A morada inquieta

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

A defini√ß√£o do que realmente √© um v√≠rus al√©m de seus aspectos estruturais ou bioqu√≠micos foi e ainda √© uma quest√£o nebulosa nos estudos biol√≥gicos, est√£o eles vivos ou s√£o apenas objetos inanimados capazes de interagir intimamente com os seus hospedeiros? Boa parte da dificuldade em descobrir a resposta a essa pergunta est√° na discrep√Ęncia dos v√≠rus em rela√ß√£o √†s caracter√≠sticas intr√≠nsecas dos seres que comumente consideramos como vivos: v√≠rus n√£o tem c√©lulas, metabolismo e dependem totalmente do seu hospedeiro para as suas atividades. Mas, em contrapartida, eles t√™m o seu pr√≥prio material gen√©tico, que √© a mol√©cula mais elementar que caracteriza a vida, al√©m disso, est√£o sujeitos √† evolu√ß√£o e se reproduzem. √Č devido a esse contraste entre esses conjuntos de propriedades que v√≠rus s√£o considerados por estarem na fronteira do que √© ou n√£o √© vida.

Estruturalmente, a part√≠cula viral (tamb√©m chamada de v√≠rion) √© composta por uma fita de √°cido nucleico (DNA ou RNA ‚ÄĒ com o RNA podendo ser negativo ou positivo, fita simples ou dupla, linear ou circular) envolta por uma c√°psula proteica (caps√≠deo) codificada pelo seu genoma, algumas part√≠culas virais tamb√©m disp√Ķem de um envelope lipoproteico obtido do hospedeiro que infectaram. Sendo que considerarei essa part√≠cula viral distinta da sua forma ativa (o v√≠rus), essa √ļltima sendo a fase somente na qual a c√©lula √© ‚Äúsequestrada‚ÄĚ, seja no ciclo lisog√™nico ou l√≠tico; portanto, a fase de v√≠rion seria ent√£o o per√≠odo inativo, no qual n√£o h√° nenhum tipo de metabolismo.

O início da infecção, e com isso o início da formação do vírus propriamente dito, começa a partir do momento no qual o vírion reconhece por meio de receptores em sua superfície a célula alvo a qual deve infectar, ocorrendo a internalização da partícula viral pela célula ou então somente do material genético presente em seu interior, nesse estágio o vírus direciona os processos celulares para a produção de vários novos vírions, lisando a célula no final do ciclo. Esse seria o ciclo lítico, sendo que o ciclo lisogênico necessariamente resultará nele em algum período, caso contrário o material genético viral ficará para sempre incorporado ao DNA do hospedeiro, mas não que isso não seja possível.

Os primeiros problemas em considerar os vírus como seres vivos estão demonstrados nos parágrafos acima, primeiramente, ao contrário de todos os seres celulares, os vírus podem ter RNA como material genético, dependem totalmente do aparato celular do hospedeiro para se multiplicarem, além de que, as partículas virais são inertes fora de seus hospedeiros.

A maioria das pessoas questionaria: ‚Äúora, ent√£o por que considerar que v√≠rus est√£o vivos se eles n√£o se reproduzem por si s√≥s e geram part√≠culas inertes que carregam o seu material gen√©tico por a√≠?‚ÄĚ. O fato √© que a resposta √© mais complexa do que aparentar ser, dependendo essencialmente da defini√ß√£o do que √© vida e estar vivo. Se essa defini√ß√£o se basear em uma c√©lula com material gen√©tico em seu interior que vai controlar as suas fun√ß√Ķes biol√≥gicas (o ‚Äúsequestro‚ÄĚ da maquinaria celular) e ser passado de gera√ß√£o a gera√ß√£o (mediado pelo v√≠rion), ent√£o sim, v√≠rus estariam vivos, posto que, pelo diagrama de Baltimore, independentemente de qual tipo de material gen√©tico for composto o v√≠rus, ir√° ter o RNAm como ponto de converg√™ncia durante o processamento desse material at√© a forma√ß√£o da prote√≠na (explicitado no dogma central da biologia molecular), assim como no material gen√©tico de todos os outros organismos da Terra. N√£o importaria se o RNAm veio de uma bact√©ria, de uma ameba, do neur√īnio de um peixe ou de um v√≠rus, para a c√©lula n√£o importaria a origem, todas elas iriam causar um efeito na c√©lula, mesmo que esse efeito seja m√≠nimo, mesmo que seja a cataboliza√ß√£o da pr√≥pria fita ela causaria um efeito. Com isso, percebe-se que para a vida ser poss√≠vel seria necess√°ria uma estrutura celular, no caso do v√≠rus essa estrutura seria ‚Äúemprestada‚ÄĚ, mas n√£o deixaria de ser um tipo de vida sob certas condi√ß√Ķes.

No entanto, essa vis√£o, apesar de l√≥gica, acaba confluindo para a hip√≥tese de que, por exemplo, mitoc√īndrias e plasm√≠deos tamb√©m t√™m vida pr√≥pria, uma vez que s√£o ou possuem material gen√©tico, causam efeitos de n√≠vel celular, se replicam independentemente (pelo menos as mitoc√īndrias e alguns tipos de plasm√≠deos) e em at√© certo n√≠vel evoluem (por exemplo, um plasm√≠deo que tenha uma origem de replica√ß√£o ou transfer√™ncia n√£o efetiva pode n√£o se manter em uma popula√ß√£o de bact√©rias). E a menos que se considerem mitoc√īndrias e plasm√≠deos como seres vivos, a ideia de que v√≠rus s√£o vivos por terem um material gen√©tico que comanda processos celulares acaba n√£o fazendo muito sentido. Apesar disso, v√≠rus continuariam a ser algo a mais do que mitoc√īndrias ou plasm√≠deos. Se v√≠rus est√£o entre o que √© a vida e o que n√£o √©, seria presum√≠vel dizer que eles t√™m a potencialidade da vida (por serem mais do que um conjunto de mol√©culas biol√≥gicas), mas, que por diversos fatores, n√£o a desenvolvem em sua completude. Assim como a intera√ß√£o complexa e interdependente de uma cole√ß√£o de prote√≠nas, lip√≠deos, rea√ß√Ķes qu√≠micas, carboidratos, material gen√©tico e outros tijolos biol√≥gicos n√£o vivos comp√Ķem a vida, mas n√£o as partes separadas ou conjuntos dessas partes (uma prote√≠na n√£o tem vida, por exemplo). Com isso a vida seria mais do que um estado, e sim um processo cont√≠nuo dessas intera√ß√Ķes entre mol√©culas n√£o vivas. Da mesma maneira que a consci√™ncia n√£o √© formada por um neur√īnio e sim por um n√≠vel cr√≠tico de complexidade entre diversos deles, os v√≠rus n√£o conseguiriam atingir essa complexidade cr√≠tica para a vida, apesar de serem feito dos mesmos tijolos que a constr√≥i. Parafraseando um artigo de opini√£o: os v√≠rus, apesar de n√£o totalmente vivos, seriam mais do que mat√©ria inerte, eles tenderiam √† vida.

As duas vis√Ķes relativamente opostas apresentadas ao logo do texto ‚ÄĒ a primeira de que v√≠rus s√£o vivos por apresentarem material gen√©tico que causa efeitos de n√≠vel celular e a segunda de que v√≠rus tenderiam √† vida por n√£o atingirem a complexidade cr√≠tica necess√°ria para estarem vivos ‚ÄĒ s√£o na sua maior parte derivadas de um processo do pensamento humano: a tend√™ncia de enxergamos o mundo de uma forma polarizada. Ao longo da evolu√ß√£o organizar o mundo entre pares de opostos nos foi muito √ļtil para criarmos uma vis√£o do ambiente a nossa volta, distinguindo-se entre o que √© quente ou frio, r√°pido ou lento, noite ou dia, comida ou n√£o comida a esp√©cie humana conseguiu sobreviver √†s intemp√©ries, de forma que esse modo de pensamento se expandiu muito al√©m dos quesitos da sobreviv√™ncia; de fato, se a nossa percep√ß√£o da realidade n√£o fosse vista como pares de opostos o mundo n√£o funcionaria do mesmo modo como conhecemos hoje, isso se funcionasse.

