Megavirus ¿El Eslabón perdido

Megavirus ¿El eslabón perdido?
Edgar Reyna Rosas
La diversidad de virus en el planeta
Los virus son para muchos entes enigmáticos complicados de entender y
explicar. Pero si
los consideráramos más como un individuo que como
una célula, veríamos que no son tan distintos de otros seres vivos. Hay
virus grandes y pequeños de formas cilíndricas o semi-esféricas y con una
gran variedad de aditamentos en su exterior: algunos tienen prolongaciones
que recuerdan a un puercoespín, otros poseen envolturas protectoras
como bolsas y otros
se sirven de apéndices parecidos a los de los
arácnidos. Esta diversidad de formas es resultado de su genoma al igual
que en todos los organismos del planeta. El de los organismos celulares
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adopta dos formas: ADN y
ARN, sin embargo en ellos el ARN es temporal
y forma parte del procesamiento y regulación del ADN. En el caso de los
virus ni el ADN ni el ARN son determinantes para su desarrollo, sino la
versión del ARN llamada ARN mensajero (ARNm). Esta molécula también
existe en los organismos celulares y sirve para producir proteínas. Con
base en las distintas formas en que se presentan los ARNm en los virus,
éstos se han clasificado en siete grupos: virus de ADN de una cadena, de
ADN de doble cadena, de ADN de doble cadena circular-retrovirus, de ARN
de cadena positiva, de ARN de cadena negativa, de ARN de doble cadena
y de ARN de cadena positiva-retrovirus (fig. 1). Pero si quisiéramos
clasificarlos relacionando el tipo de genoma con la forma del virus no
podríamos hacerlo, pues en cada uno de los siete grupos los hay de
todos tamaños y formas (fig. 2), y esta particularidad está asociada a sus
estrategias para producir descendencia de la manera más exitosa posible.
Fig. 1. Las diferentes formas de encontrar el genoma de un virus y las rutas que siguen
para llegar al ARNm. Imagen tomada del libro Fundamental of Molecular Virology de
Acheson, N. H.
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Fig. 2. Los siete tipos de genoma y las distintas formas que pueden presentar (ss se
refiere a una cadena y ds a doble cadena por sus siglas en inglés). Imagen tomada del
libro Fundamental of Molecular Virology de Acheson, N. H.
¿Qué significa el tamaño en los virus?
Es sorprendente que los virus sean tan pequeños y sencillos en su
composición y puedan ser tan diversos e incluso más que las formas
celulares. Para entender en parte por qué, hay que tener en consideración
dos
cosas:
primero,
la
evolución
de
los
virus
está
estrechamente
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relacionada con la complejidad que puedan presentar sus hospederos
celulares, si por ejemplo encuentran una barrera que les imposibilita
infectar al hospedero, pueden cambiar para evadirla. Y, segundo, no todos
los virus pueden entrar en cualquier célula, hay un cierto rango de
hospederos que cada uno puede infectar. Imaginemos que cada tipo de
células tienen una puerta con una cerradura específica y cada virus posee
una llave particular que puede abrir o no esas puertas.
Por otro lado, como la forma exterior de los virus depende del
genoma es importante relacionar el tamaño de éste con la variedad de
formas, ya que en cada uno de los siete grupos hay genomas muy cortos
o muy largos. En otras palabras, si tenemos un pantalón que vamos a
guardar en un closet de 10 metros cuadrados, no importa si lo doblamos
o no, ya que tenemos tanto espacio que puede estar como nosotros
queramos. Si tenemos 100 pantalones, 200 camisas, 150 suéteres y 50
pares de zapatos, entonces será necesario doblar cada una de las
prendas
y
acomodarlas
con
sus
semejantes
para
que
todo
este
organizado, de otra manera al pretender usarlas sería imposible encontrar
lo que queremos. Y si tenemos un millón de prendas que guardar,
entonces el closet ya no es suficiente y es necesario hacerlo mucho más
grande y agregarle nuevas características. De la misma manera el genoma
de los virus determina el tamaño y las estructuras externas que poseen
(fig. 3). Todas estas consideraciones sirven para aclarar que un virus
pequeño
no
es
menos
efectivo
que
uno
grande,
sino
que
sus
características son las mejores para infectar un determinado tipo de
células.
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Fig.3. Distintas formas y tamaños que pueden presentar los virus.Imagen tomada del libro
Principles of Virology de Flint, S. J.
