Los virus gigantes no están vivos. Entonces, ¿por qué han robado genes esenciales para la vida?

virus gigante Mimivirus

El escaneo de microbios oceánicos revela algunas sorpresas

Los virus pueden no estar vivos, pero pueden estar alterando la vida a escala global. Los investigadores han descubierto que un extraño grupo de microbios conocidos como "virus gigantes" (algunos como Mimivirus como el de la imagen de arriba) contienen genes asociados con el metabolismo, que probablemente usan para convertir a sus anfitrioness zombificados en fábricas de energía sobrealimentadas.

Debido a que muchas de sus víctimas son importantes actores en la amortiguación del cambio climático y en el control de los ecosistemas oceánicos, los megavirus pueden estar ejerciendo un poder inesperado sobre la vida en la Tierra.

Hay más de 200.000 tipos de virus en los océanos del mundo. Algunos son virus gigantes, llamados así porque tienden a ser aproximadamente 10 veces más grandes que el virus promedio. Todavía son pequeños, el más grande tiene solo una quinta parte del tamaño de un glóbulo rojo, lo que puede explicar por qué no se descubrieron hasta 2003.

Desde entonces, los investigadores han aprendido algunos hechos básicos, por ejemplo, los virus infectan principalmente las amebas y el fitoplancton, pero los científicos todavía están tratando de descubrir qué los hace funcionar.

virus de la marea marrón

Imagen: Estos son viriones individuales del "virus de la marea marrón", un tipo de virus gigante que infecta algas marrones destructivas.

En el nuevo estudio, los microbiólogos dirigidos por Frank Aylward del Instituto Politécnico de Virginia y la Universidad Estatal no rastrearon los océanos. En cambio, fueron a cazar en bases de datos públicas, escaneando miles de genomas principalmente marinos en busca de las huellas dactilares de ADN de virus gigantes.

Para crear un árbol genealógico, extrajeron 501 genomas sospechosos de virus gigantes, mapeándolos contra 121 genomas de referencia conocidos. Sus resultados, publicados este mes en Nature Communications, muestran que los virus gigantes son extremadamente diversos y se dividen en 54 grupos distintos. Varios genomas eran nuevos para la ciencia y probablemente representan nuevas especies.

Además de los genes habituales que permiten que un virus infecte a su anfitrión y se multiplique, muchos también contenían genes para el metabolismo, el proceso que convierte los alimentos en energía en todas las células vivas. Esto fue una sorpresa porque los virus no comen. Y extrañamente, estos genes no fueron una adición reciente, dice el primer autor Mohammad "Monir" Moniruzzaman: Muchos habían estado evolucionando en los virus durante millones de años. "Si su objetivo es simplemente encontrar un nuevo anfitrión y multiplicarse", pregunta, ¿por qué necesitan estos genes?

genes NCLDV

Imagen: Reconstrucción filogenética de una serie de genes representativos de NCLDV probablemente involucrados en el metabolismo de carbono y nutrientes y la recolección de luz.

Todo esto podría tener un dramático impacto en la vida marina. Mientras realiza la fotosíntesis el fitoplancton absorbe el dióxido de carbono de los gases de efecto invernadero de la atmósfera. También forman la base de toda la red alimentaria, las relaciones interconectadas de "quién come a quién" entre depredador y presa. Aún así, los investigadores apenas comienzan a estudiar cuáles podrían ser los impactos más grandes.

Frederik Schulz, un microbiólogo del Joint Genome Institute, dice que el nuevo trabajo llega a "conclusiones similares" a las encontradas por su propio equipo. Pero advierte contra especular demasiado ampliamente. El hecho de que un gen ayude a los organismos vivos a metabolizar no significa que haga lo mismo con los virus.

Ambos grupos están de acuerdo en que cultivar virus gigantes en el laboratorio permitiría a los investigadores ver qué hacen realmente estos genes. "Por mucho que puedas contar muchas historias", dice Moniruzzaman, "realmente necesitas verificarlas en el laboratorio".

Artículo científico: Dynamic genome evolution and complex virocell metabolism of globally-distributed giant viruses

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