Entretanto, questionados sobre se um p√°ssaro est√° vivo ou n√£o n√≥s conseguimos responder com consenso que sim, mas com os v√≠rus isso √© diferente, posto que se situam na fronteira do que se define como vida, sendo que a defini√ß√£o de vida em si n√£o obedece a pares de opostos, e √© por isso que √© t√£o dif√≠cil de defini-la, e talvez essa tarefa seja semelhante a se perguntar o porqu√™ de o universo existir, a ci√™ncia n√£o tem a resposta para a exist√™ncia do universo e nem para a defini√ß√£o da vida, e talvez nunca tenha (e objetivo da ci√™ncia nem √© encontrar respostas para tudo). A defini√ß√£o de vida ideal seria aquela n√£o somente v√°lida para a vida terrestre, mas tamb√©m para qualquer outra forma de vida que possa existir no universo, seria uma defini√ß√£o muito semelhante ao mundo das ideias de Plat√£o. O que acontece ent√£o √© a tentativa de descrever as caracter√≠sticas comuns de todos os seres vivos ao inv√©s de definir a vida propriamente dita: presen√ßa de c√©lula, capacidade de se reproduzir, estar sujeito √† evolu√ß√£o, ter metabolismo, entre outras caracter√≠sticas. Mas essa caracteriza√ß√£o volta ao problema da polariza√ß√£o, n√£o sendo aplic√°vel na determina√ß√£o dos v√≠rus, j√° que n√£o √© poss√≠vel reduzi-los a pares de opostos (por estarem na fronteira da vida). Em suma, a pergunta inicial se v√≠rus est√£o vivos se enquadra em duas diferentes situa√ß√Ķes, na primeira delas n√≥s encontrar√≠amos uma defini√ß√£o universal de vida (o que o autor desse texto acha muito pouco prov√°vel), e com isso saber√≠amos se os v√≠rus se encaixam ou n√£o a ela; ou ent√£o, na segunda situa√ß√£o, a partir de estudos cient√≠ficos descobrir√≠amos caracter√≠sticas dos v√≠rus que os aproximem ou os afastem dos seres que hoje consideramos vivos, ou seja, distanciar os v√≠rus da fronteira da vida, j√° que n√£o conseguimos defini-la, sendo que isso √© o que vem acontecendo gradualmente a partir dos √ļltimos anos com o desenvolvimento e aprimoramento de diversas t√©cnicas e m√©todos de pesquisa, que est√£o direcionando os v√≠rus no sentido de aproxim√°-los cada vez mais √† √°rea das coisas vivas do que o sentido contr√°rio, mas que ainda n√£o conseguiu atingir um est√°gio de singularidade.

 

Quem sou

Matheus ConforteMatheus Conforte √© estudante universit√°rio, entusiasta da ci√™ncia desde a inf√Ęncia e aficionado por m√ļsica, filmes e games (e pelo meu cachorro e gato). Pretende um dia seguir carreira cient√≠fica na √°rea biom√©dica em fisiologia, biologia celular ou microbiologia. N√£o gosta de ervilhas e tem avers√£o a calor ou frio extremos.

A definição de vida é tênue e os vírus podem ser incluídos nela

Existem duas teorias que tentam explicar o surgimento dos v√≠rus. A primeira √© que os v√≠rus surgiram antes da c√©lula como estruturas moleculares auto replicantes ainda no mundo do RNA. A segunda, mais amplamente aceita, √© que os v√≠rus sofreram uma ‚Äúevolu√ß√£o regressiva‚ÄĚ ‚Äď assim como a mitoc√īndria e a Rickettsia, procarioto parasita intracelular obrigat√≥rio ‚Äď que perderam seu metabolismo, seu material gen√©tico e a sua capacidade de sintetizar parte da maquinaria celular. De acordo com essa teoria, os v√≠rus n√£o tem um ancestral comum. Ambas essas teorias, a segunda principalmente, incluem os v√≠rus na √°rvore da vida. A primeira os define como os precursores da vida, o princ√≠pio da mat√©ria org√Ęnica e do material gen√©tico. A segunda vai al√©m: encaixa os v√≠rus como descendentes das coisas vivas, tornando l√≥gica sua classifica√ß√£o como vivos.

√Č importante notar aqui a diferen√ßa entre v√≠rion e v√≠rus. O primeiro sendo uma part√≠cula de mat√©ria org√Ęnica inanimada (a mais abundante no planeta), j√° o segundo √© o estado vegetativo do primeiro, quando infecta a c√©lula e controla sua maquinaria de replica√ß√£o (o ribossomo), sintetiza sua pr√≥pria maquinaria de replica√ß√£o (as polimerases virais) e guia o metabolismo celular. Nesse caso, n√£o s√≥ podem ser considerados vivos como a pr√≥pria c√©lula infectada pode ser considerada um v√≠rus em sua totalidade. Assim como os esporos f√ļngicos e bacterianos e os espermatozoides, os v√≠rus s√£o incapazes de replicar-se sem as condi√ß√Ķes adequadas ‚Äď nesse caso, a c√©lula.

Todas as esp√©cies de eucariotos e procariotos dependem de outras formas de vida para sobreviver. Os v√≠rus n√£o s√£o diferentes: seu ecossistema √© o hospedeiro e seu nicho ecol√≥gico √© o parasitismo. Como todas as esp√©cies, os v√≠rus est√£o submetidos √†s propriedades do meio: quando esgotam seu ecossistema (matando a c√©lula hospedeira), seu crescimento cessa. N√£o s√£o o √ļnico exemplo, ali√°s, de um ecossistema dentro de outro nem de formas vivas que dependem intimamente de outras c√©lulas para crescer (e. g. Rickettsia, Chlamydia). Os v√≠rus desempenham ainda importante papel na biosfera, n√£o como for√ßas naturais, mas como agentes participantes ecologicamente: regulam a popula√ß√£o do hospedeiro e, ao matar c√©lulas no oceano (onde s√£o particularmente abundantes), garantem ferro e outros nutrientes essenciais √† sobreviv√™ncia do fitopl√Ęncton.

Finalmente, √© importante ressaltar que a discuss√£o ‚Äúv√≠rus s√£o vivos?‚ÄĚ √© infinita. Nunca haver√° um consenso nessa √°rea. E mesmo se houvesse, n√£o h√° forma emp√≠rica de prov√°-la. Diferente dO Guia do Mochileiro das Gal√°xias, onde a pergunta fundamental para a vida, o universo e tudo mais ‚Äď cuja resposta √© 42 ‚Äď est√° esculpida em letras colossais no alto de uma montanha, n√£o existe uma defini√ß√£o universal e inquestion√°vel sobre o conceito de vida que pode ser alcan√ßada empiricamente pelo m√©todo cient√≠fico. E nem pela filosofia, a prop√≥sito, considerando vida como um conceito arbitrariamente concebido pela humanidade, parcial e enviesado por ju√≠zos de valores e ideias antropoc√™ntricas. Como fen√īmeno do universo, nunca existir√° uma linha n√≠tida separando o mundo vivo do n√£o vivo. Para motivos did√°ticos, contudo, √© interessante definir o conceito de vida. Mas √© igualmente importante mostrar, mesmo para os mais jovens, que esse conceito tem um limite abstruso com o mundo n√£o vivo. E v√°rias coisas, carregadas de semelhan√ßas e diferen√ßas ‚Äď algumas mais diferentes que outras ‚Äď existem nesse limite: v√≠rus, vir√≥ides, virus√≥ides, v√≠rus sat√©lites (e. g. Sputnik, v√≠rus sat√©lite dos Mamav√≠rus e Mimiv√≠rus), pr√≠ons, Rickettsia, Chlamydia, a mitoc√īndria em sua curiosa simbiose com a c√©lula e at√© mesmo entidades mais curiosas como os plasm√≠deos, transposons e a ribozima. Todas essas entidades transitam cada um √† sua forma, na linha que a humanidade tenta desenhar entre o vivo e o n√£o vivo.

