Na semana passada, os cientistas provaram que os elétrons são redondos - uma descoberta que levou os físicos a uma queda. Agora, outros cientistas podem estar igualmente consternados ao ouvir que o oposto é verdadeiro sobre outro assunto questionável: os vírus esféricos. Acontece que eles não são tão redondos quanto todos pensavam, segundo um novo estudo.
Deixando de lado os sentimentos dos amantes decepcionados da esfera, as descobertas podem desempenhar um papel importante no campo da virologia: elas podem afetar a forma como os vírus são estudados e podem impactar as estratégias usadas para tratar doenças virais, de acordo com o estudo.
Certos tipos de vírus são icosaédricos ou de 20 lados. Desde a década de 1950, esses vírus eram vistos como esferas simétricas, com 20 facetas triangulares igualmente distribuídas concentricamente sobre suas superfícies.
A suposta geometria desses vírus foi moldada pelo entendimento dos cientistas de como as proteínas se replicam, o que sugeria que os vírus eram construídos a partir de muitas cópias idênticas da mesma estrutura de proteínas, disse o co-autor do estudo Michael Rossmann, professor do Departamento de Biologia. Ciências da Universidade de Purdue, em Indiana. Todas essas cópias idênticas se uniriam para formar uma forma simétrica.
De fato, o exame de vírus esféricos sob o microscópio desde os anos 50 reforçou a noção de simetria. No entanto, os cientistas não estavam vendo o quadro inteiro.
Então, foi uma grande surpresa quando Rossmann e seus colegas descobriram que os flavivírus - um gênero que inclui zika e dengue - eram assimétricos, explicou.
"Como durante muitas décadas todos os estudos sobre vírus assumiram simetria, não estávamos analisando os vírus com cuidado suficiente. Estávamos fazendo suposições que substituíam essas variações", disse Rossmann à Live Science.
Uma superfície irregular
No novo estudo, publicado on-line em 22 de outubro na revista Proceedings da National Academy of Sciences, Rossmann e seus colegas usaram microscopia crioeletrônica, ou cryo-EM, para gerar modelos 3D de alta resolução de um flavivírus. Ao resfriar as amostras a temperaturas extremas, o cryo-EM revela detalhes de vírus no nível atômico.
Como os vírus esféricos eram considerados esferas perfeitas, essa abordagem foi finalizada com uma técnica de processamento conhecida como requisito de simetria, que criou um modelo simétrico a partir dos dados, relataram os cientistas.
Para o novo estudo, os pesquisadores omitiram o último passo. Eles analisaram vírus Kunjin imaturos e maduros (um subtipo do vírus do Nilo Ocidental) e, em ambas as formas, encontraram solavancos que se destacavam em um lado do vírus. Em outras palavras, adeus simetria.
Essas protuberâncias tomam forma quando um vírus jovem brota de outro vírus dentro de uma célula hospedeira, de acordo com o estudo. À medida que as proteínas da membrana externa do novo vírus lutam para fechar a abertura, elas formam uma forma que não é tão perfeita quanto as outras facetas na superfície do vírus, disse o co-autor do estudo Richard Kuhn, também professor do Departamento de Biologia de Purdue. Ciências.
"O pescoço dessa partícula brotante fica muito estreito quando se aperta, e o entorno da concha começa a se bater", disse Kuhn em comunicado. "Achamos que eles podem não pegar o número certo de proteínas para fazer um icosaedro, e o resultado é uma partícula que tem uma distorção de um lado".
Os cientistas também descobriram que vírus imaturos tinham nucleocapsídeos, ou estruturas centrais, posicionadas irregularmente. Nos vírus jovens, o núcleo ficava mais perto de um lado do reservatório externo, embora tenha se reposicionado no centro quando o vírus amadureceu, escreveram os pesquisadores no estudo.
Essas novas irregularidades provavelmente oferecem informações sobre como os novos vírus se reúnem à medida que crescem em uma célula infectada, e descobrir esses recursos e como eles funcionam pode oferecer aos pesquisadores novos alvos para tratamentos antivirais, afirmou Rossmann.
"Qualquer antiviral funciona interferindo no curso normal do ciclo de vida do vírus - uma maneira de interferir é interromper a montagem inicial do vírus", disse ele.
