Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente
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Presentation Transcript


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Virus gigantie rapporto con altriesseri viventie ambiente


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

cellule: dimensioni circa 1000 nanometribatterio : circa 450 nanometri, genoma circa 600.000 coppie di basiVirus giganti :alcune caratteristiche:(alcuni sono della famiglia virus nucleo-citoplasmatici a DNA : NCLDV)presentano dimensioni del capside sui 200 nanometrigenoma con circa 300.000 coppie di basi

Minivirus : dimensioni circa 750 nanometri(1992 ..2003 scoperto, individuato e classificato: minivirus di una ameba che lo fagocita: Acanthamoeba polyphaga) genoma con circa 1.200.000 coppie di basi : circa 1018 geni

scoperti solo recentemente (acqua torri raffreddamento)per motivi legati in particolare alle modalità di ricerca e osservazione:uso di filtri non appropriati alle dimensionicolture su agar favoriscono la precipitazione e non la formazionedi colonie visibiliospiti di protisti poco studiati allo scopovisibili al microscopio (1992..2003)


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Origine dei virus giganti NCLDV?

Antenato con 47 , geni trasferiti in parte nei genomi virali moderni

Evoluzione con perdita, di geni, duplicazione, acquisizione di geni propri degli ospiti infettati

In 45 virus giganti trovati 5 geni comuni a tutti i NCLDV e altri 177 geniconuni a quelli presenti in almeno altre due famiglie di virus:traccia del capostipite piuttosto debole …


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Minivirus : struttura e composizione

Virione : capside con capsomeri(proteici) contenente il DNA, connucleo cubico (500 nm) ,(rivestito da strato di fibre compresse (140 nm)forse di natura simile al collagene,unico tra i grandi virus)

Presenta una struttura tipica ,portale stargate, stellata pentagonaleposta al vertice di un icosaedro

capside

Nucleo centrale

Rivestimento fibroso

stargate

Struttura schematica immaginaria…


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Replicazione del minivirus :ipotesi

Una ameba fagocita il minivirus che migra verso i lisosomi: gli enzinilisosomiali inducono la apertura del portale stargate permettendoal DNA di penetrare nel citoplasma dell’ameba:nel citoplasma , sfruttando il meccanismo biochimico dell’ospiteavviene la sintesi dei componenti del minivirus: capside (privo di strato fibroso) nel quale penetra il DNA, attraversouna apertura diversa da quella di uscita (stargate…)


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

2008: Mamavirus : struttura e composizione

Simile a minivirus, con genoma un poco più grande, fornito diun virus parassita (sputnik), diverso forse dai comuni virus satellitidei virus giganti: la sua presenza sembra interferire con l’ospitein modo da generare virioni difettosi: nuovo gruppo :virofagi …(batteriofagi : virus che infettano i batteri)

2011 : scoperto altro ceppo di minivirus fornito da altro tipo di virofago


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Rapporto tra girus e altri esseri viventi, influenza su ecosistemadomanda : i virus, girus, sono da considerarsi esseri viventi???Se risposta positiva: posizione nell’insieme dei viventi?

Ipotesi: il gruppo dei NLCDV sarebbe un nuovo gruppo, da considerareinsieme Archeobatteri, Batteri, Eucarioti ?

archeobatteri

batteri

eucarioti

NLCDV

Ipotesi:alcuni geni dei NLCDV sarebbero derivati dal patrimonio genicoprimordiale da quale si sarebbero evoluti anche procarioti ed eucarioti ?

archeobatteri

eucarioti

eucarioti

batteri

Geni primordiali

eucarioti

NLCDV

NLCDV

ipotesi : antenati, progenitori degli eucarioti : dal decadimento del genoma di qualche eucariote sarebbe derivato il genoma dei NLCDV ?

Ipotesi: tra ospite e virus avviene un trasferimento ( orizzontale) di geni che nel corso del tempo avrebbe portato alla evoluzione e diversificazione originante i NLCDV ?


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Metagenomica: ricerca sul metagenoma, insieme dei genomi presenti in um ambiente

Rivela che esistono moltissime specie ancora non riconosciute e ivirus sono molto diffusi in tutti gli ambienti

Il fitoplancton (cianobacteri e microalghe) contribuisce per circa il 50%alla fotosintesi clorofilliana ; il fitoplancton risulta molto infettato da viruse girus; il microzooplancton si nutre del fitoplancton e fornisce alimento aivari organismi che vivono nel mare

Microzooplancton: girus CroV ( 544 geni) con virofago associato


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

Fitoplancton: microalga Emiliani huxleyi :infettata da girus EhV( 472 geni?)

La microalga produce anche piccole scaglie di carbonato di calcio:periodicamente, nei due emisferi, avviene una estesissima fioritura dialghe che viene ad un certo punto troncata per la presenza di EhV:come conseguenza il carbonato di calcio si deposita originando grandiformazioni stratificate di roccia calcarea (organogena)

La morte delle alghe libera un composto che modificato da altri microrganismi genera dimetilsolfuro (partecipa all’odore dell’acqua di mare):il dimetilsolfuro liberandosi nell’atmosfera favorisce la formazione di nubi e pioggia


Virus giganti e rapporto con altri esseri viventi e ambiente

alcuni girus sono stati scoperti in acqua di torre di raffreddamentoinsieme a batteri responsabili della polmonite umana:problema:è possibile che i girus infettino anche l’uomo ?

Tra ameba e uomo :circa 800.000.000 anni distanza evolutiva

Tra uomo e altri primati, scimmie :pochi milioni anni separazione evolutiva

Sembra molto improbabile perché le infezioni virali normalmentesono molto specifiche e i virus si sono evoluti in ogni specieinteragendo in modo molto complesso con il meccanismo biochimicodell’ospite: tuttavia i minivirus hanno un particolare corredogenomico e potrebbero riuscire a infettare anche cellule che lifagocitano (macrofagi) …

HIV infetta uomo

SIN infetta scimmie

Non infezione reciproca

Più due organismi sono evolutivamente lontani nel tempominore è la probabilità che un microrganismo infettanteun organismo possa infettare anche l’altro


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