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Un virus gigante pudo jugar un intrigante papel en la evolución

10/02/2018 - 

MADRID (EP). Un virus gigante puede haber jugado un papel clave en la evolución de casi todas las formas de vida en la Tierra, tras un análisis de su composición genética.

En un nuevo estudio, un biólogo de la Universidad de Iowa identificó una familia de virus cuyo conjunto de genes es similar al de los eucariotas, una clasificación de organismos que incluye todas las plantas y animales.

El hallazgo es importante porque ayuda a aclarar cómo evolucionaron los eucariotas después de la ramificación de los procariotas hace unos 2.000 millones de años.

"Es emocionante y significativo encontrar una familia viva de virus gigantes con genes específicos de eucariotas en una forma anterior al último ancestro común de todos los eucariotas", dice Albert Erives, profesor asociado en el Departamento de Biología. "Estos virus son como máquinas del tiempo que nos dicen más sobre cómo llegó a ser la vida en nuestro planeta".

En el estudio, Erives analizó el genoma de una familia de virus llamada Marseilleviridae y descubrió que comparte un conjunto similar de genes, llamados histonas centrales, con los eucariotas.

Eso coloca a Marseilleviridae, y quizás a sus parientes virales, en algún lugar a lo largo del viaje evolutivo de los eucariotas.

"Ahora sabemos que los eucariotas están más estrechamente relacionados con los virus", dice Erives, "y la razón es porque comparten las histonas centrales, que son fundamentales para los eucariotas".

Las histonas centrales son empaquetadores, como envolturas de regalo profesionales. Son proteínas que, en humanos, enrollan ADN en los cromosomas, por lo que la información genética vital es compacta y está protegida. Los procariotas no tienen histonas centrales, por lo que de alguna manera, en algún lugar, los eucariotas los recogieron.

Los virus como Marseilleviridae pueden haber sido la fuente. (Una explicación alternativa e igualmente fascinante es que un antepasado de Marseilleviridae recogió este gen de un organismo proto-eucariótico, un intermediario entre procariotas y eucariotas).

Erives descubrió este posible origen de manera un tanto fortuita. Para una tarea de clase, pidió a los estudiantes que investigaran virus gigantes. Estos virus de gran tamaño, descubiertos por primera vez en 2003, aunque se cree que existen desde hace miles de millones de años, son los gigantes del mundo de los virus: son cientos de veces más grandes y están llenos de cientos de genes más que los virus estándar. La única familia de virus gigantes no elegidos por un estudiante era Marseilleviridae, por lo que Erives decidió echarle un vistazo.

Cuando analizó los genomas de Marseilleviridae en los datos proporcionados por los Institutos Nacionales de Salud, Erives notó que la familia de virus gigantes codifica las histonas núcleo eucarióticas H2B-H2A y H3-H4. A diferencia de los eucariotas, sin embargo, estas histonas centrales de Marseilleviridae se fusionan primitivamente como proteínas dímeras.

"Entonces, cuando vi esto, fue salvaje", dice Erives. "Nadie ha visto un virus con histonas".

Además, se dio cuenta de que Marseilleviridae "no obtuvo estos genes de ningún linaje eucariótico vivo, sino de algún antepasado que era proto-eucariótico, es decir, en vías de convertirse en eucariota. Hasta ahora, no se conocía ningún 'organismo' con genes de histonas centrales además de las células eucariotas ", dice.

El descubrimiento plantea una pregunta más amplia sobre el papel que los virus gigantes han jugado en la evolución de toda la vida en la Tierra. Erives compara los virus gigantes con las cepas que se extienden en el árbol celular de la vida: muestrean aquí, toman prestado allí y comparten material genético entre las ramas de arqueas, bacterias y eucariotas.

"Los virus gigantes tienen genes que nadie ha visto antes", dice. "Se conservan. Han estado usándolos para algo, y durante mucho tiempo. ¿Por qué no usarlos ahora para mirar hacia el pasado?"

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