Virus emergenti dalla biosfera o alieni?

I virus sono gli abitanti più numerosi  del pianeta terra. Inoltre hanno assunto un ruolo di gran lunga più diverso ed esteso di quanto una volta si pensasse (Bernard  Dixon, ed. Microb., ASM, 2007): le centinaia di milioni di morti causate da vaiolo, influenza e febbre gialla sono state ridimensionate dalle nuove acquisizioni di come i virus  modellino  la vita sulla terra ed influenzino gli avvenimenti dell’ uomo. Una revisione critica dell’ ecologia dei virus porta a queste importanti conclusioni (Meeting della Soc. for Gen. Microbiol. Edinburgh, Scozia, 2007).
Virus animali, umani, delle piante, batteriofagi sono vere forme di vita e rappresentano le entità biologiche più abbondanti della terra. I virus definiscono la composizione ed il comportamento delle popolazioni batteriche e giocano un ruolo molto importante nel ciclo biochimico terrestre e nel trasferimento orizzontale dei geni. (Patrick Forterre, Ist. Pasteur, Parigi).
I virus conosciuti (la punta dell’ iceberg) hanno maggiore diversità delle cellule per materiale genomico e per meccanismi di replicazione gnomica: non vi sono geni identici per tutti i virus. La maggioranza delle sequenze metagenomiche non sono simili a quelle presenti nelle banche dati attuali.
Mare, sedimenti marini, suolo, escrementi: le sequenze metagenomiche presenti nell’ ambiente sono il maggior serbatoio di materiale di sequenze sconosciute (Mya Breitbart dell’ Univ. della Florida, St. Petersburg).  Le comunità virali sono quanto mai  diverse con più  di 10.000 genotipi virali contenuti in 1 Kg di sedimento marino e quindi centinaia di migliaia di genotipi virali presenti negli oceani del mondo.
L’ attività batteriologica aiuta a definire la regolarità stagionale dell’ epidemia colerica (Shah Faruque, Centro Int.  per la ricerca sulla malattia diarroica, Dhaka, Bangladesh).
Il picco dell’ epidemia è preceduto dalla prevalenza nell’ ambiente del Vibrio cholerae, seguito da alti livelli ambientali del fago a cui il batterio è sensibile e quindi successivamente segue il collasso dell’ epidemia.
Analogamente i profagi influenzano la virulenza, l’ evoluzione e la diversità dei batteri patogeni.
Il Citrobacter rodentium presenta 6 profagi che contengono geni presumibilmente implicati nella patogenecità. Inseriti nel genoma dell’ ospite distruggono funzioni come la motilità del batterio (Nicola Petty et al., Univ. of  Cambridge, England).
I sedimenti marini rappresentano uno degli ecosistemi più estesi del pianeta (Mathias Middelboe, Univ. of  Copenaghen, Denmark). I virus influenzano la mortalità microbica marina,  la diversità ed il ciclo biochimico terrestre. 1 cm³  di superficie di sedimento marino contiene da 108 (cento milioni) a 1010  (10 miliardi) di virus, 10-100 volte di più rispetto alla colonna di acqua sovrastante. Da 12 ore a 5 giorni è il tempo necessario per i virus a ridurre fino al 40% la produzione dei batteri di profondità. Pertanto i virus costituiscono importanti componenti integrati della biosfera marina.
I cianobatteri sono membri chiave della popolazione del fitoplancton sia del mare che della acque sorgive. Cianofagi e trasferimenti genetici laterali regolano la struttura e l’ evoluzione delle popolazioni cianobatteriche. Ben 35 cianofogi infettano diversi geni di cianobatteri  (Li Deng e Paul Hayes, Bristol Univ., U.K.). I virus possono giocare un ruolo significativo nel ciclo del carbonio in sistemi dominati microbicamente come i laghi dell’ Antartide (Johanna Laybourn-Parry, Univ. of  Keele, UK e Univ. of Lund, Sweden).
Natura e origine dei virus. La scoperta di virus non usuali nei procarioti e di varietà giganti negli eucarioti recenti insieme al progresso nella genomica comparativa e nella biologia strutturale ha riportato nuovamente di attualità la questione  della natura e dell’ origine dei virus. I genomi cellulari attuali  ed i meccanismi di replicazione  del DNA potrebbero essere  una derivazione di quelli originati nella virosfera  primordiale dei virus a DNA infettanti le cellule a RNA. Se questa ipotesi verrà confermata, i virus potrebbero avere svolto un ruolo fondamentale nella transizione dagli antichi genomi cellulari a RNA ai genomi a DNA delle moderne cellule e quindi nell’ avere stabilito la prima  molecola  cellulare della vita (Patrick Forterre). In conclusione i virus passano da agenti di morte e malattia ad inventori del DNA.