Mimivírus, Sambavírus e Virófago

Por Gustavo Kerntopf.

Durante um estudo na sequência de um surto de pneumonia no ano de 1992 em Bradford, Inglaterra, foi identificado e descoberto os representantes do gênero Mimivírus (simplificação de Microbe Mimicking virus - Micróbio imitando vírus). A partícula viral foi obtida a partir de uma reservatório de água (torre de resfriamento), crescendo em células de amebas (Acanthamoeba polyphaga) que, devido seu tamanho, forma e após uma coloração de Gram - técnica que se utiliza para diferenciar as bactérias, foi classificado como um pequeno cocos Gram-positivos (Bradfordcoccus). Dez anos depois Scola et al. (2003) publicou um artigo identificando que esse microrganismo como um vírus. 

Curiosidade! O mimivírus pode ser observado em um microscópio óptico convencional, enquanto a maior parte dos vírus só pode ser visualizada em microscópios de elétrons. Após a descoberta desta linhagem de vírus, original da ameba Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV, figura 1), Scola et al. (2008) enfatiza a necessidade de rever a virologia no contexto ecológico: "a verdadeira natureza do maior vírus conhecido até à data desafiou a definição de um vírus e levou à ideia de que os vírus gigantes podem ser uma parte pouco caracterizada da biosfera". 

Figura 1. Sequência de imagens da partícula de Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV). (A) APMV isolado; (B) APMV associado ao corpo celular; (C) APMV ligado a extensões celulares; (D) e (E) de recuo do copo como formada na superfície da célula e de grandes extensões celulares de partida para abraçar APMV; (F) APMV envolvido pela célula; (G) Vesícula endocítica a superfície lisa contendo APMV; (H) contendo APMV vesícula mais profundo no citoplasma; (I) APMV contendo vesículas que ocasionalmente fundidos uns com os outros. Disponível em <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_microscopic_images_of_internalization_of_Acanthamoeba_Polyphaga_Mimivirus_-_journal.ppat.1000087.g007.png> Acesso em 07.06.2014.

Vírus são partículas orgânicas acelulares, parasitas obrigatórios de Eukarya, Archaea e Bacteria. Correto? Essa afirmativa era verdadeira até pouco tem, pois, incrivelmente, associado aos mimivirus foi descoberto um vírus capaz de contaminar  o mimivírus (Raoult & Forterre, 2008) para obter os genes dos atacados conseguindo assim evoluir geneticamente. Ou seja, a natureza mais uma vez surpreendeu-nos ao controlar a dinâmica populacional de vírus com os chamados virófago. O primeiro virófago detectado é conhecido como Sputnik (satélite em russo), uma analogia por estar associado um vírus infectando uma célula.

Os vírus gigantes também estão presentes no Brasil. A equipe do prof. Scola em parceria com pesquisadores da UFMG publicaram este ano, na revista Virology Journal, a caracterização geral do Sambavírus (SMBV) e de sua associação, ou virógafo, Rio Negro vírus (Campos et al., 2014). Descoberto na região amazônica (figura 2). O genoma do SMBV tem um teor de GC de 27,0% e é de cerca de 50.000 pares de bases maiores do que o genoma de APMV, possui um total de 938 ORFs (sequências codificantes) grelhas de leitura aberta, que variam em tamanho de 150-8835 pb. (figura 3). Mais informações sobre o Sambavírus, leia no Portal EBC.

Figura 2. Localização das coleções caracterizada. Amostras de água foram coletadas a partir do Rio Negro, que está localizado na Amazônia brasileira. (Campos et al. 2014).

Figura 3. (A) tamanho estimado do genoma do Sambavírus montado previu ORFs que são destacadas em azul, revelando uma proporção muito baixa de DNA não-codificante. O círculo mais interno indica o teor de G-C. Regiões com um conteúdo GC superior à média (28%) são destacadas em verde, e menor que a média em roxo; (B) árvore filogenética com base na ribonucleotídeo redutase previu aminoácido do SMBV e outras grandes vírus de DNA nucleo-citoplasmático, enquadrando-se no grupo A dos Megavirales; (C) Os processos biológicos atribuídas ao vírus Samba previu genes, mostrando uma grande proporção de genes envolvidos no processamento de ácido nucleico e do metabolismo celular, bem como a morfogénese virai e regulação intracelular. Adaptado de Campos et al. 2014.

A complexidade viral está cada vez maior. Os Mimivírus possuem um genoma "gigantesco" que lhe proporciona a apresentar um estrutura morfológica exclusiva de poucos vírus, o grupo dos grandes vírus DNA nucleo-citoplamático (Nucleo-cytoplasmic large DNA viruses, NCLDV). Os NCLDV, representado pelas famílias virais Phycodnaviridae, Poxviridae, Asfarviridae, Ascoviridae, Iridoviridae e Mimiviridae, replica-se exclusivamente no citoplasma das células hospedeiras ou começar seu ciclo de vida no núcleo anfitrião, em seguida, preenchê-se no citoplasma (Iyer, Aravind,  Koonin, 2001).

Por fim e de acordo com Yamada (2011), a taxonomia e sistemática viral está sendo forçado a uma revisão e novas discussões sobre a evolução e origem dos vírus, bem como a diferenciação entre os vírus e organismos vivos.

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B. La Scola, S. Audic, C. Robert, L. Jungang, X. de Lamballerie, M. Drancourt, R. Birtles, J.M. Claverie, D. Raoult. A giant virus in amoebae. Science, (2003), 299 (5615):2033.

B. La Scola, C. Desnues, I. Pagnier, C. Robert, L. Barrassi, G. Fournous, M. Merchat, M. Suzan-Monti, P. Forterre, E. Koonin et al. The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus. Nature, 455 (2008), p.100-104.

D. Raoult & P. Forterre. Redefining viruses: lessons from Mimivirus. Nature Rev. Microbiol. 6, (2008),  p.315-319.

L.M. Iyer, L. Aravind,  E.V. Koonin. Common origin of four diverse families of large eukaryotic DNA viruses. J Virol, (2001), 75:11720-12134.

R.K. Campos, P.V. Boratto, F.L. Assis, E.R.G.R. Aguiar, L.C.F. Silva, D. Albarnaz, F.P. Dornas, G.S. Trindade, P.P. Ferreira, J.T. Marques et al. Samba virus: a novel mimivirus from a giant rain forest, the Brazilian Amazon. J Virol, (2014), 11:95.

T. Yamada. Giant  viruses  in  the  environment:  their  origins  and  evolution. Curr Opin Virol (2011),  1:1-5.