Viralizando: Abundância de vírus associada a branqueamento em corais

Escrito por Danielle Moloney, Original article HERE

Traduzido por Ana Carolina Grillo, Revisão: Gustavo Shintate

Introdução

No meio de uma pandemia causada pelo vírus SARS-CoV-2 (também conhecido como o novo coronavírus, ou Covid-19), recifes de coral provavelmente são uma das últimas coisas em sua mente ao ouvir a palavra “vírus”. No entanto, um novo artigo científico conduzido por cientistas da Universidade do Estado de Oregon (Oregon State University) sugere o contrário: a pesquisa mostra uma relação entre a abundância de vírus e a severidade do branqueamento em corais.

Recifes e vírus

Uma das várias características que tornam os corais únicos é sua relação simbiótica com algas, que vivem dentro de seus tecidos. Já se sabe que os vírus são muito abundantes nos corais, nos quais eles podem infectar tanto o hospedeiro como os simbiontes que vivem dentro dele, mas o diferencial aqui é a abundância. Enquanto corais saudáveis possuíram vírus, os branqueados apresentaram níveis muito mais altos destes organismos. Para chegar a esta conclusão, Messyasz et al. coletaram pares de corais branqueados e não branqueados vivendo em ambientes parecidos, e depois determinaram a similaridade da composição viral entre os dois grupos. Ainda, os pesquisadores chegaram mais longe para testar como a composição genética dos corais mudou sob estresse de incidência de raios UV. Aqui, eles viram que genes parecidos com os dos vírus foram de fato suprarregulados (“upregulated”, quando ocorre o aumento de um componente celular) sob estresse UV, o que suporta a hipótese de que infecções virais podem ter um papel importante durante o branqueamento de corais.

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Fig. 1 Pesquisadores usaram a escala de cores, mostrada acima, para determinar o nível de branqueamento em cada colônia de coral. Aqui, #4 indica um coral branqueado e #6 indica um coral saudável, com #5 apresentando um meio-termo de saúde coralínea. Fotos cortesias de Messyasz et al. 2020.

Eles concluíram que corais branqueados apresentaram abundâncias mais elevadas de vírus de eucariontes, enquanto corais não branqueados exibiram uma abundância mais alta de vírus bacteriófagos. A diferença está no hospedeiro: vírus eucarióticos infectam organismos não-bacterianos, enquanto vírus bacteriófagos infectam e replicam em bactérias. Os corais branqueados neste estudo também apresentaram altos níveis de “vírus gigantes” (conhecidos como NCLDV, do inglês nucleocytoplasmic large DNA viruses, ou vírus de DNA grande nucleocitoplasmáticos). Estes também estão presentes em corais saudáveis, mas em abundâncias bem menores. NCLDV são chamados assim porque são vírus complexos com duplas hélices de DNA. Eles possuem a capacidade de infectar um grande número de hospedeiros, de organismos unicelulares até humanos. Messyasz sugere que isso significa que os vírus têm um papel específico no início do branqueamento ou em sua severidade. De acordo com Messyasz, este estudo é o primeiro a “…gerar o rascunho de um genoma de vírus gigante que pode ser um dos fatores do branqueamento de corais”.

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Fig. 2 Partículas parecidas com NCLDV são mostradas aqui em amostras de corais. A partícula parecida com vírus (VLP) é indicada pela seta preta, e está rodeada por uma estrutura parecida a um vacúolo. Foto B mostra outra VLP exibindo características similares às encontradas em NCLDVs. Fotos cortesias de Messyasz et al. 2020

Por que é importante?

Como uma das estruturas biológicas mais significantes no planeta, recifes são sistemas muito bem estudados, no entanto, por muito tempo os pesquisadores têm tentado compreender os mecanismos que controlam o branqueamento de corais. O branqueamento é um dos fatores principais que levam à mortalidade de corais, o que torna as pesquisas para compreender as origens do branqueamento muito importantes.

A ciência vem tentando desvendar por muito tempo o que desencadeia o branqueamento: poderia ser o esgotamento da tolerância térmica do próprio coral sob estresse térmico, a tolerância das algas simbiontes, ou poderia ser a diferença de resiliência de indivíduo para indivíduo? Através de seu importante trabalho sobre o genoma de vírus encontrados em corais, Messyasz et al. estão chegando perto de um mundo no qual os cientistas poderão apontar as causas do branqueamento de corais.

Os autores hipotetizam que os corais são infectados por vírus durante épocas de experiências prévias de estresse em temperaturas moderadas e perdas mais severas de células de simbiontes e do hospedeiro. Isto poderia explicar porquê os corais infectados branqueiam mais cedo em um evento de estresse térmico comparados aos seus vizinhos não branqueados. Com sorte, o grupo poderá continuar suas pesquisas nesta área para investigar mais sobre a origem do branqueamento de corais em épocas de estresse térmico. 

Por favor, contate o autor sobre quaisquer dúvidas: dmoloney@fandm.edu.

* Uma versão prévia desta notícia apresentou que experimentos de alteração genética de corais sob estresse UV foram conduzidos por Messyasz et al. 2020. Esta pesquisa foi conduzida por Lawrence et al. 2017.

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