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Secuencias víricas antiguas en genomas de vertebrados

Se ha encontrado más fósiles genéticos virales inesperados en el genoma de varios vertebrados. Se especula que podrían protegernos de las infecciones víricas.

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Microfotografía en falso color de Marburgvirus obtenida por microscopio electrónico. Fuente: CDC, Frederick Murphy.

Los virus no dejan buenos fósiles, pero ahora nosotros podemos abrir esos libros que son lo genomas, leer la información contenida en ellos y encontrar los restos de antiguos virus ya desaparecidos. Durante millones de años los retrovirus han insertado material genético en el genoma de sus víctimas como parte de su proceso de replicación, dejando detrás secuencias víricas en esos genomas que se han conservado hasta el presente.
En un estudio reciente un equipo de investigadores ha encontrado que tanto los humanos como otros vertebrados contienen en sus genomas secuencias antiguas de dos familias de virus peligroso: Ebola/Marburgvirus y Bornavirus. Como ninguna de estas dos familias inserta su material genético durante el proceso de replicación de ADN del anfitrión, tal y como hacen los retrovirus, el resultado es totalmente inesperado. Pero se sabe que el 8% de nuestro genoma procede precisamente de retrovirus.
Según Anna Marie Skalka, una de las participantes en el estudio, esto sugiere que las fuentes de nuestro material genético son considerablemente más amplias de lo que pensábamos. En este equipo de investigadores también participan Vladimir A. Belyi y Arnold J. Levine.
Estos investigadores compararon 5666 genes procedentes de familias de virus conocidos con secuencias de ARN en 48 especies de vertebrados, incluido los humanos. Encontraron 80 secuencias virales independientes en 19 especies distintas de vertebrados. Quizás lo más interesante sea que casi todas ellos procedían de dos familias de virus: Ebola/Marburgvirus y Bornavirus, que causan fiebres hemorrágicas y enfermedades neurológicas. Este resultado se suma a otros anteriores que apuntaban en la misma dirección. Tanto este trabajo como otros previos apoyan la idea de que estas dos familias de virus son muy antiguas, pese a que los biólogos evolutivos creían que eran recientes.
Es muy difícil encontrar secuencias genéticas antiguas en los virus actuales porque evolucionan muy rápidamente, sin embargo, podemos estudiar sus “fósiles genéticos” en los genomas de los descendientes de sus víctimas.
Estos virus son retrovirus, cuya carga genética consiste en ARN. Replican el ARN y no necesitan pasar por una fase de fabricación de ADN. Es decir, sus secuencias genéticas no necesitan ser integradas en el ADN de la víctima. De hecho, algunos de ellos no necesitan siquiera entrar en el núcleo para replicarse.
Para añadir más misterio al asunto han podido comprobar que algunas de esas secuencias han estado integradas en sus genomas anfitriones desde hace 40 millones de años y, por tanto, han sido conservadas evolutivamente a lo largo del tiempo. Esto sugiere que deben de proporcionar algún tipo de ventaja competitiva a sus portadores, quizás una mejor protección frente a futuras infecciones por parte de virus de la misma familia. Sería algo así como una “vacuna” genética.
Muchos virus exhiben una increíble capacidad de adaptación, eludiendo así a un sistema inmunitario ya entrenado para combatir variedades previas. Pero si sus secuencias se integran en el ADN del anfitrión, la posible víctima tiene más ventajas a la hora de luchar contra las nuevas variantes. Según Skalka el mecanismo de defensa se basaría en que el ARN procedente de estas secuencias integradas en el ADN podría unirse al ARN procedente de un virus que trata de infectar la célula, impidiendo así que el virus prospere.
Sin embargo, demostrar que estas secuencias tienen alguna función biológica necesitará de más trabajo. Quizás algunas de las funciones de estas secuencias genéticas no están relacionadas con infecciones víricas, sino que pueden tener otras funciones distintas.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]
Nuestro genoma procede en un 8% de virus. [4]