Y algunos se llaman así…
El criterio para caracterizar a los virus fue por mucho tiempo el tamaño;
se pensaba que las dimensiones máximas debían ser menores que las de
las células. La realidad es un poco distinta, hay virus muy pequeños como
un parvovirus conocido como “virus de la enfermedad del pico y plumaje”
que padecen las aves, y mide sólo 20 nm y hay virus de gran tamaño
como los mimivirus. Éstos se encontraron por primera vez en unas lagunas
de Chile y se les llamó así porque pensaron que eran bacterias. Estos
virus infectan a ciertas amebas y son enormes, llegan a medir hasta 500
nm; son 25 veces más grandes que un parvovirus. Para darnos idea de
esta diferencia pensemos que si el virus más pequeño tuviera la estatura
de una persona de 1.60 m, los mimivirus medirían lo que el Ángel de la
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Independencia, 40 metros aproximadamente. Estos virus gigantes son del
tamaño de algunos tipos de células como micoplasmas o arqueas, y
aunque se pensó que eran los más grandes del planeta hasta el año 2003
cuando se descubrieron, se han encontrado virus mayores, entre ellos uno
reportado en 2013 considerado en un principio como una nueva forma de
vida, al que actualmente se le llama pandoravirus por la gran cantidad de
incógnitas que representa para la ciencia y la vida en la Tierra. Todos
estos virus de mayor tamaño
han sido clasificados en un nuevo grupo
llamados megavirus.
Imagen del pandoravirus que sirvió como portada de la revista Science en su volumen
341, del 19 de julio de 2013.
¿Son los megavirus el eslabón entre los virus y las células?
El descubrimiento en 2013 del pandoravirus planteó una serie de hipótesis
sobre su tamaño. La primera información que salió sobre él suscitó
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interpretaciones no del todo ciertas; por ejemplo la de que era el
antecesor de las células; es decir, una célula sólo que más sencilla en su
composición.
Aunque
esto
no
resulta
cierto,
sí
hay
aspectos
del
pandoravirus relacionados con el origen de los organismos en el planeta.
Uno de los más llamativos es su tamaño, el doble del tamaño de los
mimivirus. Otro es el tamaño de su genoma de aproximadamente 2500 Kb
(o kilo bases de ADN, siendo cada Kb, mil bases). El genoma de los
parvovirus oscila entre los 4-6 Kb, incluso superior al de algunas células
de bacterias. Otro aspecto es la cantidad de proteínas que pueden
producir los pandoravirus, que se estima en 1200, mientras los rotavirus,
por ejemplo, sólo producen 12 para su replicación. Pero el aspecto más
enigmático es la comparación del genoma de los pandoravirus con los de
muchos organismos celulares. Sólo resulta conocido el 7% de los genes
del pandoravirus y no es claro el papel que juega el 93% restante. Estos
fueron los resultados que hicieron que algunos divulgadores de la ciencia
plantearan que los pandoravirus eran una forma celular primigenia. No
obstante considero que este virus no puede ser tratado como una célula
pues carece de los mecanismos para funcionar autónomamente. Sin
embargo estos hallazgos han llevado a algunos virólogos a proponer el
que se reclasifique los dominios actuales (Arquea, Bacteria y Eucarionte)
para incluir organismos que presenten estos genes cuya función se
desconoce y que gracias al estudio de la evolución de los virus se han
empezado a estudiar.
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El estira y afloja entre los virus y las células
El problema para hacer entrar a los virus en la clasificación de los demás
organismos es que no se ajustan a las formas de pensar de la biología
actual, por ello ha sido más conveniente separarlos en categorías aparte
que tienen sus propias reglas y criterios. Uno de los problemas es tratar
de ajustarlos a al panorama de la evolución celular. Actualmente existen
varias teorías evolutivas para los virus: una los ubica como antecesores de
la célula procarionte; otra los considera como un resultado de células que
se hicieron parásitas de otras e involucionaron,
y una tercera dice que
siempre han estado en la Tierra en la forma en la que los conocemos.
Estas teorías reflejan la dificultad de establecer un vínculo evolutivo con
las células, por lo que tomar un solo virus para establecer esta relación
es muy difícil dadas las diferencias entre ellos.
Pese a todo, en la resolución de esta encrucijada evolutiva, los
resultados
alentadores.
de
las
Pero
investigaciones
es
necesario
realizadas
tener
en
en
los
megavirus
son
cuenta
las
consideraciones
planteadas en este artículo: los virus no necesariamente aparecieron antes
o después de las células; pudieron tener un origen independiente de ellas
por lo que es importante no situarlo en un momento dado; su evolución
no implica una escala de menor a mayor complejidad que la de la célula,
y los virus actuales pueden ser muy distintos a los de hace millones de
años. Por último, dada la tasa tan alta de cambio de su genoma, cada día
se encuentran nuevos virus con formas y mecanismos inesperados, lo cual
no es una traba sino un reto para la comprensión científica.
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Bibliografía
1.
Flint, S. J., Enquist, L. W., Racanielo, V. R., y Skalka, A. M.,
Principles of Virology, tercera
edición, volumen I: Molecular Biology, ASM Press, 2009.
2.
Nadège Philippe et al., “Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb”,
“Reaching That of Parasitic Eukaryotes”, .Science 2013, p. 341,
p.281.
3.
Bernard La Scola Bernard et al.. “A Giant Virus in Amoebae”, Science, 2003, p. 299.
4.
Acheson, N. H.,
Fundamental of Molecular Virology, segunda edición, John Wiley & Sons,
Inc. 2007.
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