Enormi virus che uccidono i batteri si nascondono negli ecosistemi di tutto il mondo, dalle sorgenti calde ai laghi e ai fiumi d'acqua dolce. Ora, un gruppo di ricercatori ha scoperto alcuni di questi cosiddetti batteriofagi che sono così grandi e così complessi che sfocano il confine tra vivere e non vivere, secondo i nuovi risultati.
I batteriofagi, o "fagi" in breve, sono virus che infettano specificamente i batteri. I fagi e altri virus non sono considerati organismi viventi perché non possono eseguire processi biologici senza l'aiuto e le macchine cellulari di un altro organismo.
Ciò non significa che siano innocui: i fagi sono i principali motori del cambiamento degli ecosistemi perché predano popolazioni di batteri, alterano il loro metabolismo, diffondono la resistenza agli antibiotici e trasportano composti che causano malattie negli animali e nell'uomo, secondo i ricercatori in un nuovo studio , pubblicato il 12 febbraio sulla rivista Nature.
Per saperne di più su questi subdoli invasori, i ricercatori hanno cercato in un database del DNA che hanno creato da campioni raccolti da loro stessi e dai loro colleghi in quasi 30 diversi ambienti in tutto il mondo, che vanno dalle viscere delle persone e delle alci d'Alasca a un bioreattore sudafricano e un Sorgente calda tibetana, secondo una dichiarazione.
Da quel DNA, hanno scoperto 351 enormi fagi che avevano genomi quattro o più volte più grandi del genoma medio dei fagi. Tra questi c'era il più grande fagi trovato fino ad oggi con un genoma di 735.000 coppie di basi - le coppie di nucleotidi che compongono i pioli della struttura "ladder" della molecola di DNA - o quasi 15 volte più grandi del fagi medio. (Il genoma umano contiene circa 3 miliardi di paia di basi.)
Questi fagi sono "ibridi tra ciò che pensiamo come virus tradizionali e organismi viventi tradizionali", come batteri e archaea, autore senior Jill Banfield, Università della California, Berkeley, professore di scienze della Terra e del pianeta e di scienze ambientali, politica e gestione, ha dichiarato nella dichiarazione. Il genoma di questo enorme fagi è molto più grande dei genomi di molti batteri, secondo la dichiarazione.
Gli autori hanno scoperto che molti dei geni codificavano per proteine che ci sono ancora sconosciute. Hanno scoperto che i fagi avevano un numero di geni che non sono tipici dei virus ma sono tipici dei batteri, secondo la dichiarazione. Alcuni di questi geni fanno parte di un sistema che i batteri usano per combattere i virus (e in seguito fu adattato dall'uomo per modificare i geni, una tecnica chiamata CRISPR-Cas9).
Gli scienziati non lo sanno per certo, ma pensano che una volta che questi fagi iniettano il loro DNA nei batteri, il sistema CRISPR dei fagi rafforza il sistema CRISPR dei batteri. In questo modo, il sistema combinato CRISPR potrebbe aiutare a colpire altri fagi (sbarazzarsi della concorrenza).
Inoltre, hanno scoperto che alcuni dei fagi avevano geni che codificavano per le proteine necessarie per il funzionamento dei ribosomi - una macchina cellulare che traduce materiale genetico in proteine (le proteine sono le molecole che eseguono le istruzioni del DNA). Queste proteine non si trovano tipicamente nei virus, ma si trovano nei batteri e negli archei, secondo la dichiarazione.
Alcuni di questi nuovi fagi potrebbero anche usare i ribosomi nell'ospite batterico per fare più copie delle proprie proteine, secondo la dichiarazione.
"In genere, ciò che separa la vita dalla non-vita è avere ribosomi e la capacità di fare la traduzione; questa è una delle principali caratteristiche distintive che separano virus e batteri, non-vita e vita", l'autore co-conduttore Rohan Sachdeva, un ricercatore associato alla UC Berkeley, ha dichiarato nella dichiarazione. "Alcuni grandi fagi hanno molti di questi macchinari traslazionali, quindi stanno sfocando un po 'la linea."
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