Los virus plantean un problema a los biólogos porque no forman parte de ninguno de los tres grupos principales de seres vivos. ¿Qué demonios es eso? Los científicos se hacen esta pregunta a diario cuando tratan de averiguar la relación existente entre los distintos seres vivos. Las respuestas no son sencillas ni triviales. Las relaciones biológicas no solo sirven para elaborar un catálogo de la vida, sino también para entender cómo ha evolucionado esta para dar lugar a sus muchas formas.
Los virus son un ejemplo perfecto. Plantean un problema a los biólogos porque no tienen células, por lo que no forman parte de ninguno de los tres grupos principales, o "dominios", de seres vivos a los que pertenecen todos los demás organismos: bacterias, arqueas (una clase distinta de microorganismos) y eucariotas (plantas, animales y hongos, entre otros). Algunos científicos sostienen que los virus no pueden considerarse seres vivos y es mejor verlos como material genético independiente que no puede replicarse por sí solo y tiene que secuestrar a una célula hospedadora. Otros opinan que los virus evolucionaron a partir de organismos celulares y, por tanto, pueden considerarse un cuarto dominio de seres vivos.
Esta última teoría se vio respaldada por el descubrimiento, hace una década, de virus gigantes que son más similares a organismos celulares. Pero un nuevo estudio, publicado en la revista Science, sobre los genomas de estos virus gigantes pone en entredicho esa idea. De modo que ¿tendrán los científicos que empezar otra vez a buscar los orígenes de los virus?
Los virus son seres diminutos, mínimos, que escapan de los matices de la vida celular. Suelen estar compuestos de material genético (ADN o su pariente molecular, el ARN), a menudo rodeado de una envuelta proteica llamada cápsida, que a veces posee capas adicionales tomadas de una célula hospedadora. Los virus solo pueden replicarse dentro de una célula hospedadora secuestrando su metabolismo, y a cada dominio de los seres vivos lo infecta una versión diferente de estos ocupas celulares.
Esta tremenda dependencia de las células hospedadoras los sitúa en los límites de la definición de la vida, de modo que algunos los consideran seres vivos y otros no. No es de extrañar que en la mayoría de las historias de zombis intervenga un virus. Quizás sería más fácil considerar a los virus muertos vivientes. La gran pregunta es: ¿de dónde provienen?
Existen teorías contrapuestas que intentan explicar la evolución de los virus. Una de ellas presenta a los virus como descendientes de un antiguo linaje de organismos celulares que vivían dentro de otras células y cuya estructura se fue simplificando con el tiempo. Esto los convertiría en los únicos supervivientes de un cuarto dominio de seres vivos, desaparecido hace mucho tiempo, que dejó atrás la estructura celular. Si los virus evolucionaron a partir de organismos vivos, ahora tendría sentido considerar que están vivos.
Esta última teoría se vio respaldada por el descubrimiento, hace una década, de virus gigantes que son más similares a organismos celulares. Pero un nuevo estudio, publicado en la revista Science, sobre los genomas de estos virus gigantes pone en entredicho esa idea. De modo que ¿tendrán los científicos que empezar otra vez a buscar los orígenes de los virus?
Los virus son seres diminutos, mínimos, que escapan de los matices de la vida celular. Suelen estar compuestos de material genético (ADN o su pariente molecular, el ARN), a menudo rodeado de una envuelta proteica llamada cápsida, que a veces posee capas adicionales tomadas de una célula hospedadora. Los virus solo pueden replicarse dentro de una célula hospedadora secuestrando su metabolismo, y a cada dominio de los seres vivos lo infecta una versión diferente de estos ocupas celulares.
Esta tremenda dependencia de las células hospedadoras los sitúa en los límites de la definición de la vida, de modo que algunos los consideran seres vivos y otros no. No es de extrañar que en la mayoría de las historias de zombis intervenga un virus. Quizás sería más fácil considerar a los virus muertos vivientes. La gran pregunta es: ¿de dónde provienen?
Existen teorías contrapuestas que intentan explicar la evolución de los virus. Una de ellas presenta a los virus como descendientes de un antiguo linaje de organismos celulares que vivían dentro de otras células y cuya estructura se fue simplificando con el tiempo. Esto los convertiría en los únicos supervivientes de un cuarto dominio de seres vivos, desaparecido hace mucho tiempo, que dejó atrás la estructura celular. Si los virus evolucionaron a partir de organismos vivos, ahora tendría sentido considerar que están vivos.