Quem sou

Davidson CorreaMeu nome é Davidson Correa, tenho 21 anos e estudo Ciências Biomédicas na Universidade de São Paulo. Estudo para entender como a vida funciona até seus níveis moleculares mais básicos. Adoro synthpop sueco e odeio açaí.

Uma quest√£o viral

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

A grande dificuldade em caracterizar v√≠rus como vivos ou n√£o est√° na complexidade em se definir o que √© vida, pois algumas das propriedades utilizadas para defini-la s√£o apresentadas pelo que n√£o √© considerado vivo, como, por exemplo, a capacidade de multiplica√ß√£o, pois cristais se “replicam” apenas pelo contato com novas mol√©culas em um certo padr√£o (principal est√°gio da cristaliza√ß√£o), mas n√£o por isso s√£o considerados vivos [1].

Já os vírus são, em minha opinião, organismos vivos; são formados por um capsídeo proteico, alguns envolvidos por membrana também (proveniente da célula infectada), material genético (DNA ou RNA, que podem ser de fita simples ou dupla) e podem codificar enzimas virais e conter proteínas receptoras em sua superfície, que reconhecem o meio externo e outras células. São parasitas intracelulares obrigatórios, pois necessitam e manipulam a maquinaria celular para se multiplicarem [2]. Mesmo que não apresentem atividade fora de células vivas, essa habilidade de se replicarem comandando a célula infectada e, portanto, a desnecessidade de carregarem toda a maquinaria consigo pode ser considerada uma razão de serem organismos vivos, além de que percebem e respondem ao ambiente em que estão.

A capacidade de multiplicação pelo comando da célula hospedeira também é apresentada pelos viroides, que são pequenas moléculas de RNA simples fita circular e sem nenhum capsídeo; porém, estes infectam células ao acaso e iniciam transcrição de genes, enquanto os vírus apresentam proteínas em sua superfície que reconhecem tipos celulares específicos (com determinados receptores) para infecção e, também, mecanismos de regulação da expressão de suas proteínas: possuem proteínas precoces, que são as primeiras a serem sintetizadas e atuam, em geral, na própria transcrição e replicação do genoma viral ou sobre o metabolismo celular, modificando-o para favorecer a síntese de componentes virais e as proteínas tardias, que são estruturais e irão compor a partícula viral [2].

Figura 1: Classificação de Baltimore para vírus. (+) e (-) indicam senso positivo e negativo, respectivamente, da fita de RNA. ds e ss indicam que a molécula de ácido nucleico é constituída de cadeia dupla ou simples, respectivamente. Imagem de GrahamColm, retirada da Wikimedia Commons.

Figura 1 –¬†Classifica√ß√£o de Baltimore para v√≠rus. (+) e (-) indicam senso positivo e negativo, respectivamente, da fita de RNA. ds e ss indicam que a mol√©cula de √°cido nucleico √© constitu√≠da de cadeia dupla ou simples, respectivamente. Imagem por¬†GrahamColm, retirada da Wikimedia Commons.

Segundo o Diagrama de Baltimore, os vírus são classificados em 7 grupos, dependendo do seu tipo de material genético e, portanto, dos processos necessários para a síntese de RNA mensageiro na célula hospedeira (que codificará as estruturas virais), uma vez que no processo de replicação de alguns vírus deve ocorrer a conversão do seu material genético em um DNA ou RNA intermediário antes da síntese do RNA mensageiro [3] (Figura 1). O fato de que o próprio vírus na maioria das vezes codifica ou carrega a enzima que irá possibilitar essa etapa, seja uma RNA ou DNA polimerase (inclusive transcriptase reversa), mostra que houve uma evolução e adaptação às células hospedeiras, já que em grande parte apenas as proteínas que não são providas pela célula são codificadas pelos vírus.

Figura 2: Classificação de Baltimore de vírus, apresentando quais enzimas são utilizadas por cada grupo.

Figura 2 РClassificação de Baltimore de vírus, apresentando quais enzimas são utilizadas por cada grupo. Imagem por Carter JB e Saunders VA, retirada de Wikimedia Commons.

Por exemplo, a maioria dos v√≠rus de DNA (Grupos I e II) √© capaz de codificar a DNA polimerase necess√°ria para sua replica√ß√£o e estas s√£o √ļnicas para cada um, ou seja, n√£o podem ser substitu√≠das pelas enzimas da c√©lula, mas apresentam grande similaridade com DNA polimerases de eucariotos e¬†Escherichia coli, mostrando que tais sequ√™ncias provavelmente s√£o provenientes de alguma c√©lula hospedeira e sofreram modifica√ß√Ķes com o passar do tempo; acredita-se que foi selecionada positivamente a posse de uma enzima pr√≥pria porque muitas vezes o v√≠rus se replica no citoplasma e, consequentemente, seu material n√£o tem acesso √†s polimerases da c√©lula, ou tamb√©m porque a c√©lula alvo n√£o se divide e, assim, n√£o expressa quantidade suficiente de tal enzima [4]. Outros exemplos s√£o os v√≠rus de RNA de senso negativo (Grupo V), que j√° cont√©m sua pr√≥pria RNA polimerase em sua part√≠cula e transcreve o RNA a senso positivo, o qual atua como RNA mensageiro; e os de RNA que geram mol√©culas de DNA dupla fita intermedi√°rias (Grupo VI), por meio da a√ß√£o da enzima transcriptase reversa, tamb√©m carregada j√° na part√≠cula viral (Figura 2).

Um exemplo de como os v√≠rus conseguem responder a varia√ß√Ķes no ambiente √© o caso dos bacteri√≥fagos, que infectam bact√©rias e s√£o capazes de integrar seu DNA ao bacteriano (caracterizando o ciclo lisog√™nico), o que √© vantajoso para ambas as partes: para a bact√©ria, por prevenir que haja infec√ß√£o e sua eventual lise; e para o fago, pois consegue se manter estavelmente e se replicar juntamente a ela. Por√©m quando a c√©lula est√° em uma situa√ß√£o de estresse que leve √† les√£o do DNA, deixa de ser interessante para o fago manter-se nesta bact√©ria, assim, por conta de mudan√ßas na sinaliza√ß√£o intracelular, como ativa√ß√£o de prote√≠nas da via SOS de reparo, ocorre a excis√£o de seu DNA e in√≠cio do ciclo l√≠tico, caracterizado pela s√≠ntese e montagem das estruturas virais e sua sa√≠da da c√©lula hospedeira [5].

Um fator que contribui para que v√≠rus n√£o sejam considerados vivos √© a aus√™ncia de ribossomos para s√≠ntese pr√≥pria de prote√≠nas, mas acredita-se na possibilidade de que haja v√≠rus com tal organela, uma vez que foram descobertos alguns que chegam a ser maiores que c√©lulas, tanto fisicamente como em rela√ß√£o ao conte√ļdo gen√©tico [1]. Outro √© a aus√™ncia, tamb√©m, de metabolismo pr√≥prio, mas, mesmo assim, os v√≠rus sofrem press√£o seletiva e conseguem responder ao ambiente, apresentando, portanto, evolu√ß√£o, como ocorre com organismos vivos. Se os v√≠rus n√£o fossem vivos, n√£o sofreriam adapta√ß√£o. A apresenta√ß√£o de novas estruturas e caracter√≠sticas por parte dos v√≠rus se deve em grande parte pela sua aquisi√ß√£o a partir das c√©lulas hospedeiras, poss√≠vel modifica√ß√£o no seu interior, por muta√ß√Ķes, por exemplo, e manuten√ß√£o das que forem vantajosas.

