As defesas humanas contra vírus evoluíram pela primeira vez há bilhões de anos, sugere estudo: WebCuriosos

Os micróbios que surgiram há milhares de milhões de anos podem ter tornado o nosso sistema imunitário o que é hoje.

Uma nova pesquisa da Universidade do Texas (UT) sugere que organismos complexos como nós podem não estar tão bem equipados para combater vírus se não fosse pelos dons concedido por nossos ancestrais unicelulares.

Muito antes de a vida multicelular evoluir, o nosso planeta era o lar de um amplo grupo de micróbios ancestrais.

Os descendentes vivos desses antigos micróbios eram apenas descoberto em 2015 através de vestígios de seu DNA, nas profundezas do oceano entre a Groenlândia e a Noruega. Cinco anos depois, as formas de vida à espreita – um superfilo de archaea chamada Asgard – eram crescido com sucesso no laboratório pela primeira vez.

UMà primeira vista, sob o microscópio, eles parecia muito com bactérias. Mas as células archaea estão evolutivamente mais próximas das formas de vida eucarióticas, como plantas e animais, do que dos seus primos microbianos mais simples.

Com base em seus genomas, alguns cientistas pensam que Asgard archaea e nossos ancestrais eucarióticos se separaram 2 bilhões de anos atrásabrindo caminho para toda a vida complexa na Terraincluindo animais, plantas, fungos, protistas e a maioria das algas.

Qualquer que fosse a aparência desse ancestral comum, em algum momento eles tiveram que incorporar um núcleo à sua estrutura básica. Alguns cientistas suspeitam dos ancestrais de Asgard desenvolveu um a partir de um vírusque estabeleceu um compartimento protetor denominado fábrica viral. Enquanto isso, as mitocôndrias podem ter surgido da ingestão de um ancestral bacteriano.

Hoje, sabe-se muito pouco sobre como as archaea vivas se protegem de ameaças como bactérias ou vírus, por isso é difícil explorar tais hipóteses em detalhe.

Pesquisadores da UT usaram agora um programa de inteligência artificial para vasculhar um conjunto recentemente expandido de genomas de Asgard para identificar antigas defesas imunológicas.

A equipe encontrou isso cEm comparação com as bactérias, as Asgard archaea desenvolveram uma ampla gama de sistemas de defesa, alguns dos quais também são inatos nos eucariotos.

De todos os sistemas de defesa nos genomas de Asgard archaea analisados, cerca de 2% estavam ligados a uma proteína imunológica, chamada Víboraque combate uma ampla gama de infecções virais, aparentemente “silenciando” a reprodução viral.

Hoje, a viperina desempenha um papel no sistema imunológico de todas as formas de vida complexas na Terra, o que sugere que ela estava presente no último ancestral comum de archaea e eucariotos.

De acordo com as novas descobertas, as viperinas eucarióticas e as viperinas Asgard são “proteínas irmãs e compartilham um ancestral comum”.

“Diz que não só os eucariontes obtiveram todas essas proteínas estruturais ricas que vimos antes em Asgards”, explica o biólogo integrativo Brett Baker, da UT, “agora está dizendo que até mesmo alguns dos sistemas de defesa dos eucariotos vieram de Asgards”.

Além da viperina, quase 8% dos genes de defesa de Asgard archaea analisados ​​estavam associados a argonautas. Estas são proteínas imunológicas que cortam o DNA para impedir a propagação de um vírus.

Em todos os domínios da vida em nosso planetade arqueas e bactérias a eucariotos, os argonautas atuam como “sistemas imunológicos programáveis”.

Para testar o desempenho dessas proteínas em células vivas, os pesquisadores levaram as instruções genéticas para viperinas dos genomas de Asgard archaea e as clonou em E. coli bactérias. Quando um vírus foi introduzido, as células bacterianas mostraram alguns sinais de proteção.

“As infecções virais são uma das pressões evolutivas que sofremos desde o início da vida e é fundamental ter sempre algum tipo de defesa”, explica Pedro Leão, que conduziu a pesquisa no laboratório de Baker na UT.

“Quando bactérias e archaea descobriram ferramentas que funcionavam, elas foram transmitidas e ainda fazem parte da nossa primeira linha de defesa”.

Graças aos micróbios.

O estudo foi publicado em Comunicações da Natureza.