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Os vírus codificam convencionalmente seu material genético em DNA ou RNA, mas não em ambos. Em Abril de 2012, investigadores da Universidade Estatal de Portland identificaram um vírus raro cujo genoma combina estes dois ácidos nucleicos, levantando a questão de saber se este é um evento único ou parte de uma diversidade viral mais ampla e inexplorada.

DNA x RNA

Embora praticamente toda a vida celular armazene informações hereditárias no DNA, os vírus apresentam uma exceção fascinante. Alguns genomas virais são baseados em ADN, enquanto outros, como o VIH e a gripe, são baseados em ARN. Ambas as moléculas partilham uma estrutura de ligações fosfodiéster, mas o ARN contém a base uracilo – ausente no ADN – e um átomo de oxigénio adicional no seu açúcar ribose, tornando-o quimicamente menos estável e mais sujeito à degradação.

Genoma Híbrido DNA-RNA

Princípios de virologia de longa data sustentam que um genoma viral é DNA ou RNA, não uma mistura. A descoberta do vírus híbrido RNA-DNA (RDHV) no lago Boiling Springs, no Parque Nacional Vulcânico de Lassen, desafiou essa visão. O genoma do RDHV é predominantemente ADN, mas um dos seus genes espelha de perto sequências encontradas apenas em vírus de ARN, sugerindo que em algum momento o vírus incorporou um elemento derivado de ARN na sua estrutura de ADN.

O vírus foi isolado filtrando a água do lago e submetendo as partículas capturadas ao sequenciamento de DNA. Consequentemente, a sua gama de hospedeiros, papel ecológico, abundância e estabilidade ambiental permanecem desconhecidos. Até o momento, o RDHV é o único caso documentado de um vírus com genoma híbrido DNA-RNA.

Origens

Dois mecanismos plausíveis poderiam explicar como um gene de RNA entrou no genoma viral de DNA. Em primeiro lugar, a coinfecção de uma única célula hospedeira por um vírus ARN e um vírus ADN poderia ter permitido a transcrição reversa de um segmento de ARN em ADN, que depois foi incorporado no genoma viral. Em segundo lugar, um evento de ligação direta pode ter unido uma cadeia de ARN a uma cadeia de ADN dentro de uma célula coinfetada. Os dados actuais não podem favorecer conclusivamente um cenário em detrimento do outro, nem determinar se tais híbridos conferem alguma vantagem selectiva.

Implicações

Os oceanos abrigam cerca de milhões de vírus por mililitro de água do mar, a maioria dos quais tem como alvo bactérias. Apesar dos extensos esforços de sequenciamento, a grande maioria dos vírus oceânicos permanece sem nome e pouco compreendida. Os investigadores analisaram os conjuntos de dados do Global Ocean Survey em busca de sequências semelhantes a RDHV e identificaram várias correspondências, todas pertencentes a vírus ainda não classificados. Este sinal intrigante sugere que podem existir vírus híbridos RNA-DNA adicionais em ambientes marinhos, embora sejam necessárias pesquisas direcionadas para confirmar a sua presença.