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    Los análisis genéticos revelan nuevos virus en el horizonte
    Evaluación de la calidad del montaje. (A) Ejemplo de juguete que visualiza cómo se calculan las métricas de calidad del ensamblaje meas (izquierda) y mico (derecha). Las puntuaciones de alineación utilizadas para las medidas se calcularon utilizando Bowtie2 y tienen un valor máximo de cero correspondiente a lecturas alineadas en toda su longitud sin discrepancias. (B) Distribución de valores meas y mico obtenidos para las secuencias nidovirales descubiertas y ensambladas en este estudio (verde) y para 2350 secuencias de virus de ARN de referencia (gris). Ambos ejes x están en log10 escala. Crédito:PLOS Patógenos (2024). DOI:10.1371/journal.ppat.1012163

    Aparecen de repente, y al igual que el coronavirus SARS-CoV-2, pueden desencadenar grandes epidemias:Virus que nadie tenía en su radar. No son realmente nuevos, pero sí han cambiado genéticamente. En particular, el intercambio de material genético entre diferentes especies de virus puede provocar la aparición repentina de patógenos amenazadores con características significativamente alteradas.



    Así lo sugieren los análisis genéticos actuales realizados por un equipo internacional de investigadores. Los virólogos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ) estuvieron a cargo del estudio a gran escala, publicado en la revista PLOS Pathogens. .

    "Utilizando un nuevo método de análisis asistido por ordenador, hemos descubierto 40 nidovirus hasta ahora desconocidos en varios vertebrados, desde peces hasta roedores, incluidos 13 coronavirus", informa el líder del grupo DKFZ, Stefan Seitz. Con la ayuda de ordenadores de alto rendimiento, el equipo de investigación, al que también pertenece el grupo de trabajo de Chris Lauber del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones de Hannover, ha examinado casi 300.000 conjuntos de datos. Según el virólogo Seitz, el hecho de que ahora podamos analizar cantidades tan enormes de datos a la vez abre perspectivas completamente nuevas.

    La investigación sobre virus está todavía en su relativa infancia. Sólo se conoce una fracción de todos los virus que se encuentran en la naturaleza, especialmente aquellos que causan enfermedades en humanos, animales domésticos y cultivos. Por lo tanto, el nuevo método promete un gran avance en el conocimiento sobre el reservorio natural del virus. Stefan Seitz y sus colegas enviaron a través de sus potentes ordenadores datos genéticos de vertebrados almacenados en bases de datos científicas con nuevas preguntas. Buscaron animales infectados por virus para obtener y estudiar material genético viral a gran escala. La atención se centró principalmente en los llamados nidovirus, que incluyen la familia de los coronavirus.

    Los nidovirus, cuyo material genético consiste en ARN (ácido ribonucleico), están muy extendidos en los vertebrados. Este grupo de virus rico en especies tiene algunas características comunes que los distinguen de todos los demás virus de ARN y documentan su relación. Sin embargo, los nidovirus son muy diferentes entre sí, es decir, en términos del tamaño de su genoma.

    Un descubrimiento es particularmente interesante en relación con la aparición de nuevos virus:en animales huéspedes que están infectados simultáneamente con diferentes virus, puede ocurrir una recombinación de genes virales durante la replicación del virus.

    "Aparentemente, los nidovirus que descubrimos en peces intercambian frecuentemente material genético entre diferentes especies de virus, incluso a través de fronteras familiares", dice Seitz. Y cuando los parientes lejanos se "cruzan", esto puede conducir a la aparición de virus con propiedades completamente nuevas. Según Seitz, estos saltos evolutivos pueden afectar a la agresividad y peligrosidad de los virus, pero también a su apego a determinados animales huéspedes.

    "Un intercambio genético, como el que hemos observado en los virus de los peces, probablemente también se producirá en los virus de los mamíferos", explica Seitz. Los murciélagos, que, al igual que las musarañas, suelen estar infectados con una gran cantidad de virus diferentes, se consideran un verdadero crisol de culturas. El coronavirus SARS-CoV-2 probablemente también se desarrolló en murciélagos y desde allí pasó a los humanos.

    Después del intercambio de genes entre nidovirus, la proteína de pico con la que los virus se acoplan a sus células huésped a menudo cambia. Chris Lauber, primer autor del estudio, pudo demostrarlo mediante análisis de árboles genealógicos. La modificación de esta molécula de anclaje puede cambiar significativamente las propiedades de los virus para su beneficio, aumentando su infecciosidad o permitiéndoles cambiar de huésped.

    Un cambio de huésped, especialmente de animales a humanos, puede facilitar enormemente la propagación del virus, como lo ha demostrado claramente la pandemia del coronavirus. Los "cambios de juego" virales pueden aparecer repentinamente en cualquier momento, convertirse en una amenaza masiva y, si las cosas se ponen feas, desencadenar una pandemia. El punto de partida puede ser un único animal huésped doblemente infectado.

    El nuevo proceso informático de alto rendimiento podría ayudar a prevenir la propagación de nuevos virus. Permite una búsqueda sistemática de variantes de virus potencialmente peligrosas para los humanos, explica Seitz.

    El investigador del DKFZ ve otra posible aplicación importante en su campo especial de investigación, la carcinogénesis asociada a virus:"Me imagino que podríamos utilizar la nueva informática de alto rendimiento (HPC) para examinar sistemáticamente a pacientes con cáncer o personas inmunocomprometidas en busca de virus. Sabemos que el cáncer puede ser provocado por virus, el ejemplo más conocido es el virus del papiloma humano. Pero hasta ahora probablemente sólo estemos viendo la punta del iceberg. El método HPC ofrece la oportunidad de rastrear virus que, hasta ahora, no habían sido detectados. organismo humano y aumentar el riesgo de tumores malignos."

    Más información: Chris Lauber et al, La minería profunda del archivo de lectura de secuencias revela importantes innovaciones genéticas en coronavirus y otros nidovirus de vertebrados acuáticos, PLOS Pathogens (2024). DOI:10.1371/journal.ppat.1012163

    Información de la revista: Más patógenos

    Proporcionado por el Centro Alemán de Investigación del Cáncer




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