Se guardate all’interno delle cellule di una qualsiasi specie di insetto, c’è la probabilità del 40% di trovare un batterio chiamato Wolbachia. E se guardate attentamente Wolbachia scoverete quasi sicuramente un virus chiamato Wo, nascosto nel suo dna. E, ora, se vi fermate a osservare Wo, come hanno fatto i due scienziati Seth e Sara Bordenstein della Vanderbilt University di Nashville, troverete una cosa molto bizzarra: il virus nasconde parti di geni che sembrano provenire da altri animali, tra cui il gene che rende il morso della vedova nera così mortale. Ma come ha fatto un gene di ragno a finire in un virus che vive all’interno di batteri che a loro volta vivono negli insetti?
Cominciamo con i batteri. I vari ceppi di Wolbachia vivono nella maggior parte degli insetti infestanti (come le zanzare), ragni, porcellini di terra, e altri artropodi, e sono uno dei microbi più diffusi del mondo. Wolbachia, a volte può offrire vantaggi come la resistenza ad alcuni virus: un’abilità fondamentale per noi, dal momento che la presenza del batterio potrebbe impedire alle zanzare di diffondere i più pericolosi virus responsabili di epidemie come Dengue, Zika, febbre gialla, e altre malattie importanti.
Wo, invece, è un virus specializzato nell’infettare i batteri, e può arrivare a replicarsi talmente tante volte dentro Wolbachia da farlo esplodere. Oppure, può iniettare il suo dna nel genoma di Wolbachia, entrando letteralmente a far parte del suo ospite. Il comportamento del virus è stato studiato per ben 15 anni dai due scienziati. “Stavamo perdendo interesse perché avevamo risposto alla maggior parte delle grandi domande su di lui”, spiega Seth. “Ma un mistero era ancora rimasto nascosto”.
Per svelarlo, i Bordenstein hanno sequenziato il genoma del virus: oltre a contenere tutti i geni che ci si aspetta di trovare, ovvero quelli utili per infettare gli ospiti batterici, i coniugi hanno notato un gruppo di geni strano e finora mai osservato. “Questi geni sono tutti molto particolari”, spiega Sarah. “Sono sicuramente parte del virus, perché non li abbiamo riscontrati nei ceppi Wolbachia che non lo contenevano. Ma non tutti sono geni del virus, perché alcuni presentano diverse caratteristiche dei geni animali, e in particolare quelli dei ragni che Wolbachia infetta”.
I due coniugi hanno così scoperto che un terzo dei geni del virus erano simili a quelli animali e alcuni contenevano parte del gene responsabile della produzione della tossina del veleno della vedova nera. “La scoperta del dna relativo al gene della tossina è stata una sorpresa totale perché è la prima volta che un fago – un virus che infetta i batteri – è stato scoperto in possesso di un dna simile a un animale”, spiega Seth Bordenstein. “Finora non c’era mai stato un altro caso in cui la tossina sia stata trovata al di fuori dei ragni”. I due pensano che probabilmente il virus abbia ottenuto il gene direttamente da ragni. “I virus fanno questo”, dice Sarah. “è come un buffet. Prendono pezzi da diversi geni e li mettono insieme per formare questi super-geni”. Inoltre, i virus infettano un solo domini animale (o procarioti o eucarioti), “è il primo studio che evidenzia come un virus sia in grado di infettare più domini della vita”.
E sebbene non sia ancora del tutto chiaro come questi virus abbiano acquisito il dna del ragno, i due scienziati pensano che questi geni possano facilitarli nel loro stile di vita. “Sospettiamo che i virus riescano così a fare dei pori sia nelle membrane delle cellule che circondano Wolbachia sia in quelle degli insetti, consentendo in tal modo al fago di superare senza difficoltà entrambe le membrane”, spiega Seth.
Lo studio ha così permesso di identificare le sequenze genetiche che Wo usa per inserire il suo genoma nel cromosoma Wolbachia. Informazioni che forniscono una sorta di “scatola degli attrezzi” da utilizzare per modificare geneticamente il batterio, il che potrebbe essere molto utile in chiave terapeutica, soprattuto per combattere la febbre Dengue e il virus Zika. “La capacità di modificare geneticamente Wolbachia potrebbe essere utilizzata per migliorare l’efficacia dell’utilizzo del batterio contro la Dengue e Zika. Si è scoperto, infatti, che Wolbachia impedisce a questi virus di riprodursi nelle zanzare Aedes aegypti che li diffondono. Infettare e diffondere le zanzare con Wolbachia è stato con successo testato sul campo in Australia, Brasile, Colombia, Indonesia e Vietnam”, spiega lo scienziato. “Potrebbe anche essere utilizzata per combattere altri parassiti agricoli”.
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Fonte: http://www.wired.it/scienza/ecologia/2016/10/14/virus-dna-ragno/
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