Una representación tridimensional de un virión de norovirus, basado en imágenes de microscopía electrónica. ¿Deberían los astrobiólogos considerar también viriones y virus cuando buscan vida más allá de la Tierra? Crédito:CDC / Jessica A. Allen / Alissa Eckert
Son la forma de vida más abundante en la Tierra, pero virus, o su estado latente similar a una semilla, conocidos como viriones, son valores atípicos en nuestra búsqueda de vida en otros planetas. Ahora, un grupo de científicos está presionando para que los astrobiólogos consideren la búsqueda de virus más allá de la Tierra con más seriedad.
En la estrategia actual de astrobiología de la NASA, los virus se mencionan seis veces en sus 250 páginas, escriben los autores de un artículo reciente sobre Astrovirología:virus en general en el universo. Piden que el estudio de los virus se incorpore a las misiones científicas extraterrestres y la investigación astrobiológica en el hogar. y tener una lista de verificación de las acciones necesarias para poner virus en el mapa interplanetario.
"Los virus son una parte integral de la vida en la Tierra tal como la conocemos, "dice Ken Stedman, virólogo del Centro para la vida en entornos extremos de la Universidad Estatal de Portland y coautor del artículo. Si vamos a pensar en la vida en la Tierra primitiva o en la vida antigua o actual en otros planetas, tenemos que pensar en virus, él dice.
Ha pasado más de un siglo desde que los científicos descubrieron el primer virus, y durante décadas se lo conoció simplemente como un "agente causante de enfermedades muy pequeño". El fallecido premio Nobel Sir Peter Medawar incluso se refirió a ellos como "una mala noticia envuelta en una proteína". Stedman y sus colegas escriben.
Su definición actual es más complicada, y menos difamatorio:los virus son entidades cuyo genoma se replica dentro de las células vivas, y son capaces de transferir ese genoma viral a otras células. Como implica esta definición, los virus comprenden todo el ciclo de reproducción y necesitan otras células vivas para reproducirse. Viriones, por otra parte, son las semillas virales que podrían convertirse en virus si se encuentran con células vivas compatibles en las que replicarse. En la tierra, los viriones y los virus van de la mano con la vida, y si encontramos el primero en otros planetas, podrían señalar la existencia de vida celular una vez que existió en ellos.
En la tierra, Se cree que los virus superan en número a las formas de vida celular por un factor de 10. Y nuestro planeta está repleto de viriones. De hecho, una cucharadita de agua de mar puede contener hasta 50 millones de viriones.
Las misiones futuras para tomar muestras de las plumas de Encelado (que se ven aquí representadas en silueta contra los anillos de Saturno por la nave espacial Cassini) o Europa deberían llevar consigo experimentos para detectar viriones y virus. Crédito:NASA / JPL – Caltech / Space Science Institute
"Tiene sentido buscar las cosas que probablemente sean más abundantes, "dice Stedman, quien también preside el Virus Focus Group dentro del Instituto de Astrobiología de la NASA. "Si una inteligencia extraterrestre llegara a la Tierra en busca de vida, probablemente obtendrían una muestra de agua de mar, cargado de viriones. La vida extraterrestre llegaría a la conclusión de que la Tierra está habitada por viriones ".
Sin embargo, Actualmente no hay misiones extraterrestres que planeen buscar viriones en las plumas de agua en la luna de Júpiter Europa o los chorros de Encelado.
"La astrovirología ya no existe, ni menos, válido que la astrobiología, "dice Don Cowan, director del Centro de Ecología y Genómica Microbiana de la Universidad de Pretoria. "No hay ninguna razón por la que la astrovirología no deba considerarse con el mismo énfasis que la astrobiología 'procariota' [es decir, bacteriana], sobre todo porque la lección de la biología de la Tierra es que todo organismo conocido tiene uno o [a veces muchos] más virus parásitos ".
Parte de la razón de la ausencia de la astrovirología en las agendas de la ciencia espacial, Stedman dice:es que los virólogos no se han acercado a los astrobiólogos para defender el caso de la caza de viriones. Otra razón importante es técnica:los viriones son diminutos (con diámetros que van desde 20 nanómetros hasta más de un micrómetro), por lo que los científicos necesitan microscopios electrónicos de transmisión para ver sus formas únicas y variadas.
"Si bien esto puede no ser difícil en la Tierra, Parece poco probable que se coloque un microscopio electrónico de transmisión en una nave espacial en un futuro previsible, "señalan los autores.
Ese fue uno de los objetivos de los autores al escribir su artículo:estimular el desarrollo y la prueba de tecnologías que los científicos podrían usar en lugares remotos para descubrir viriones.
Ken Stedman (derecha) trabajando en su laboratorio. Stedman es virólogo y presidente del Grupo de Enfoque de Virus del Instituto de Astrobiología de la NASA. Crédito:Joseph Thiebes
"Necesitamos buscar firmas biológicas, y las morfologías de estos viriones son extremadamente distintivas, "dice Stedman.
Sin embargo, otro desafío es encontrar una forma de buscar viriones desconocidos. "Tenemos que tener cuidado al tratar de encontrar genomas de cosas que no sabemos que están ahí, ", Dice Stedman. Si bien existen técnicas para identificar virus conocidos, como secuenciación de alto rendimiento o micromatrices de alta densidad, identificar viriones verdaderamente nuevos podría plantear un problema, escriben los autores.
Los científicos pueden buscar formas de vida celular extraterrestre, como las bacterias o la vida más compleja, buscando ciertos productos químicos en un planeta o en su atmósfera, pero los viriones no crean subproductos como el metano o el oxígeno. Pero, los autores plantean la hipótesis, si los virus hubieran infectado alguna vez la vida en otros planetas, quizás esos virus cambiaron el metabolismo del organismo huésped y esto podría detectarse remotamente desde la Tierra. Una posibilidad es que los subproductos químicos de los organismos hospedadores sean ligeramente diferentes a los que no han sido infectados por virus. Si este fuera el caso, esto podría ser un proxy para detectar virus y vida celular.
A corto plazo, los astrovirólogos sugieren que, entre otras cosas, los investigadores deben encontrar biofirmas distintivas de virus; considerar experimentos de detección de virus para Europa y Encelado; e incluir modelos de virus en nuestros modelos para océanos antiguos y otros planetas.
Sin embargo, Stedman dice que incluso si no hubiera viriones en otros planetas, sería un descubrimiento importante. "Si encontramos algún otro lugar donde las células vivas no tengan virus asociados, [entonces] eso sería algo muy diferente de la Tierra y muy interesante ".
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de la revista Astrobiology Magazine de la NASA. Explore la Tierra y más allá en www.astrobio.net.