Quem sou

Nadine GiménezMeu nome é Nadine Giménez, tenho 18 anos e estou na graduação em Ciências Biomédicas pela USP. Tenho grande interesse por biologia molecular, pois busco entender os processos que ocorrem dentro do ser humano e também de microrganismos, que ilustram e, de certo modo, explicam a grande complexidade dos seres vivos.

 

 

 

 

Referências:

[1]¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† ‚ÄúAre Viruses Alive?‚ÄĚ [Online,¬†Accessed: 13-May-2015].

[2]          L. R. Trabulsi and F. Alterthum, Microbiologia. Editora Atheneu, 2004.

[3]¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† D. Baltimore, ‚ÄúExpression of animal virus genomes.,‚ÄĚ Bacteriol. Rev., vol. 35, no. 3, pp. 235‚Äď41, Sep. 1971.

[4]¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† ‚ÄúCoen, Donald M. ‚Äė16 Viral DNA Polymerases.‚Äô Cold Spring Harbor Monograph Archive 31 (1996): 495-523.‚ÄĚ [Online, Accessed: 13-May-2015].

[5]          Marques, Marilis do Valle. Biologia Molecular e Genética Bacteriana. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2012.

Eterno debate

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Para debater sobre o assunto de vírus serem vivos ou não é preciso primeiro estabelecer uma definição de vida. A definição mais aceita na biologia é a de que é vivo aquilo que apresenta um código genético, possui a capacidade de se auto replicar, apresenta alguma forma de metabolismo e possui respostas a estímulos externos. Vírus são geralmente tirados da categoria de seres vivos por não conseguirem se replicar sem a maquinaria celular e por não apresentarem metabolismo e respostas a estímulos fora de células. Porém, é possível olhar para estas características com outros olhos.

V√≠rus dependem inteiramente de c√©lulas para a sua sobreviv√™ncia. Mas n√≥s humanos e todos outros seres n√£o dependemos tamb√©m de fontes externas? Tudo do que nos alimentamos um dia foi vivo. C√©lulas s√£o apenas o ambiente em que os v√≠rus se adaptaram para sobreviver; da mesma maneira em que a t√™nia de adaptou para viver em nossos intestinos e precisa deles para se reproduzir. A √ļnica diferen√ßa √© o tamanho da unidade parasitada por cada esp√©cie.

Da mesma forma que v√≠rus s√£o parasitas intra celulares obrigat√≥rios, existem bact√©rias como a Rickettsia que tamb√©m s√£o. √Č poss√≠vel que essas bact√©rias estejam passando por uma evolu√ß√£o regressiva; perdendo os elementos que d√£o autonomia a elas. Isso n√£o quer dizer que ela v√° deixar de ser viva em algum momento; √© apenas um nicho em que ela est√° se adaptando.

Existem vírus que são bem maiores que a média e que possuem DNA e genes possuídos por células como o Mimivírus. Poderia se pensar que ele é um elo entre vírus e células mas, esse argumento é facilmente refutado dizendo que ele adquiriu esses genes por transferência horizontal. Este argumento, por sua vez, não tira os vírus do patamar da vida pois é provável que por pressão ambiental ele vá perder esses genes com o tempo se ele os tiver adquirido de fato por transferência horizontal. Essa é outra característica fundamental à vida: sofrer seleção natural, e os vírus não estão isentos.

Outro argumento que √© contra os v√≠rus possu√≠rem o status de vivos √© o de que eles s√£o seres polifil√©ticos. N√£o √© poss√≠vel tra√ßar um ancestral comum a todos os v√≠rus. Em contrapartida, √© poss√≠vel estatar que, por serem muito simples, v√≠rus evoluem muito r√°pido, e por isso √© esperado que possuam v√°rias origens. Por conta disso √© prov√°vel que eles tenham se originado depois das primeiras c√©lulas, tendo em vista que ele s√£o incapazes de sobreviver sem estas. √Č prov√°vel tamb√©m que eles tenham se originado de evolu√ß√£o tando regressiva quanto progressiva. Progressiva como heran√ßa “mundo de RNA” que teria existido antes do DNA surgir e regressiva por perda de autonomia como a Rickettsia.

Por √ļltimo, √© poss√≠vel dizer que v√≠rus s√£o elementos n√£o vivos mantidos na natureza simplesmente pelo fato de terem um papel crucial na evolu√ß√£o dos seres vivos. Mas o simples fato dos pr√≥prios v√≠rus sofrerem sele√ß√£o natural √© o bastante para refutar essa fala. Possivelmente v√≠rus s√£o os seres mais bem adaptados da Terra, mantendo-se vivos da forma mais simples poss√≠vel. A exemplo disso temos o vir√≥fago Sputnik; um v√≠rus que n√£o possui genes para utilizar a maquinaria celular e que sobrevive infectando amebas j√° infectadas pelo Mimiv√≠rus, sendo assim parasita de um parasita.

A conclusão disso é de que vírus são uma forma peculiar de vida acelular e polifilética. Vírus não escapam da definição de vida se consideradas as atividades que eles possuem dentro de células. Isso porém, é assunto pra um eterno debate.

Quem sou

Alvaro CastellaniMeu nome √© √Ālvaro Castellani e tenho 19 anos. Nasci em S√£o Paulo e estou no segundo ano de biomedicina na USP. Biologia e m√ļsica s√£o minhas paix√Ķes e optei por escolher um curso relacionado √† primeira. Espero algum dia poder ter meu pr√≥prio laborat√≥rio e seguir carreira em pesquisa.

Vírus não é pedra

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Os organismos vivos s√£o conhecidamente indiv√≠duos compostos pela unidade b√°sica da vida: a c√©lula. ‚ÄúOs v√≠rus podem ser classificados como vida?‚ÄĚ A resposta para essa pergunta, dentro do conceito de vida citado, √© taxativamente negativa. Conceito esse um tanto quanto insuficiente, levando em considera√ß√£o todo o conhecimento microbiol√≥gico atual.

A defini√ß√£o de vida como necessariamente celular √© realmente restrita, pois ignora completamente a capacidade, por exemplo, que os v√≠rus t√™m de sofrer evolu√ß√£o Darwiniana ‚Äď uma caracter√≠stica predominante em organismos vivos. Significantes estudos recentes demonstram linhagens evolutivas virais e rela√ß√Ķes com a dita √°rvore da vida. Os v√≠rus, em geral, t√™m grande capacidade mutacional tamb√©m, como o HIV que expressa uma enzima polimerase de baixa fidelidade. Essas muta√ß√Ķes s√£o facilmente selecionadas atrav√©s de diversas intera√ß√Ķes que os v√≠rus t√™m com outros organismo vivos.

Inclusive, n√£o se pode deixar de ignorar as intera√ß√Ķes biol√≥gicas e o impacto viral em organismos vivos, sejam eles amebas ou seres humanos. V√≠rus s√£o capazes de alterar completamente a atividade celular, o que gera uma macro resposta no indiv√≠duo como um todo e, principalmente, na popula√ß√£o em que este indiv√≠duo est√° inserido. S√£o capazes de coevoluir com os indiv√≠duos infectados, modificando seu pr√≥prio genoma tanto quanto o do outro. Essa intera√ß√£o √© tamanha que j√° comprovou-se a presen√ßa, mesmo que pequena, de genoma viral no DNA humano.

