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Da dove vengono i virus?

Ed Rybicki, virologo dell’Università di Città del Capo in Sudafrica, risponde:

Tracciare le origini dei virus è difficile perché non lasciano fossili e a causa dei trucchi che usano per fare copie di se stessi nelle cellule che hanno invaso. Alcuni virus hanno anche la capacità di cucire i propri geni in quelli delle cellule che infettano, il che significa che studiare la loro origine richiede di districarla dalla storia dei loro ospiti e di altri organismi. Ciò che rende il processo ancora più complicato è che i virus non infettano solo gli esseri umani; possono infettare praticamente qualsiasi organismo, dai batteri ai cavalli, dalle alghe alle persone.

Ancora, gli scienziati sono stati in grado di mettere insieme alcune storie virali, basandosi sul fatto che i geni di molti virus, come quelli che causano l’herpes e la mononucleosi, sembrano condividere alcune proprietà con i geni delle cellule. Questo potrebbe suggerire che hanno iniziato come grandi pezzi di DNA cellulare e poi sono diventati indipendenti – o che questi virus sono arrivati molto presto nell’evoluzione, e alcuni dei loro DNA sono rimasti nei genomi delle cellule. Il fatto che alcuni virus che infettano gli esseri umani condividano caratteristiche strutturali con i virus che infettano i batteri potrebbe significare che tutti questi virus hanno un’origine comune, risalente a diversi miliardi di anni fa. Questo evidenzia un altro problema nel tracciare le origini dei virus: la maggior parte dei virus moderni sembrano essere un patchwork di bit che provengono da fonti diverse – una sorta di approccio “mix and match” alla costruzione di un organismo.

Il fatto che virus come i letali virus Ebola e Marburg, così come i virus lontanamente correlati che causano morbillo e rabbia, si trovano solo in un numero limitato di specie suggerisce che questi virus sono relativamente nuovi – dopo tutto, questi organismi sono arrivati un po’ recentemente nel tempo evolutivo. Molti di questi “nuovi” virus hanno probabilmente avuto origine negli insetti molti milioni di anni fa e ad un certo punto dell’evoluzione hanno sviluppato la capacità di infettare altre specie – probabilmente quando gli insetti hanno interagito con loro o si sono nutriti di loro.

L’HIV, che si pensa sia emerso nell’uomo negli anni ’30, è un altro tipo di virus, noto come retrovirus. Questi virus semplici sono simili agli elementi che si trovano nelle cellule normali che hanno la capacità di copiare e inserirsi in tutto il genoma. Ci sono diversi virus che hanno un modo simile di copiare se stessi – un processo che inverte il normale flusso di informazioni nelle cellule, da cui deriva il termine “retro” – e il loro macchinario centrale per la replicazione potrebbe essere un ponte dalle forme di vita originali su questo pianeta a ciò che conosciamo come vita oggi. Infatti, portiamo tra i nostri geni molti retrovirus “fossilizzati” – lasciati dall’infezione di antenati lontani – che possono aiutarci a tracciare la nostra evoluzione come specie.

Ci sono poi i virus i cui genomi sono così grandi che gli scienziati non riescono a capire da quale parte della cellula sarebbero venuti. Prendiamo, per esempio, il più grande virus finora scoperto, il mimivirus: il suo genoma è circa 50 volte più grande di quello dell’HIV ed è più grande di quello di alcuni batteri. Alcuni dei più grandi virus conosciuti infettano organismi semplici come le amebe e semplici alghe marine. Questo indica che potrebbero avere un’origine antica, forse come forme di vita parassitarie che poi si sono adattate allo “stile di vita del virus”. In effetti, i virus possono essere responsabili di episodi significativi di cambiamento evolutivo, specialmente nei tipi di organismi più complessi.

Alla fine della giornata, tuttavia, nonostante tutte le loro caratteristiche comuni e le capacità uniche di copiare e diffondere i loro genomi, le origini della maggior parte dei virus potrebbero rimanere per sempre oscure.

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