NeoFronteras

Virus en el árbol de la vida

Área: Biología — lunes, 17 de septiembre de 2012

Según un estudio los virus gigantes sería muy antiguos y constituirían el cuarto supergrupo del árbol de la vida junto a arqueas, bacterias y eucarias.

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Un nuevo estudio sobre virus gigantes apoya la idea de que los virus son organismos muy antiguos y no un remanente molecular inanimado. El estudio altera el árbol filogénetico de la vida añadiendo una rama principal a las tres ya conocidas de los dominios fundamentales de la vida.
Los investigadores usaron un método relativamente nuevo para mirar al pasado distante. En lugar de estudiar las secuencias genéticas, que son más inestables y cambian demasiado rápido en el tiempo, buscaron pruebas de eventos pasados en la estructura tridimensional estructural de los dominios de proteínas. Los motivos estructurales, denominados plegamientos (folds), pueden ser “fósiles moleculares” relativamente estables y ofrecen pistas sobre eventos evolutivos muy antiguos.
“Como los paleontólogos, nosotros miramos las partes de un sistema y vemos cómo han cambiado en el tiempo. Algunos plegamientos de proteínas aparecen sólo en un grupo o subconjunto de organismos, mientras que otros son más comunes en todos los organismos estudiados”, dice Gustavo Caetano-Anollés de University of Illinois en Urbana-Champaign. Estos investigadores consideraron una premisa básica según la cual las estructuras que aparecen más frecuentemente y en más grupos son las estructuras más antiguas.
En estudios previos sobre el parentesco entre grupos de organismos normalmente se dejaba fuera a los virus. Cuando los científicos investigan cómo podría ser el primer ancestro común universal (LUCA) normalmente se comparaban seres con células y no se consideraban los virus.
Estos investigadores tuvieron en cuenta los virus para comprobar qué parentesco tenían, si lo tenían, con los demás seres vivos.
En el censo que llevaron a cabo estudiaron el plegamiento de proteínas en más de 1000 organismos que comprendían bacterias, arqueas, eucariotas y virus. Tuvieron en cuenta a los virus gigantes porque son grandes y complejos, con genomas que rivalizan con los de algunas bacterias y a veces los exceden. Tienen una maquinaria que es similar a la maquinaria de todos tenemos en las células. En resumen, son complejos y hay que explicar por qué lo son.
Estas complejidades de los virus gigantes incluyen enzimas relacionadas con las transcripción de genes a proteínas, aunque carecen de otras maquinarias bioquímicas y necesiten de las proteínas de la célula que infectan para realizar el trabajo completo.
En este nuevo estudio los investigadores estudiaron las relaciones evolutivas entre la dotación de proteínas de cientos de organismos y el uso de la información para construir un nuevo árbol universal de la vida que incluya los virus.
El árbol que resultó tiene cuatro ramas principales claramente diferenciadas y cada una representa un supergrupo. Los virus gigantes forman la cuarta rama junto a la rama de arqueas, bacterias y eucarias (seres con núcleo diferenciado: animales, plantas, hongos, etc.).
Descubrieron que muchos de los plegamientos de proteínas, en concreto lo que se hallan en la mayoría de organismos, estaban también presentes en los virus gigantes. Esto sugiere que estos virus aparecieron muy pronto en la historia evolutiva terrestre, muy cerca de las raíces del árbol de la vida.
Los nuevos análisis añaden la prueba de que los virus gigantes fueron originalmente mucho más complejos que ahora y experimentaron una drástica reducción en sus genomas al pasar el tiempo. Esta reducción explicaría la adopción del estilo de vida parasitario que finalmente alcanzaron.
Estos investigadores sugieren que los virus gigantes son más bien como los antepasados de virus más pequeños. Además han encontrado que los virus parecen ser la clave de la difusión de información. Las estructuras de proteínas que comparten con otros organismos tienen una cualidad particular, están distribuidas más ampliamente que otras estructuras. “Cada una de estas estructuras es un descubrimiento increíble en la evolución y los virus están distribuyendo estas innovaciones”, dice Caetano-Anollés.
Este investigador añade que la mayoría de estudios sobre virus están apuntando en la misma dirección y que este estudio en particular muestra pruebas de que los virus están incrustados en la tela de la vida.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Foto de cabecera: Didier Raoult, Rickettsia Laboratory, La Timone, Marsella, Francia.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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3 Comentarios

  1. lluís:

    Con los virus ha sucedido un poco como con lo que se llamó “ADN basura”.A los virus no se les prestó la atención debida ( “virus basura”).Este sorprendente y extraordinario estudio da que pensar si LUCA no será despues de todo, un pequeño virus.

  2. Miguel Angel:

    Ciertamente. Hasta hace poco se consideraba que el “ADN basura” no cumplía ninguna función, a pesar de representar un 90% del ADN total en el caso del genoma humano. Ahora se ha visto que ese ADN tiene una importante función en la expresión diferencial de genes.

    Es oportuno el comentario del amigo lluís, porque ese ADN basura está compuesto fundamentalmente por secuencias de bases que son insertadas en el genoma por un tipo de virus: los retrovirus.

    También es posible que LUCA fuese un virus, pero no de los pequeños, sino uno de estos virus gigantes que son los únicos que poseen orgánulos en el citoplasma similares a los que se pueden encontrar en una bacteria.

  3. Juan Manuel:

    Se ha propuesto una posible ubicación filogenética del mimivirus un virus gigante de amibas que es capaz de construir una especie de célula interna (dentro de la amiba) que fabrica más virus, una vez que ataca. Al revisar su naturaleza uno puede pensar que es una especie de ancestro o forma precelular destinada a guardar y distribuir material genético (aunque esto no es tan sencillo pues no había ribosomas libres que construyeran sus proteínas ya complejas, o había? o algún otro sistema desconocido).También pudo ser una entidad que quedó incompleta (aberrante) y que una vez arrancada la independización celular se las arregló para no desaparecer, pudo ser en el pasado una especie de robot célula dependiente con funciones específicas y que al dejar de ser necesario perdió algún programa original al mutar su propio material genético volviendose parcialmente independiente y autónomo.
    El mimivirus fue descrito en 1992 nombrandolo Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV) y en el 2010 se hizo un estudio que propone dos posibles formas de ubicación filogenética para éste.

    Aquí el artículo:

    http://www.nature.com/scitable/topicpage/discovery-of-the-giant-mimivirus-14402410

    Ya que en este estudio filogenético de esta noticia se basa en la naturaleza protéica y específicamente en el plegamiento de proteínas es un buen complemento revisar el concepto.

    Aquí, que es plegamiento de proteínas. Un enfoque interdisciplinario.

    http://www.jmcs.org.mx/PDFS/V48/03%20Jul%202004/48.1-112/N-Plegamiento.pdf

    Por último, los virus.
    con un poco de imaginación podrían haberse creado por material genético “disidente”, originado por alguna falla genética en el remoto pasado a la par de la creación de la vida celular.

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