H√° quem argumente que s√≥ √© vivo o (micro)organismo que tiver metabolismo pr√≥prio. Entretanto, essa √© uma abordagem completamente limitada. Inicialmente, h√° seres celulares, portanto considerados vivos, que apesar de terem metabolismo pr√≥prio, s√≥ se utilizam dele quando habitam o interior de outras c√©lulas. S√£o esses seres as bact√©rias dos g√™neros Rickettsia e Clamydia, conhecidas parasitas intracelulares obrigat√≥rias, ‚Äúinertes‚ÄĚ ao meio at√© que estejam em contato com o meio intracelular. Outro exemplo s√£o os esporos bacterianos e as sementes vegetais, formas celulares de vida dita ‚Äúlatente‚ÄĚ. Apesar de ter o seu metabolismo pr√≥prio, ele s√≥ √© ativamente utilizado quando encontra condi√ß√Ķes prop√≠cias ao seu desenvolvimento.

Todos os exemplos dados s√£o semelhantes ao v√≠rus, que age quando em meio intracelular, quando ‚Äúem condi√ß√Ķes prop√≠cios ao seu desenvolvimento‚ÄĚ. Por que ent√£o consider√°-lo um ser abi√≥tico se tudo o que lhe falta s√£o as condi√ß√Ķes necess√°rias para sua prolifera√ß√£o e maquinaria enzim√°tica para faz√™-lo? √Č preciso olhar o v√≠rus como um parasita perfeitamente econ√īmico: tem o suficiente para adentrar uma c√©lula, alter√°-la a seu favor, realizar o estrago que lhe for devido, replicar seu material gen√©tico e, ainda, tem o seu caps√≠deo, envolto ou n√£o de envelope lip√≠dico, para permitir a sua dissemina√ß√£o. Isso j√° n√£o ocorre com os plasm√≠deos e pr√≠ons e, portanto, n√£o trazem em sua bagagem intera√ß√Ķes tamanhas quanto √†s do v√≠rus.

De fato √© dif√≠cil admitir, mas √© preciso classificar os v√≠rus como vivos, eles que, com toda sua complexa simplicidade, s√£o capazes de reconhecer e infectar um tipo celular espec√≠fico, replicar-se e disseminar-se, al√©m de evoluir atrav√©s dos tempos. Analisando fatos como esse, √© bastante claro que os v√≠rus n√£o s√£o abi√≥ticos como uma pedra, e sim que eles s√£o respons√°veis por toda uma malha de intera√ß√Ķes com o meio vivo ‚Äď o que √© um argumento de bastante peso para defini-lo como vivo.

Contudo, e mais importante do que definir a vivacidade do v√≠rus, √© necess√°ria uma discuss√£o m√°ssica e intensa sobre o que √© a vida em si, o que a comp√Ķe e quais os seus conceitos. A partir da√≠, ent√£o, poder-se-√° chegar num consenso sobre o qu√£o vivo √© o v√≠rus.

Se sou vivo… quem sou?

Victor AgostinoSou Victor Agostino, aluno do curso de Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. Paulista, 18 anos e em processo de encientifica√ß√£o pessoal. Um grande enamorado da imunologia e rom√Ęntico amante da fisiologia do cora√ß√£o.

Eventos aleatórios direcionados: vírus são vivos

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Aprendemos na escola (ensino fundamental e m√©dio) que os v√≠rus n√£o s√£o seres vivos devido ao fato de n√£o possu√≠rem um metabolismo pr√≥prio, muito em fun√ß√£o de eles serem parasitas intracelulares obrigat√≥rios, s√≥ se reproduzindo utilizando uma maquinaria celular pronta e outras caracter√≠sticas que nos faziam acreditar e afirmar que esse conceito estava certo, pois a defini√ß√£o de vida era √ļnica e os v√≠rus fugiam dessa regra. E, realmente, s√£o argumentos v√°lidos os utilizados na escola, j√° que √© dif√≠cil acreditar que uma entidade que n√£o possua um meio de nutrir-se e que √© constitu√≠da basicamente de um material gen√©tico e prote√≠nas, ou seja, sem organelas, possa ser considerada viva.

No entanto, entramos na faculdade e temos acesso a informa√ß√Ķes sobre conceitos de biologia molecular, sobre os processos realizados pelos seres considerados vivos para se multiplicarem no ambiente. E, ent√£o, estudamos os microorganismos conhecidos como v√≠rus e percebemos que eles realizam os mesmos processos ou, para n√£o utilizar essa palavra, processos muitos similares. N√£o s√≥ isso, mas essas entidades possuem outras estrat√©gias incr√≠veis que obtiveram sucesso de acordo com a teoria da sele√ß√£o natural. Diante dessas caracter√≠sticas fica dif√≠cil concordar plenamente com os conceitos aprendidos na escola.

N√£o que a escola esteja ensinando conceitos errados, pelo contr√°rio, os ensinamentos passados t√™m uma base te√≥rica e argumentativa muito forte e defendida por muitas pessoas que estudam os v√≠rus diariamente. Entretanto, argumentos contr√°rios, ou seja, que defendem que os v√≠rus s√£o vivos e n√£o somente part√≠culas inertes dependentes de eventos aleat√≥rios como a cristaliza√ß√£o tal qual ocorre com minerais como gr√£os de areia ou mesmo com subst√Ęncias org√Ęnicas como os fosfolip√≠dios, formando micelas. Eles dependem, sim, de eventos aleat√≥rios, mas n√£o podemos esquecer que os seres plenamente considerados como vivos tamb√©m dependem da aleatoriedade para se manterem ‚Äúvivos‚ÄĚ.

Peguemos como exemplo a reprodu√ß√£o humana. Parece estranho comparar v√≠rus com seres humanos, por√©m devemos lembrar que estamos aqui somente por causa de um evento aleat√≥rio chamado fecunda√ß√£o. Com certeza h√° muitos processos que aumentam a probabilidade de esse evento ser concretizado, dentre os quais podemos citar a morfologia das estruturas reprodutoras e os processos fisiol√≥gicos que ocorrem no intuito de dificultar menos o evento da fecunda√ß√£o. E esses processos que aumentam a probabilidade de ocorr√™ncia dos eventos s√£o ditados por um material gen√©tico, no caso, o DNA, que direciona e constr√≥i uma rela√ß√£o entre as prote√≠nas do organismo de modo a aumentar a probabilidade de propaga√ß√£o e perpetua√ß√£o dessa ‚Äúmol√©cula da vida‚ÄĚ no ambiente.

E o mesmo ocorre com os v√≠rus. Eles dependem bastante da ‚Äúsorte‚ÄĚ de reconhecer uma estrutura celular que permita a eles deixarem de ser v√≠rions para se tornarem v√≠rus propriamente ditos, ou seja, que possam se utilizar da maquinaria celular para se replicarem e se multiplicarem atrav√©s das mais variadas estrat√©gias de reprodu√ß√£o. E a esse evento aleat√≥rio seguem-se outros como a organiza√ß√£o dos caps√īmeros para formar o caps√≠deo na fase tardia por meio da cristaliza√ß√£o. S√£o eventos aleat√≥rios, sim, mas s√£o direcionados por um material gen√©tico que codifica essas prote√≠nas constituintes do caps√≠deo, que regula o processo de transcri√ß√£o dos genes tardios na fase tardia e que sofre muta√ß√Ķes, caracter√≠sticas que s√£o compartilhadas pelos seres considerados vivos. O material gen√©tico direciona os processos com a inten√ß√£o de aumentar a probabilidade desse material gen√©tico se propagar na biosfera regida pela sele√ß√£o natural e isso acontece com os v√≠rus e com os ‚Äúseres vivos‚ÄĚ. Portanto, como os v√≠rus possuem essa caracter√≠stica inerente √† vida, isto √©, de possuir um material gen√©tico que rege o seu modo de ser a partir do direcionamento dos eventos aleat√≥rios, os v√≠rus s√£o vivos.