Entes independientes
Otra teoría propone que los virus surgieron como entes genéticos independientes, vagabundos del genoma que escaparon de su confinamiento celular. Podrían estar relacionados con los transposones, capaces de copiarse o recortarse del genoma y luego pegarse en otras zonas del ADN. En este caso, los virus serían el resultado de accidentes moleculares que se volvieron evolutivamente estables. Lo que significaría que nunca han sido organismos vivos completos, del mismo modo que un virus informático no es un ordenador completo.
Ambas propuestas tienen puntos débiles. La primera no consigue explicar la simplicidad de los virus. No existe ningún otro organismo conocido con ese grado de simplificación tan extremo. Por otro lado, la segunda teoría no explica por qué los virus son mucho más complejos que otros elementos genéticos móviles, ninguno de los cuales tiene una envoltura comparable a la cápsida.
1) El virus de la gripe se une a una célula epitelial diana. 2) La célula engulle el virus mediante endocitosis. 3) Se libera el contenido del virus. El ARN vírico se introduce en el núcleo, donde la polimerasa de ARN lo replica. 4) El ARN mensajero (ARNm) del virus sirve para fabricar proteínas víricas. 5) Se fabrican nuevas partículas víricas y se liberan al líquido extracelular. La célula, que no muere en el proceso, sigue fabricando nuevos virus. CNX OpenStax, CC BY.
Otra teoría propone que los virus surgieron como entes genéticos independientes, vagabundos del genoma que escaparon de su confinamiento celular. Podrían estar relacionados con los transposones, capaces de copiarse o recortarse del genoma y luego pegarse en otras zonas del ADN. En este caso, los virus serían el resultado de accidentes moleculares que se volvieron evolutivamente estables. Lo que significaría que nunca han sido organismos vivos completos, del mismo modo que un virus informático no es un ordenador completo.
Ambas propuestas tienen puntos débiles. La primera no consigue explicar la simplicidad de los virus. No existe ningún otro organismo conocido con ese grado de simplificación tan extremo. Por otro lado, la segunda teoría no explica por qué los virus son mucho más complejos que otros elementos genéticos móviles, ninguno de los cuales tiene una envoltura comparable a la cápsida.
1) El virus de la gripe se une a una célula epitelial diana. 2) La célula engulle el virus mediante endocitosis. 3) Se libera el contenido del virus. El ARN vírico se introduce en el núcleo, donde la polimerasa de ARN lo replica. 4) El ARN mensajero (ARNm) del virus sirve para fabricar proteínas víricas. 5) Se fabrican nuevas partículas víricas y se liberan al líquido extracelular. La célula, que no muere en el proceso, sigue fabricando nuevos virus. CNX OpenStax, CC BY.
En 2004, los científicos descubrieron una especie de virus gigante (o “girus”) que parecía inclinar la balanza a favor del origen celular de los virus. Hay buenos motivos para llamarlos gigantes. Algunos son 10 veces mayores, tanto por tamaño como por longitud del genoma, que nuestro querido virus de la gripe y tienen nada menos que 2.500 genes, frente a los exiguos 11 genes de aquel.
Este material genético adicional contiene instrucciones para fabricar proteínas, algo de lo que otros virus carecen en gran medida, pero que sí se encuentra en otras formas de vida. El sistema molecular no está completo y los virus gigantes también tienen que invadir células para fabricar más virus gigantes. Pero algunos investigadores señalan que estos genes podrían ser restos de un pasado celular, lo que respaldaría la existencia de un cuarto dominio de seres vivos.
Por otra parte, la saltarina naturaleza genética de los virus los vuelve proclives a tomar genes de otros organismos. Lo cual ha llevado a otros a sostener que todos estos genes adicionales de los virus gigantes son consecuencia del robo evolutivo.
Este material genético adicional contiene instrucciones para fabricar proteínas, algo de lo que otros virus carecen en gran medida, pero que sí se encuentra en otras formas de vida. El sistema molecular no está completo y los virus gigantes también tienen que invadir células para fabricar más virus gigantes. Pero algunos investigadores señalan que estos genes podrían ser restos de un pasado celular, lo que respaldaría la existencia de un cuarto dominio de seres vivos.
