O HOMEM E OS VÍRUS: UMA UNIÃO DURADOURA

O estudo da evolução humana tem priorizado os ancestrais hominídeos e desconsiderado os outros organismos que se desenvolveram no mesmo ambiente que a espécie humana.
Espécies usadas na alimentação, espécies predadoras e agentes causadores de doenças desempenharam funções importantes na evolução humana. Como causa significativa de mortalidade e morbidade (enfermidade) e graças à sua capacidade de atuar como parasitas genéticos moleculares, os vírus ocupam uma posição estratégica na evolução de seus hospedeiros.
Já faz algumas décadas que a luta contra as doenças infecciosas vem sendo considerada um importante processo evolutivo. Uma doença que mata ou diminui a fertilidade de determinada espécie pode ser considerada um agente seletivo. Ela pode trazer vantagens ou desvantagens para uma espécie em competição com outras. A maioria das espécies apresenta diversidade genética para a formação de anticorpos que atuam na resistência a doenças. Considerando-se a velocidade com que novos patógenos se desenvolvem (em geral muito mais rápido que as defesas do hospedeiro), é interessante que o hospedeiro possua diversidade genética e elevada taxa de mutação nos lócus gênicos relacionados à resistência a doenças.
Os vírus podem afetar também a evolução de seus hospedeiros, interagindo diretamente com seu DNA. Devido a sua simplicidade estrutural e sua dependência da maquinaria de replicação e transcrição da célula hospedeira, os vírus atuam como parasitas genéticos moleculares, podendo alterar o genoma do hospedeiro. Os vírus animais são agrupados em famílias, de acordo com a natureza de seu genoma viral: existem vírus de DNA de fita dupla, vírus de DNA de fita simples, vírus de RNA de fita dupla, vírus de RNA de fita simples. Os últimos, de acordo com sua estratégia de replicação, podem ser de fita positiva ou de fita negativa (retrovírus).
O genoma de quase todos os vírus de DNA é constituído por DNA de fita dupla, semelhante ao genoma das células que infectam. Essa similaridade em estrutura e replicação propicia a esses vírus de DNA uma relação molecular muito íntima com o genoma de seus hospedeiros, ao qual são capazes de se integrar, sendo passados para a próxima geração como se fossem uma característica mendeliana. Comparados com os vírus de RNA, os vírus de DNA tendem a infectar tipos específicos de células de uma única espécie hospedeira. Muitos vírus de DNA adotam a persistência como estratégia de vida, o que resulta em infecções crônicas e latentes do hospedeiro com longos períodos de inatividade do vírus e também em sua capacidade de se manter em pequenas populações de hospedeiros por períodos prolongados. Os vírus de DNA tendem, portanto, a ser mais estáveis que os vírus de RNA.
Os primeiros hominídeos provavelmente já transportavam vários tipos de vírus de DNA, que se diversificaram e migraram juntamente com a população humana. As filogenias desses grupos de vírus coincidem com as relações evolutivas de seus hospedeiros primatas, indicando um padrão de coevolução.
O genoma de aproximadamente 70% dos vírus que infectam animais se apresenta na forma de RNA. O processo de replicação desses vírus é mais propenso a erros, com elevadas taxas de substituição de nucleotídeos (de 10 a 100 mil vezes maior que as dos vírus de DNA e genoma celular) pelas enzimas virais, que tipicamente não possuem sistema de reparo (detecção do nucleotídeo emparelhado de forma incorreta e substituição pelo nucleotídeo correto). Desse modo, os vírus de RNA possuem elevada taxa de mutação, o que lhes confere incrível capacidade de se adaptar a novos hospedeiros e de aumentar sua virulência. Os vírus de RNA são menos específicos em relação ao hospedeiro que os vírus de DNA e podem se transmitir facilmente entre diferentes espécies animais: quase todas as zoonoses virais (doenças transmitidas por qualquer animal para o ser humano) e vírus emergentes são vírus de RNA.
Apesar de alguns vírus de RNA causarem infecções inaparentes em hospedeiros que são seus reservatórios naturais, a maioria realiza ciclos contínuos de replicação e montagem de novos vírus, que afetam o hospedeiro.
A maioria dos vírus de RNA que afeta humanos foi adquirida mais recentemente, durante o período Neolítico, há aproximadamente 10 mil anos, quando os seres humanos e os animais domésticos entraram em contato mais íntimo, e os excedentes agrícolas e a diminuição da vida nômade atraíram os roedores transportadores de doenças.
Os retrovírus são vírus de RNA, e esse ácido nucleico é transcrito de forma reversa por uma enzima do próprio vírus, chamada transcriptase reversa. Com isso, gera-se uma cópia de DNA a partir do RNA. Essa cópia, chamada pro vírus, incorpora-se ao DNA nuclear da célula hospedeira e pode ser transcrita em moléculas de RNA. Estas passam para o citoplasma, onde comandam a síntese de proteínas virais, gerando muitos novos vírus. As taxas de mutação dos retrovírus são ainda maiores que as dos demais vírus de RNA.
O pro vírus inserido no genoma celular pode ser replicado pela DNA polimerase da célula hospedeira com taxa de erro muito menor. Integrados ao genoma hospedeiro, esses vírus escapam igualmente da detecção pelo sistema imunológico, tornando-se semelhantes aos vírus de DNA. Os retrovírus que tendem a se integrar ao genoma, como o vírus dos linfócitos T humanos (HTLV), são caracterizados por menores taxas de mutação e menor diversidade de seqüência nucleotídica, enquanto os retrovírus que produzem ciclos contínuos de replicação, como o vírus da imunodeficiência humana (HIV), apresentam populações geneticamente mais diversas e taxas de mutação mais rápidas. Estima-se que exista um nucleotídeo diferente no genoma do HIV para cada ser humano infectado.
Os provírus integrados ao genoma do hospedeiro, conhecidos como retrovírus endógenos e que perderam a capacidade de produzir partículas infecciosas, tiveram suas seqüências nucleotídicas multiplicadas e inseridas em vários pontos do genoma hospedeiro. Estima-se que 8% do genoma humano seja constituído por sequências de retrovírus endógenos.
Dada sua habilidade em se inserir em regiões adjacentes aos lócus gênicos, os retrovírus endógenos humanos podem ter afetado diretamente a expressão gênica do hospedeiro e participado do processo evolutivo humano.
Atividade para entregar (Turmas de 2º ano)