Quem sou

Victor Yuji YariwakeOl√°, meu nome √© Victor Yuji, tenho 19 anos e sou aluno de Ci√™ncias Biom√©dicas. Sempre me interessei por ci√™ncias, principalmente sobre assuntos relacionados √† fisiologia e √† imunologia. Amante de estudos, de conhecimento, de m√ļsica e da natureza.

A questão dos vírus

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Um dos assuntos muito discutidos na comunidade cientifica é se os vírus são vivos ou não. Mas, primeiramente, o que são vírus? Esses seres são parasitas intracelulares obrigatórios, que apresentam um capsídeo proteico e material genético, que pode ser DNA ou RNA, não apresentando ribossomos ou outras organelas.

Diante disso, √© necess√°rio tamb√©m saber o que se tem de consenso sobre o termo ‚Äėvida‚Äô. Organismos considerados vivos s√£o aqueles que possuem uma organiza√ß√£o celular, ou seja, possuem c√©lula, apresentam metabolismo e capacidade de se reproduzir, al√©m de ter material gen√©tico e um hist√≥rico de evolu√ß√£o. Por√©m, analisando essas informa√ß√Ķes e comparando com o que foi dito anteriormente, √© poss√≠vel concluir que os v√≠rus n√£o t√™m c√©lulas, n√£o possuem metabolismo pr√≥prio e n√£o se reproduzem sozinhos. Como, ent√£o, propor que s√£o vivos?

Umas das poucas certezas que existem √© de que ningu√©m consegue viver sozinho. Como exemplo √© poss√≠vel citar as plantas que precisam de fungos, como as orqu√≠deas; os fungos que n√£o vivem sem a intera√ß√£o com algumas algas, como na simbiose; existem bact√©rias que s√≥ conseguem se replicar e sobreviver dentro de c√©lulas eucari√≥ticas; e at√© os seres humanos, que necessitam do conv√≠vio social e de manter rela√ß√Ķes pessoais para que a reprodu√ß√£o ocorra, por exemplo. Da mesma forma ocorre com os v√≠rus, que precisam utilizar a maquinaria de outras c√©lulas para se reproduzir e multiplicar em um organismo.

Além disso, várias hipóteses já foram lançadas a respeito da evolução dos vírus e do seu surgimento. Entre elas, estão as que afirmam que esses pequenos seres podem ter surgido de outros que perderam seu material genético. Nada, porém, foi confirmado ainda.

Sendo assim, √© poss√≠vel concluir que a vida √© muito mais do que se v√™ ou do que se sabe e, nesse quesito, os v√≠rus se encontram em um horizonte distante, deixando para tr√°s d√ļvidas, questionamentos e incertezas como essas. Da mesma forma como existem argumentos aqui descritos, defendendo que v√≠rus s√£o vivos, existem muitos outros afirmando o contr√°rio; cabe a cada um se informar e estudar para estabelecer seu ponto de vista, afinal, a vida est√° em constante mudan√ßa. Qual √© o seu lado?

Quem sou

Daniela Veronesi GiaconeMeu nome é Daniela Veronesi Giacone, estudante de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo, sou do interior do estado e atraída pela complexidade da oncologia. Acredito que a busca pelo conhecimento é o que nos leva mais além e o sonho de buscar a cura de doenças foi o que me trouxe até aqui.

 

V√ćRUS S√ÉO VIVOS? UM DEBATE INCESSANTE

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Em meados do s√©culo 19, observou-se o aparecimento de doen√ßas causadas por part√≠culas que, embora muito menores, se comportavam de maneira semelhante √†s bact√©rias: ao infectar um organismo, causavam modifica√ß√Ķes metab√≥licas e fisiol√≥gicas nele e podiam ser transmitidas de um indiv√≠duo para outro. A essa part√≠cula infecciosa foi dado o nome de V√ćRUS (do latim, veneno).

Essa descoberta passou a intrigar m√©dicos e pesquisadores, e em 1935, Wendell e seus colaboradores conseguiram cristalizar o v√≠rus e com isso, descobriram que apesar de possuir complexas rea√ß√Ķes bioqu√≠micas, esse novo agente infeccioso era ausente de rea√ß√Ķes metab√≥licas necess√°rias para viver. Ainda que por muito tempo a afirma√ß√£o ‚Äúv√≠rus n√£o s√£o vivos‚ÄĚ tenha sido considerada uma verdade, essa d√ļvida ainda assola as mentes da comunidade cient√≠fica.

A ideia de que v√≠rus n√£o s√£o vivos baseia-se na descoberta de que essas part√≠culas dependem de uma c√©lula denominada hospedeira para se multiplicarem e obter energia por meio de ATP. Ao infectar uma c√©lula, o v√≠rus torna-se capaz de exercer controle sobre seus genes e passa a utilizar a sua maquinaria (ribossomos) para transcrever os seus pr√≥prios genes que codificam prote√≠nas estruturais necess√°rias para a montagem de novos v√≠rus dentro do hospedeiro. Os v√≠rus necessitam da maquinaria da c√©lula, pois s√£o constitu√≠dos apenas por material gen√©tico (DNA ou RNA) e prote√≠nas virais necess√°rias para a infec√ß√£o, que est√£o envoltos por um caps√≠deo prot√©ico, sendo ausentes, portanto, de organelas e ribossomos. Contudo, essa rela√ß√£o de depend√™ncia n√£o √© restrita a esse caso. Na natureza, fungos e algas, organismos vivos, se associam formando liquens em uma rela√ß√£o de m√ļtua obrigatoriedade denominada simbiose. Quando dissociados, estes organismos n√£o conseguem sobreviver, por√©m juntos exercem a vida. Algo parecido ocorre com os v√≠rus: sozinhos n√£o possuem capacidade de multiplica√ß√£o j√° que s√£o ausentes das estruturas necess√°rias para a produ√ß√£o de prote√≠nas, que ser√£o utilizadas na montagem de novos v√≠rus, por√©m, associados √° uma c√©lula tornam-se capazes de control√°-la e multiplicar-se.

Al√©m disso, como todos os seres vivos, os v√≠rus sofrem sele√ß√£o natural, a qual consiste na manuten√ß√£o ou n√£o de uma muta√ß√£o, por aptid√£o biol√≥gica, atrav√©s dos seus descendentes. Muta√ß√Ķes que favore√ßam sua adapta√ß√£o ao hospedeiro, que aumentam sua resist√™ncia fora da c√©lula e que potencializam sua capacidade de infec√ß√£o ser√£o mantidas nas pr√≥ximas linhagens virais. O mesmo ocorre com os seres considerados vivos: muta√ß√Ķes que favore√ßam √† sua sobreviv√™ncia ser√£o transpassadas pelas pr√≥ximas gera√ß√Ķes.

Assim, como diriam Regenmortel e Mahy, concluo dizendo que os v√≠rus possuem ‚Äúum tipo de vida emprestada‚ÄĚ, a qual se realiza a partir da infec√ß√£o de uma c√©lula hospedeira. Contudo, esse debate tende a continuar j√° que a sua resposta baseia-se em uma √ļnica intrigante pergunta: o que √© vida?

Quem sou

La√≠s CabralMeu nome √© La√≠s Cabral, tenho 19 anos e sou estudante de biomedicina pela USP.¬† Meu desejo, desde sempre, de entender a complexidade do ser humano em suas perfei√ß√Ķes e imperfei√ß√Ķes √© o que me motiva a seguir a instigante carreira de cientista.

