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”.
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