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jueves, 13 de abril de 2017

Klosneuvirus, el virus gigante que aviva la discusión sobre el árbol de la vida

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Los biólogos evolucionistas nunca han sabido bien cómo clasificar a los virus, discutiendo sobre sus orígenes durante décadas. Pero ahora han descubierto un grupo de virus gigantes, llamado Klosneuvirus, que podrían ser el "eslabón perdido" que ayude a resolver el debate, o quizás a provocar aún más discordia.

Una ilustración de lo que podría ser un Klosneuvirus. Ella Maru Studio
En 2003, los investigadores informaron que habían encontrado virus gigantes, que llamaron Mimivirus+++, con genes que sugirían que sus antepasados ​​podrían haber vivido fuera de una célula anfitriona. El descubrimiento dividió a los investigadores en dos posturas. Unos pensaban que los virus comenzaron como organismos autosuficientes y que quedaron atrapados dentro de otras células, convirtiéndose con el paso del tiempo en parásitos y desechando genes que no necesitaban. Otros veían los virus como partículas que iban arrebatando material genético a los organismos huéspedes durante cientos de millones de años.

Un estudio publicado el 6 de abril en Science proporciona evidencia de esta última idea de que los virus están formados por un mosaico de partes robadas. Pero la controversia ya ha sido creada y es improbable que se acabe este áspero debate.

Después del descubrimiento del Mimivirus, algunos investigadores desarrollaron una teoría que puso a los virus cerca de una raíz del árbol evolutivo. Propusieron que los virus supusieran un "cuarto dominio", junto a las bacterias, eucariotas (organismos cuyas células contienen estructuras internas, como los núcleos) y las llamadas arqueas, organismos de tamaño bacteriano sin núcleo.


Los mimivirus, de unos 400 nanómetros de diámetro son aproximadamente la mitad de la anchura de una célula de E. coli, y se pueden ver bajo un microscopio, eran únicos en porque contienen un ADN que codifica las moléculas que traducen los mensajes ARN en proteínas. Los virus normales, por el contrario, hacen que sus células huésped produzcan las proteínas para ellos.

El equipo que descubrió los Mimivirus pensó que la capacidad del virus para hacer sus propias proteínas sugiría que estos gigantes virales descendían de un antiguo tipo de células de vida libre que ya no existen. "Reiniciaron el debate sobre la naturaleza viva de los virus y de su relación con el mundo "celular", apuntaba el biólogo evolutivo, Jean-Michel Claverie, de la Universidad de Aix-Marseille en Francia, coautor del estudio original de Mimivirus.

Llenando los vacíos

La pregunta podría ser resuelta mediante una comparación de las secuencias del genoma de los virus con los de sus huéspedes eucariotas. Los mimivirus contienen muy pocos genes eucariotas para realizar un análisis estadístico que pueda determinar sus relaciones evolutivas. La dificultad se agrava debido a que los genomas virales mutan muy rápidamente.

Los Klosneuvirus puede llenar esta brecha. Sus genomas contienen código por decenas de enzimas y otras maquinarias moleculares utilizadas en la fabricación de proteínas. Algunas de estas partes nunca se habían visto antes en ningún virus, incluyendo los Mimivirus. "Son una especie de eslabón perdido que no hemos tenido antes", señala la co-autora del estudio, Tanja Woyke, microbióloga del Instituto Joint Genome en Walnut Creek, California.

Woyke y sus colegas, descubrieron los Klosneuvirus por accidente, mientras estudiaban cómo las bacterias descomponían las aguas residuales en una planta de tratamiento de Austria. Secuenciaron los genomas de sus muestras para identificar los organismos presentes, y encontraron cuatro genomas similares a los de Mimivirus.

Usando un sofisticado software para rastrear la historia evolutiva de tan misteriosos genomas, descubrieron que los genes de traducción parecían haber sido recogidos uno a uno a lo largo de cientos de millones de años. Esta evidencia apoya la idea de que los virus robaron partes de sus genomas. Sin embargo, es posible que los Mimivirus y los Klosneuvirus se hayan originado de diferentes maneras, lo que permite que sean posibles ambas ideas sobre los orígenes virales, subraya Frederik Schulz, un bioinformático del Joint Genome Institute y coautor del nuevo estudio.

Debatiendo dominios

No está claro qué organismos eucariotas donaron sus genes al grupo de Klosneuvirus. Y dado no han identificado al anfitrión, los investigadores no pueden cultivar el virus todavía. Los virus no parecen infectar al mismo tipo de ameba que los Mimivirus y otros virus gigantes conocidos.

Claverie apunta que la mayoría de la maquinaria de traducción de los Klosneuvirus no coincide con la de ningún otro organismo conocido. Y le preocupa que el modelo computacional utilizado para inferir la ascendencia de los virus podría recoger fragmentos sobrantes de ADN de la muestra, contaminando potencialmente los datos. "Estoy esperando a ver un virus real aislado con su anfitrión en un tubo, antes de que creer alguna de sus interpretaciones evolutivas", declaraba.

David Moreira, biólogo evolutivo de la Universidad de París Sur, piensa que eso no es necesario, y señala que se puede hacer una gran cantidad de trabajo evolutivo sobre un genoma solamente, aparte de alegrarse de aumento de estudios que llegan a la conclusión que los virus no son un cuarto dominio de la vida.

Los Mimivirus co-descubiertos por Didier Raoult, un microbiólogo de la Universidad de Aix-Marseille, dice que este último descubrimiento no resolverá el debate, pero es un buen hallazgo. "Estamos encontrando una parte del mundo que ha sido completamente ignorada y hay que tener paciencia".


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Traducción/edición Pedro Donaire
Ref. Publicación: Nature doi:10.1038/nature.2017.21798 .
Por Sara Reardon, 6 Abril 2017
“Giant virus discovery sparks debate over tree of life”

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