O vírus de Schrödinger

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

Schrödinger era um homem muito excêntrico e à frente de seu tempo. Um dia, seu amigo Dimitrii Ivanovski lhe contou que estava estudando o agente causador da doença de mosaico do tabaco e que ele não era retido pelos seus filtros. Schrödinger então, astuto como era, decidiu investigar melhor essa história e, para isso, pegou esse agente causador e o adotou, como se fosse um animal de estimação, e o estudou profundamente. Seus amigos então, ouvindo falar dessa história, foram um a um o visitar.

Primeiro chegou Fibonacci, curioso. Schr√∂ (apelido carinhoso dado a ele) come√ßou a lhe contar sobre a estrutura daquele ser que adotara. Contou que ele era envolto por uma c√°psula que protegia um tesouro que lhe permitia sobreviver, e que tinha uma estrutura helicoidal. Fibonacci se interessou muito e, ap√≥s alguns anos, descobriu o ‚Äún√ļmero de ouro‚ÄĚ presente em muitos padr√Ķes na natureza, e inspirou a perfei√ß√£o na arte. O Louvre n√£o estaria t√£o cheio hoje se n√£o fosse da Vinci se baseando nesse conceito.

Shrö causou polêmica ao falar desse tal tesouro. Bateu então em sua porta outro amigo; como Schrö estava meio surdo, ele bateu mais. Baltimore foi finalmente recepcionado. Schrödinger mostrou a ele como aquele ser apenas conseguia se multiplicar quando tinha contato com outro ser vivo, liberando seu tesouro dentro da célula e deixando sua estrutura restante para fora. Baltimore resolveu estudar mais a fundo, e desvendou os mecanismos de como aquele ser se multiplicava. Nessa época já se conhecia os ácidos nucléicos e Baltimore definiu então que aquele ser deveria produzir RNAs mensageiros que pudessem ser traduzidos pelos ribossomos, e dividiu então como sendo DNA, RNA, cadeia simples ou dupla, e os mecanismos de replicação, estudando tudo com base na polaridade. O RNA mensageiro, por exemplo, é positivo, pois tem a informação que foi traduzida, e as fitas complementares são negativas.

Schr√∂dinger j√° estava bem feliz com suas descobertas, mas alguns amigos ainda estavam por vir: Richard Dawkins e Douglas Adams. Ambos estavam sedentos para encontrar uma resposta para a vida. At√© que Richard viu naquele ser uma pergunta milenar respondida. E Douglas viu que a resposta para a vida pode n√£o ser 42. Tudo isso porque descobriram nele uma caracter√≠stica de replicador Darwiniano. Explicaram ent√£o que se acredita que no in√≠cio da evolu√ß√£o, mol√©culas est√°veis no oceano foram sendo selecionadas, at√© que aleatoriamente uma mol√©cula replicadora surgiu, ent√£o v√°rias delas foram criadas, com erros e diversidades surgindo, mais sele√ß√£o e competi√ß√£o aconteceu, at√© que elas conseguiram fazer c√≥digos para criarem envolt√≥rios para se proteger, e assim tudo progrediu at√© que a competi√ß√£o se tornou muito grande e essas mol√©culas conseguiram potentes m√°quinas que tornaram sua replica√ß√£o muito mais eficiente: os seres vivos, e ainda mais: os seres humanos. Por√©m, Schr√∂ explicou que tudo era uma quest√£o de se ter um meio onde o essencial, que √© o c√≥digo para a replica√ß√£o, permanecer nas gera√ß√Ķes. Antes, esse meio era o oceano, agora, ele √© o pool gen√©tico que define muitas caracter√≠sticas n√£o necessariamente replicativas, por√©m que melhoram as condi√ß√Ķes de replica√ß√£o. Ora, ap√≥s toda essa discuss√£o, conclu√≠ram que aquele ser seguia esse modelo.

Restou ent√£o uma quest√£o que Schr√∂dinger queria responder: afinal, aquilo era um ser vivo, ou n√£o? Ele chamou ent√£o seus amigos para um experimento. Colocou o ser numa caixa, onde ningu√©m o poderia ver, e dentro dessa caixa tamb√©m havia uma estrutura mimetizando uma c√©lula. Definiu ent√£o que se a c√©lula recebesse o ser, ele seria considerado vivo, j√° que funcionaria dentro dessa c√©lula; e assim como uma organela n√£o funciona sozinha e s√≥ √© considerada parte da vida quando atua em conjunto com a maquinaria celular, assim tamb√©m era aquele ser. Por√©m a c√©lula seria ‚Äúenvenenada‚ÄĚ e morreria, enquanto mais seres iguais eram liberados na caixa. Se o ser ficasse para fora da c√©lula e n√£o conseguisse se multiplicar, n√£o era considerado vivo. Acontece que, se a caixa fosse aberta, a c√©lula morreria e liberaria seu material gen√©tico, e n√£o seria poss√≠vel distinguir as mol√©culas e descobrir se o ser estava a utilizando ou n√£o, e se a c√©lula sofreu lise pela abertura da caixa ou pelo parasitismo daquele ser. Ele poderia ser considerado ent√£o como os dois, vivo e n√£o vivo, ele era uma superposi√ß√£o dos dois estados, enquanto n√£o podia ser observado.

Schr√∂dinger ficou eternizado por suas descobertas e suas quest√Ķes levantadas, assim como seus amigos, e ao final de seu experimento finalmente deu um nome ao seu pequeno ser, baseado na a√ß√£o nociva que causava na c√©lula: v√≠rus, o latim para veneno.

Quem sou

Gabriela AyubGabriella Ayub de Mendon√ßa¬†tem 19 anos de vida e 7 deles foram com a cabe√ßa nas nuvens sonhando em ser cientista. H√° 2 anos teve que por os p√©s no ch√£o para isso. Graduanda em Ci√™ncias Biom√©dicas, passa seus dias entre aulas, laborat√≥rios, livros, cuidando da casa, aprendendo a cozinhar (porque nem s√≥ de miojo vive um universit√°rio), dando risada com as amigas que moram junto, viajando para outros mundos lendo romances policiais e voltando para sua cidade que n√£o √© interior e nem grande metr√≥pole ‚Äď Mogi das Cruzes, onde est√£o sua fam√≠lia e seu namorado Gabriel, seus grandes amores, e tamb√©m terra do caqui, do Maur√≠cio de Sousa, da Dona Yay√°, do Neymar, e dela, Gabriella Ayub de Mendon√ßa.

Vírus: viajantes entre mundos

©Rodrigo Barreiro

©Rodrigo Barreiro

Este post √© o resultado de uma prova aplicada √† turma da disciplina de Virologia, da gradua√ß√£o em Ci√™ncias Biom√©dicas do ICB/USP. A prova foi uma reda√ß√£o sobre o tema “V√≠rus √© vivo?” e as respostas seguem abaixo:

O conceito de v√≠rus evoluiu de um “veneno filtrado” capaz de causar doen√ßas (como descrito para o mosaico do tabaco no fim do s√©culo XIX) para “organismos codificadores de caps√≠deo capazes de sofrer evolu√ß√£o Darwiniana, parasitas intracelulares ou intravirais obrigat√≥rios”. Essa mudan√ßa se deu ap√≥s o estudo de milhares de tipos virais, possuindo todos, basicamente, v√≠rions com as seguintes caracter√≠sticas: presen√ßa de material gen√©tico capaz de sofrer evolu√ß√£o (DNA ou RNA, mas com o RNA no “centro” do processo), caps√≠deo proteico e, em alguns casos, envelope lip√≠dico. Essas part√≠culas virais, ao entrar em contato com c√©lulas, geram uma “f√°brica viral”, capaz de copiar a estrutura do v√≠rion m√ļltiplas vezes. A descoberta de v√≠rus gigantes (como o mimiv√≠rus) tirou o elemento “filtr√°vel” da defini√ß√£o e a descoberta do Sputnik, v√≠rus capaz de parasitar mamav√≠rus, adicionou a parte dos v√≠rus intravirais.

