Un nuevo estudio encuentra que los virus comparten algunos genes exclusivamente con células que no son sus huéspedes. El estudio, reportado en la revista Fronteras en microbiología , se suma a la evidencia de que los virus intercambian genes con una variedad de organismos celulares y son agentes de diversidad, dicen los investigadores.

El estudio analizó las estructuras de las proteínas en los virus y en todos los superreinos, o dominios, de la vida:de los microbios unicelulares conocidos como bacterias y arqueas, a eucariotas, un grupo que incluye animales, plantas hongos y todos los demás seres vivos.

"Es típico definir los virus en relación con sus anfitriones, pero esta práctica restringe nuestra comprensión de las interacciones virus-célula, ", dijo Arshan Nasir, investigador del Instituto de Tecnología de la Información de la Universidad de Illinois y COMSATS, quien dirigió la nueva investigación con Gustavo Caetano-Anolles, profesor de ciencias de los cultivos y afiliado al Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica de la U. de I., y Kyung Mo Kim, un científico senior en el Instituto de Investigación Polar de Corea, en Incheon, Corea del Sur.

"Investigaciones recientes han revelado que los organismos pueden formar asociaciones con otros organismos y vivir en comunidades. Por ejemplo, muchas especies de bacterias y arqueas residen en y sobre el cuerpo humano y constituyen la microbiota humana, "Dijo Nasir.

Virus que infectan arqueas y bacterias, por ejemplo, no se sabe que infecten a eukarya. Sin embargo, aún pueden interactuar de manera no dañina con organismos que no infectan, dijeron los investigadores.

"Queríamos investigar los genomas de virus y organismos celulares para buscar posibles rastros de transferencia genética de virus a células". más allá de lo que ya sabemos sobre las interacciones de los virus con sus anfitriones, "Dijo Nasir.

El equipo utilizó un enfoque bioinformático para analizar los genomas de los organismos y los virus que los infectan. En lugar de centrarse en secuencias genéticas, que puede cambiar a lo largo de las generaciones, el equipo examinó los componentes funcionales de las proteínas, que ellos llaman pliegues. Cada pliegue, y hay más de 1, 400 de ellos en todos los dominios de la vida:tiene una estructura 3-D única que realiza una operación específica. Debido a que los pliegues son fundamentales para la función de las proteínas, permanecen estables incluso cuando las secuencias que los codifican cambian como resultado de mutaciones u otros procesos, dijeron los investigadores.

"Esto hace que los pliegues de proteínas sean marcadores fiables de cambios evolutivos durante vastos períodos de tiempo, especialmente para virus que mutan notoriamente rápido, "Dijo Nasir.

Los investigadores encontraron cientos de pliegues que están presentes en todos los superreinos de la vida y en todos los tipos de virus. lo que sugiere que provienen de un antepasado antiguo de todas las formas de vida, Dijo Caetano-Anolles.

Algunos pliegues sin embargo, ocurren sólo dentro de un único superreino y los virus que lo infectan, sugiriendo una transferencia de material genético sólo entre ese grupo de virus y sus huéspedes. De un total de aproximadamente 2, 000 superfamilias de pliegues, el equipo encontró uno que era exclusivo de las arqueas y los virus que infectan las arqueas, 29 compartido solo por las bacterias y los virus que las infectan, y 37 que son exclusivos de eucariotas y sus virus.

Los datos también apuntan a otros, aún desconocido, mecanismos que permiten que los virus intercambien material genético con células, dijeron los investigadores.

"Descubrimos muchos genes característicos de virus en organismos celulares que no se sabe que infecten, ", Dijo Nasir." Esto fue especialmente obvio para los virus bacterianos y los organismos eucariotas, posiblemente debido a la mayor cantidad de formas en que las bacterias interactúan con eukarya ".

"Si bien la gente tiende a pensar solo en los virus que infectan y matan a sus anfitriones, Hace décadas que sabemos que un virus a veces entra en una célula e incorpora su material genético en la célula sin matarla. ", Dijo Caetano-Anolles. En el caso de los organismos unicelulares, esos genes a veces se transmiten a las generaciones futuras, él dijo.

ADN humano, también, contiene restos de virus.

"Algunos retroelementos y transposones, por ejemplo, se cree que se originó en virus antiguos, "Nasir dijo. Los retroelementos son secuencias copiadas de virus de ARN en el ADN y se insertan en los genomas de organismos no virales. Transposones, también conocido como "genes saltarines, "puede pasar de una parte del genoma a otra.

"Si tienes una entidad que fue un virus en algún momento y fue incorporada al genoma, que se convierte en parte de la herencia molecular del organismo, "Dijo Caetano-Anolles.

El equipo también descubrió un gran subconjunto de pliegues de proteínas específicas de virus que no estaban presentes en ningún genoma celular.

"Esto sugiere que los virus pueden crear nuevos genes y, potencialmente, transferir esos genes a organismos celulares, "Dijo Nasir.