Un estudio sobre virus gigantes sacude el árbol de la vida

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Artículo publicado por Diana Yates el 13 de septiembre de 2012 en la Universidad de Illinois

Un nuevo estudio sobre virus gigantes apoya la idea de que los virus son organismos vivos antiguos, y no remanentes moleculares inanimados y desbocados, como algunos científicos han defendido. El estudio puede cambiar la forma del árbol familiar universal, añadiendo una gran cuarta rama a las tres que la mayor parte de los científicos están de acuerdo que representan los dominios fundamentales de la vida.

Los nuevos hallazgos aparecen en la revista BMC Evolutionary Biology.

El árbol de la vida © by AJC1


Los investigadores usaron un método relativamente nuevo para investigar el pasado lejano. En lugar de comparar las secuencias genéticas, que son inestables y cambian rápidamente con el tiempo, buscaron pruebas de eventos pasados en dominios tridimensionales de proteínas. Este diseño estructural, llamado plegamiento, es un fósil molecular relativamente estable – como los huesos animales o humanos – que ofrece pistas de antiguos eventos evolutivos, dice el profesor de Ciencias de los Cultivos de la Universidad de Illinois y el Instituto de Biología Genómica Gustavo Caetano-Anollés, que lideró el análisis.

“Como los paleontólogos, observamos las partes del sistema y cómo cambian con el tiempo”, dice Caetano-Anollés. Algunos plegamientos de proteínas aparecen solo en un grupo o en un subconjunto de organismos, dice, mientras que otros son comunes a todos los organismos estudiados hasta el momento.

“Hacemos unas suposiciones muy básicas sobre que las estructuras que aparecen más a menudo y en más grupos son las más antiguas”, comenta.

La mayor parte de trabajos de documentación de las relaciones entre todos los seres vivos han dejado a los virus fuera de la ecuación, dice Caetano-Anollés.

“Siempre hemos estado buscando ese último ancestro común universal comparando células”, dice. “Nunca añadimos los virus. Por lo que los pusimos en la mezcla para ver de dónde procedían”.

Los investigadores llevaron a cabo un censo de todos los plegamientos de proteínas que tuvieron lugar en más de 1000 organismos que representaban bacterias, virus, los microbios conocidos como arqueas y todo el resto de seres vivos. Los investigadores incluyeron virus gigantes debido a que son grandes y complejos, con genomas que rivalizan – y en casos superan – la herencia genética de las bacterias más simples, dice Caetano-Anollés.

“Los virus gigantes tienen una maquinaria increíble que parece ser muy similar a la que tienes en tus células”, dice. “Tienen cierta complejidad y tenemos que explicar el porqué”.

Parte de esta complejidad incluye a las enzimas implicadas en la traducción del código genético en proteínas, dice. Los científicos quedaron impresionados al encontrar estas enzimas en virus, dado que los virus carecen de la maquinaria de creación de proteínas y deben incautar las proteínas del huésped para que haga el trabajo por ellos.

En el nuevo estudio, los investigadores cartografiaron las relaciones evolutivas entre la herencia proteica de cientos de organismos y usaron la información para construir un nuevo árbol universal de la vida que incluía los virus. El árbol resultante tenía cuatro ramas claramente diferenciadas, cada una representando un “supergrupo” distinto. Los virus gigantes formaron una cuarta rama del árbol, junto con las bacterias, las arqueas y las eucariotas (plantas, animales y el resto de organismos con células con núcleo).

Los investigadores descubrieron que muchos de los plegamientos de proteínas más antiguos – los encontrados en la mayor parte de los organismos celulares – también estaban presentes en los virus gigantes. Esto sugiere que estos virus aparecieron en la evolución en una etapa bastante temprana, cerca de la raíz del árbol de la vida, dice Caetano-Anollés.

El nuevo análisis se añade a las pruebas de que los virus gigantes originalmente eran mucho más complejos de lo que son hoy y experimentaron una drástica reducción en sus genomas con el tiempo, señala Caetano-Anollés. Esta reducción probablemente explica su adopción final del estilo de vida parasitario, dice. Él y sus colegas sugieren que es más probable que los virus gigantes sean los ancestros originales que los virus más pequeños con genomas reducidos.

Los investigadores también encontraron que los virus parecía ser la clave “diseminadores de información”, dice Caetano-Anollés.

“La estructura de proteínas que otros organismos comparten con los virus tienen una cualidad concreta, está (más ampliamente) distribuida que otras estructuras”, dice. “Cada una de estas estructuras es un increíble descubrimiento de la evolución. Y los virus distribuyen esta novedad”, comenta.

La mayor parte de los estudios sobre virus gigantes “apuntan en la misma dirección”, dice Caetano-Anollés. “Y este estudio ofrece más pruebas de que los virus están incrustados en el tejido de la vida”.


Autor: Diana Yates
Fecha Original: 13 de septiembre de 2012
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