Por otra parte, la saltarina naturaleza genética de los virus los vuelve proclives a tomar genes de otros organismos. Lo cual ha llevado a otros a sostener que todos estos genes adicionales de los virus gigantes son consecuencia del robo evolutivo.
Problema gigante
Ahora, un nuevo estudio ha confirmado la naturaleza “prestada” de todos estos genes de los virus. La investigación emplea los métodos más avanzados, denominados secuenciación de nueva generación (NGS, por su sigla en inglés) para mapear el ADN tomado en una planta de tratamiento de aguas residuales de Klosterneuburg (Austria). Durante los últimos años, los estudios basados en la NGS han revelado una miríada de nuevas formas de vida y, en este caso concreto, la NGS ha permitido descubrir un linaje completamente nuevo de virus gigantes, los klosneuvirus.
Entre todos los virus gigantes, los klosneuvirus poseen el mayor conjunto de genes implicados en la fabricación de proteínas. Comparando los genomas de los distintos virus gigantes y reconstruyendo cuidadosamente su evolución, los investigadores ponen de manifiesto, convincentemente, que la maquinaria de fabricación de proteínas de estos virus gigantes es una adición genética relativamente reciente (no los restos de un genoma ancestral más grande).
En el estudio se sostiene que las células hospedadoras que estos virus intentaban secuestrar podrían haber desarrollado una estrategia de defensa basada en ocultarles las proteínas a los invasores. En consecuencia, los virus se adaptaron incorporando algunos de estos genes a su genoma. Los investigadores llegan a la conclusión de que los virus gigantes analizados en este estudio han evolucionado en distintas ocasiones a partir de virus más pequeños, lo que descarta la idea de que evolucionasen a partir de organismos celulares.
No obstante, las nuevas pruebas no acaban del todo con los virus. En el árbol de la vida se descubren nuevos nudos cada día, y un nuevo hallazgo aún podría aportar un vínculo entre la vida celular y la acelular (o probar lo contrario). Hasta entonces, seguiremos reflexionando sobre la naturaleza de la vida y la relación entre los zombis y los virus, y nos preguntaremos "qué demonios es eso".
Ahora, un nuevo estudio ha confirmado la naturaleza “prestada” de todos estos genes de los virus. La investigación emplea los métodos más avanzados, denominados secuenciación de nueva generación (NGS, por su sigla en inglés) para mapear el ADN tomado en una planta de tratamiento de aguas residuales de Klosterneuburg (Austria). Durante los últimos años, los estudios basados en la NGS han revelado una miríada de nuevas formas de vida y, en este caso concreto, la NGS ha permitido descubrir un linaje completamente nuevo de virus gigantes, los klosneuvirus.
Entre todos los virus gigantes, los klosneuvirus poseen el mayor conjunto de genes implicados en la fabricación de proteínas. Comparando los genomas de los distintos virus gigantes y reconstruyendo cuidadosamente su evolución, los investigadores ponen de manifiesto, convincentemente, que la maquinaria de fabricación de proteínas de estos virus gigantes es una adición genética relativamente reciente (no los restos de un genoma ancestral más grande).
En el estudio se sostiene que las células hospedadoras que estos virus intentaban secuestrar podrían haber desarrollado una estrategia de defensa basada en ocultarles las proteínas a los invasores. En consecuencia, los virus se adaptaron incorporando algunos de estos genes a su genoma. Los investigadores llegan a la conclusión de que los virus gigantes analizados en este estudio han evolucionado en distintas ocasiones a partir de virus más pequeños, lo que descarta la idea de que evolucionasen a partir de organismos celulares.
No obstante, las nuevas pruebas no acaban del todo con los virus. En el árbol de la vida se descubren nuevos nudos cada día, y un nuevo hallazgo aún podría aportar un vínculo entre la vida celular y la acelular (o probar lo contrario). Hasta entonces, seguiremos reflexionando sobre la naturaleza de la vida y la relación entre los zombis y los virus, y nos preguntaremos "qué demonios es eso".
FUENTE: EL PAÍS
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