Cientistas identificaram “tsunami” de vírus desconhecidos no oceano

Uma estudo do material genético no oceano identificou milhares de vírus de ARN anteriormente desconhecidos e duplicou o número de filos, ou grupos biológicos, de vírus que se acredita existirem.

Os vírus de ARN são mais conhecidos pelas doenças que causam nas pessoas, desde a constipação até à covid-19. Eles também infetam vegetais e animais importantes para as pessoas.

Estes vírus carregam as suas informações genéticas em ARN, em vez de ADN. Os vírus de ARN evoluem a taxas muito mais rápidas do que os vírus de ADN. Enquanto os cientistas catalogaram centenas de milhares de vírus de ADN nos seus ecossistemas naturais, os vírus de ARN têm sido relativamente pouco estudados.

Os investigadores decidiram identificar o gene que codifica uma determinada proteína que permite que um vírus replique o seu material genético. É a única proteína que todos os vírus de ARN compartilham, porque desempenha um papel principal na forma uma vez que se propagam. Cada vírus de ARN, no entanto, tem pequenas diferenças no gene que codifica a proteína que pode ajudar a notabilizar um tipo de vírus de outro.

Depois, selecionaram um banco de dados de sequências de ARN de plâncton recolhidas durante o projeto de expedições Tara Oceans. Plâncton são uma troço vital das teias alimentares oceânicas e são hospedeiros comuns de vírus de ARN. A triagem identificou mais de 44.000 genes que codificam a proteína do vírus.

O duelo seguinte foi prescrever as conexões evolutivas entre esses genes. Quanto mais semelhantes dois genes fossem, mais provavelmente os vírus com esses genes estavam intimamente relacionados.

Uma vez que essas sequências evoluíram há muito tempo, os sinais genéticos que indicavam onde novos vírus se podem ter separado de um antepassado em generalidade foram perdidos no tempo.

O machine learning permitiu organizar sistematicamente essas sequências e detetar diferenças de forma mais objetiva do que se a tarefa fosse feita manualmente.

Foi identificado um totalidade de 5.504 novos vírus de ARN marinhos e foi geminado o número de filos de vírus de ARN conhecidos de cinco para dez.

O mapeamento dessas novas sequências revelou geograficamente que dois dos novos filos eram particularmente abundantes em vastas regiões oceânicas, com preferências regionais em regiões de águas tropicais ou temperadas, e no Oceano Ártico.

Os cientistas acreditam que Taraviricota pode ser o gavinha perdido na evolução dos vírus de ARN que os investigadores há muito procuram, conectando dois ramos conhecidos diferentes de vírus de ARN que divergiram na forma uma vez que se replicam.

Estas novas sequências ajudam os cientistas a entender melhor não somente a história evolutiva dos vírus de ARN, mas também a evolução da vida primitiva na Terreno.

Uma vez que a pandemia de covid-19 mostrou, os vírus de ARN podem provocar doenças mortais. Mas estes vírus também desempenham um papel vital nos ecossistemas porque podem infetar uma ampla gama de organismos, incluindo micróbios que influenciam ambientes e cadeias alimentares a nível químico.

Mapear onde no mundo esses vírus de ARN vivem pode ajudar a esclarecer uma vez que é que afetam os organismos que conduzem muitos dos processos ecológicos do nosso planeta.

O novo estudo, publicado na revista Science, também fornece ferramentas aprimoradas que podem ajudar os investigadores a increver novos vírus à medida que os bancos de dados genéticos crescem.