo” a forma di stella marina si trova su di esso, una sorta di apertura che è stata definita dagli stessi ricercatori come “stargate”.
Nel momento in cui questi virus devono infettare le cellule, lo stargate si apre e rilascia il genoma. Il problema che sorge quando si studiano questi virus relativamente rari sta nel fatto che è difficile analizzarli nel momento in cui infettano la cellula. Proprio per questo Jason Schrad, uno degli autori dello studio insieme a Kristin Parent, l’autrice principale nonché professoressa associata di biochimica e biologia molecolare, ha usato un metodo particolare per imitare la fase dell’infezione tramite un microscopio crioelettronico di nuova generazione insieme ad un microscopio elettronico a scansione.

Tramite queste analisi, i ricercatori hanno scoperto che sono tre le condizioni che inducono all’apertura dello stargate: un basso livello di pH, una temperatura più alta e un alto livello di salinità.
“Abbiamo scoperto che il sigillo delle stelle marine sopra il portale dello stargate si decomprime lentamente rimanendo attaccato al capside anziché semplicemente rilasciare tutto in una volta”, spiega Parent. “La nostra descrizione di una nuova strategia di rilascio del genoma del virus gigante indica un altro cambiamento di paradigma nella nostra comprensione della virologia.”
Ora i ricercatori vogliono approfondire ancora di più gli studi su questi virus giganti soprattutto per capire i ruoli delle varie proteine che hanno scoperto anche perché sembra che tutti condividono delle caratteristiche comuni e probabilmente anche delle proteine comuni.

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