Los virus gigantes llevan código genético que puede controlar el metabolismo de los seres vivos


Cuanto más descubrimos sobre virus gigantes, cuantas más preguntas parezcamos tener. A diferencia de la mayoría de los virus, estas cepas gigantes son tan grandes que incluso pueden confundirse con bacterias, y el tamaño y la complejidad de sus genomas parecen no tener fin en los misterios.

Los virus gigantes eran solo primero identificado este siglo, pero numerosos hallazgos desde entonces han desafiado nuestras suposiciones de larga data sobre qué virus realmente son, incluyendo si de hecho deberían ser considerado criaturas vivientes después de todo.

Algunos de estos virus gigantes incluso parecen crear sus propios genes; otros poseen código genético nunca nos hemos encontrado en ningún lado antes de.

Sin embargo, los virus gigantes no solo son notables por su diferencia. Cada vez más, parece que encontramos tipos con características solo visto en células vivas

, y un nuevo descubrimiento sorprendente realizado por científicos de Virginia Tech ha encontrado otras similitudes genéticas desconcertantes entre los virus gigantes y la vida celular.

"Solía ​​ser que había muy poca superposición, y cuanto más aprendemos, más se siguen superponiendo". explica ecologista microbiano Frank Aylward.

"En términos de los repertorios genómicos, tienen mucho más en común de lo que realmente esperaríamos".

En un nuevo estudio, los investigadores realizaron una encuesta sobre la diversidad viral, analizando las bases de datos de metagenomas disponibles públicamente que contienen un tesoro de código genético, a partir del cual reunieron genomas putativos para 501 tipos diferentes de virus gigantes en el orden propuesto de virus de ADN grande nucleocitoplasmático

(NCLDV), principalmente de ambientes acuáticos (donde infectan cosas como las algas).

Además de encontrar los genes esperados para procesos como la construcción de la cápside y la infectividad viral, el equipo descubrió que los virus gigantes albergan una gran diversidad de genes involucrados en aspectos del metabolismo celular, incluidos procesos como la absorción de nutrientes, la recolección de luz y el metabolismo del nitrógeno.

Los genes metabólicos se han identificado en virus antes, pero esto es algo diferente, dicen los investigadores.

Investigaciones previas en NCLDV han descubierto genes que se cree que se adquieren de la vida celular a través de transferencia lateral de genes – el movimiento de material genético entre organismos, a diferencia de que se transmita de padres a hijos. En el contexto viral, esto sugiere que los virus pueden adquirir genes por casualidad de huéspedes infectados.

Aquí, sin embargo, el equipo encontró linajes evolutivos de genes metabólicos virales que fueron mucho más profundos, lo que sugiere relaciones duraderas entre patógenos y huéspedes, cuya importancia simbiótica aún no podemos desentrañar por completo.

"Implica que los virus han tenido estos genes durante millones de años, incluso miles de millones de años, y son genes metabólicos específicos de virus". Aylward explica.

"Una vez que los virus infectan una célula, ya no podemos pensar en la célula como su propia entidad autónoma. Los aspectos fundamentales de la fisiología celular se vuelven a conectar con estos virus tras la infección".

En otras palabras, los virus gigantes y sus ancestros antiguos pueden haber vivido junto a los organismos celulares durante eones, no solo replicando dentro de las células de las criaturas vivientes, sino ejerciendo una influencia invisible en sus procesos metabólicos todo este tiempo.

Al igual que muchos de los otros descubrimientos que parecemos hacer sobre virus gigantes, parece requerir una doble toma, si no un cambio de paradigma absoluto.

"Los virus se han visto históricamente como accesorios para la vida celular y, como tal, su influencia en los ciclos biogeoquímicos se ha visto en gran medida a través de la lente de su impacto en la mortalidad del huésped, en lugar de cualquier actividad metabólica directa", señalaron los autores. escribir en su papel.

"La gran cantidad de genes metabólicos celulares codificados en los genomas de NCLDV que revelamos en este estudio saca a la luz una visión alternativa en la que las enzimas específicas del virus tienen un papel directo en la configuración de la fisiología de las viroceldas".

A continuación, los investigadores quieren realizar estudios experimentales que exploren cómo los metabolismos del huésped podrían verse afectados por los virus gigantes y por los genes virales aparentemente transportados para volver a cablear los procesos metabólicos.

No importa qué respuestas encontremos, dado que estamos tratando con virus gigantes, puede apostar que habrá muchas incógnitas nuevas para resolver.

"Son solo una bolsa de misterio" dice microbiólogo Mohammad Moniruzzaman. "Son como un gran bosque y tú estás parado frente al bosque y no sabes lo que hay dentro".

Los hallazgos se informan en Comunicación de la naturaleza.

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