Habilidades exigidas
Atenção na leitura, interpretação de texto, pensamento crítico, produção textual.

Leia com atenção o texto abaixo que fala teoria evolutiva da Seleção Natural:

Na teoria Evolutiva da seleção natural de Charles Darwin nos fala que um ambiente os seres vivos estão em contato com diversos fatores , e esses individuos são constantemente testados e selecionados para viver ou não naquele tipo de ambiente, não existe adaptação dos seres vivos ou o individuo ja é adaptdo ou ira desaparecer.

1) Segundo o texto "Uma doença que mata ou diminui a fertilidade de determinada espécie pode ser considerada um agente seletivo. A maioria das espécies apresenta diversidade genética para a formação de anticorpos que atuam na resistência a doenças. Considerando-se a velocidade com que novos patógenos se desenvolvem (em geral muito mais rápido que as defesas do hospedeiro), é interessante que o hospedeiro possua diversidade genética e elevada taxa de mutação nos lócus gênicos relacionados à resistência a doenças".
Baseado no texto sobre teoria da seleção natural Analise de que forma os Vírus podem interferir/contribuir no processo de evolução da nossa espécie?

2) Estima-se que exista um nucleotídeo (sub-unidade de um ácido nucleico DNA ou RNA)diferente no genoma do HIV para cada ser humano infectado.
Analisando esta parte do texto quais seriam as maiores dificuldades dos cientistas no desenvolvimento da vacina contra o HIV, haja viso que para a fabricação de vacinas é utilizado parte do meterial genético do Vírus causador da doença?


3) Quais seriam os motivos para que houvessem a preocupação de todas as espécies em se reproduzir? qual é a importãncia de fazer a recombinação gênica (que consiste na troca de material genético) para o processo evolutivo? Porque as raças consideradas puras estãos mais vulneráveis em relação a algumas doenças causadas por vírus?