Após definir em linhas gerais os vírus, é necessário definir vida. Contudo, seguindo a linha de pensamento de Karl Popper, essa definição é não-científica, não sendo possível chegar a um conceito forte utilizando as ferramentas lógicas com o método científico. Essa conceituação é intrinseicamente humana e precisa levar em consideração o processo de surgimento de um conceito como uma construção social. A escolha de um ponto de vista precisa utilizar os conceitos populares, intuitivos, milenares até, de vida e adicionar a ele limites mais precisos.

A vida, em vis√£o macrosc√≥pica, consiste basicamente de seis pontos: reprodu√ß√£o, movimento, crescimento, desenvolvimento (um “ciclo de vida”), resposta a est√≠mulos (“homeostase”) e evolu√ß√£o. Entretanto, diversos fen√īmenos reconhecidamente abi√≥ticos apresentam caracter√≠sticas semelhantes, por exemplo o fogo ( de reprodu√ß√£o, crescimento e desenvolvimento), v√≠rus de computador ( capazes de replica√ß√£o e evolu√ß√£o) e, notavelmente, cristais. A cristaliza√ß√£o √© um processo auto-organizado no qual, ap√≥s uma nuclea√ß√£o, os elementos dissolvidos formam estruturas que crescem reproduzindo padr√Ķes, gerando at√©, em alguns casos, diversidade (como em quasicristais). Cristais podem ser at√© catalizadores de processos reconhecidamente biol√≥gicos, como a montmorillonita, possivelmente influenciadora do surgimento de replicadores no mundo pr√©-LUCA.

Todavia, tais elementos n√£o s√£o considerados vivos. A principal raz√£o para a isso √© a aus√™ncia de um organismo, um conjunto de subsistemas organizados e coordenados de forma a dar sustenta√ß√£o a um sistema maior; e a aus√™ncia de um material gen√©tico, carregador das informa√ß√Ķes para constru√ß√£o de um organismo e capaz de evoluir Darwinianamente. Esses dois fatores, somados √† autopoiese (capacidade de um sistema qu√≠mico gerar outro semelhante a partir de materiais “externos”) constituem uma tr√≠ade que, indiretamente, inclui os conceito “populares” e permite uma base mais palp√°vel para prosseguimento da discuss√£o.

Sendo assim, os v√≠rus s√£o organismos vivos? A pergunta encontra ainda mais um obst√°culo: o ciclo viral. O v√≠rion, a forma extracelular do v√≠rus, inerte em sistemas abi√≥ticos e at√©, muitas vezes, cristaliz√°vel, carrega √°cidos nucleicos.¬†Mas n√£o possui um comportamento de organismo nem capacidade regenerativa, n√£o podendo ser considerado vivo. Por outro lado, a “f√°brica viral” e toda sua malha de intera√ß√Ķes forma claramente um organismo, com integra√ß√£o de etapas e replica√ß√£o da informa√ß√£o necess√°ria para a g√™nese dos virions e rein√≠cio do ciclo. Apesar de tal fen√īmeno parecer “alopoi√©tico”, com a c√©lula produzindo v√≠rus, as estruturas do hospedeiro s√£o fortemente cooptadas, servindo como ferramentas e nutrientes para o processo protagonizado pelas informa√ß√Ķes virais, podendo ser entendido como um processo autopoi√©tico. Logo, a forma ontogeneticamente ativa da “f√°brica viral” √© viva.

Conclui-se assim que os v√≠rus s√£o, como entidades, viajantes entre mundos. O v√≠rion, estrutura no mundo inanimado, n√£o-vivo, constitui um “zo√≠geno”, um elemento capaz de, nas condi√ß√Ķes certas, dar origem a vida. Enquanto o v√≠rion n√£o for inativado, perdendo sua organiza√ß√£o, ele pode passar por um processo de cria√ß√£o, necessitando, para isso, de uma c√©lula viva, a partir da qual a entidade viral ativa consegue se formar. O surgimento desse organismo vivo constitui ent√£o uma “transbiog√™nese”, no qual um ser vivo conceitualmente diferente brota da intera√ß√£o do v√≠rion e o hospedeiro.

A estrutura√ß√£o de v√≠rus como seres cujo ciclo de vida transita entre est√°gios vivos e n√£o vivos cria duas novas indaga√ß√Ķes: onde os v√≠rus se integram no quadro dos seres vivos existentes (ou seja, em que ponto do “arbusto da vida”) e se entidades replicadoras semelhantes podem receber classifica√ß√Ķes que os incluam nos dom√≠nios da vida.

As intera√ß√Ķes filogen√©ticas “ribossomoc√™ntricas” da “√°rvore da vida” se tornaram demasiadamente simplistas com a descoberta de diversos eventos de simbiose e transfer√™ncia g√™nica horizontal, formando um complexo arbusto que brota a partir do LUCA (o √ļltimo ancestral comum). Como h√° v√≠rus parasitando arqueas, bact√©rias e eucariotos, √© poss√≠vel imaginar v√≠rus parasitando o LUCA ou at√© sistemas de reprodu√ß√£o de RNA anteriores. A intera√ß√£o de parasitas com qu√≠mica de DNA pode at√© ter participado da mudan√ßa no tipo de material gen√©tico usado pelos replicadores mais complexos, de RNA para DNA. Apesar de alguns caps√≠deos icosa√©dricos apresentarem motivos proteicos semelhantes, a aus√™ncia de um gene unificador (com os genes ribossonais em c√©lulas) e a presen√ßa de diversas classes (que apesar de centradas no ssRNA+, apresentam materiais variados como ssDNA, dsDNA-RT, ssRNA-RT e outros) sugerem que √© poss√≠vel a diversos eventos de surgimento de linhagens virais. Somam-se a isso altas taxas de evolu√ß√£o, que tornam o rastreamento fil√©tico a longo prazo muito complicado. Dessa forma, os v√≠rus “vivos” constituem parte ativa do arbusto da vida, mas com a rela√ß√£o filogen√©tica exata necessitando ser melhor esclarecida por pesquisas futuras.

Quando viramos o olhara para outros replicadores Darwinianos como plasm√≠deos, retrotransposons e viroides, n√£o √© poss√≠vel observar a mesma malha de intera√ß√Ķes formadora de organismo. Sendo assim, tais “replicons √≥rf√£os” n√£o possuem suficiente protagonismo para adquirirem o mesmo patamar de vivos ou “viajantes”. Isso n√£o diminui a import√Ęncia dessas estruturas, que mesmo n√£o-vivas por si, s√£o parte chave na complexidade que rege os sistemas biol√≥gicos.

Em conclus√£o, o acatamento de v√≠rus como um seres com estado vivo (em contraponto √† vis√£o celularista da vida, atualmente mais popular) acarreta uma pespectiva menos hierarquizada das entidades biol√≥gicas, contribuindo para uma vis√£o mais horizontal da vida. Mais que isso, o aceitamento de v√≠rus como entidades vivas, protagonistas, √© uma atitude n√£o s√≥ justa como progressiva, contribuindo para redu√ß√£o da vis√£o antropoc√™ntrica da biosfera e at√© enriquecendo nossa posi√ß√£o como seres integrados a uma rede de intera√ß√Ķes de organismos .

Quem eu sou?

Tiago LubianaMeu nome é Tiago Lubiana, carioca, estudante e patologicamente apaixonado pela ciência, com queda especial por biologia molecular, bioquímica e encéfalos. Entusiasta da ciência aberta e do pensamento crítico como ferramentas de transformação social.