Descubierta una nueva familia de virus gigantes en el permafrost siberiano

Dibujo20140304 pithovirus sibericum inside amoeba - pnas org

¿Qué es esto? Los colores son falsos (la fotografía original es en blanco y negro). ¿Qué piensas que es esto? Se trata de un virus Pithovirus sibericum dentro de una ameba (Acanthamoeba). Este virus de ADN tiene una longitud de 1,5 μm, un diámetro de 0,5 μm y un genoma circular enorme para un virus, 610.033 pares de bases y 467 genes. “Pithovirus” viene del griego pithos que significa gran tinaja. Hay tres tipos de virus gigantes que afectan a las amebas: Megavirus, Mimivirus y Pithovirus (que se acaban de descubrir). Este virus gigante se aisló a partir de una muestra de permafrost siberiano recogida en el año 2000 con unos 30.000 años de antigüedad.

El artículo técnico es Matthieu Legendre et al., “Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology,” PNAS, Early Edition, Mar 2014. En español puedes leer a Nuño Domínguez, “Un virus gigante ‘revive’ tras pasar 30.000 años congelado,” Materia.es, 03 Mar 2014. Sobre virus gigantes recomiendo James L. Van Etten, “Virus gigantes,” Investigación y ciencia 424: 68-74, Ene 2012. Recomiendo leer a David Castro, “El misterio de los virus gigantes,” Naukas, 27 Dic 2012.

Dibujo20140305 genoma virus gigantes - bacterias - investigacion y ciencia

Una bacteria procariota (célula sin núcleo) típica tiene un tamaño micrométrico (miles de nanómetros) y un genoma pequeño (su ADN tiene unos millones de pares de bases y unos mil genes). Un virus típico tiene un tamaño nanométrico (menor de cien nanómetros) y un genoma minúsculo (su ADN tiene unos diez mil pares de bases y unos diez genes). Pero existen virus gigantes o megavirus cuyo diámetro supera los 200 nanómetros (algunos superan los 1000 nanómetros) y cuyo genoma tiene más de 300 mil pares bases y unos cientos de genes. El primero, un mimivirus, fue descubierto en 2003; con un diámetro de 750 nanómetros, su genoma tiene 1,2 millones de pares de bases y codifica 1018 genes. La bacteria de vida libre más pequeña, Mycoplasma genitalium, tiene 450 nanómetros de diámetro, su genoma es de 0,58 millones de pares de bases y codifica 525 genes. Los virus gigantes son tan grandes que se pueden ver en un microscopio óptico.

Dibujo20140305 bacteria - archaea - eukarya - mimivirus - investigacion y ciencia

El origen evolutivo de los virus gigantes es controvertido. La mayoría de sus genes son distintos de cualquier otro gen celular (hasta el 86%). Muchos expertos consideran a los virus gigantes como un cuarto dominio de la vida, junto a Archaea, Bacteria y Eukarya. El tamaño y la complejidad del genoma de los virus gigantes sugiere que pueden ser resultado del deterioro de un genoma eucariota arcaico, completado con una transferencia génica horizontal entre virus y huésped (amebas).

El genoma de los virus gigantes suele ser bajo en las bases GC. El nuevo Pithovirus tiene un ADN bicatenario con un 36% de GC; en las regiones codificantes tiene 41% de GC (lo típico en procariotas es del 86%), en las regiones intergénicas un 24% GC y en ciertas secuencias no codificantes de tipo palíndromo sólo un 23% de GC. La estructura del genoma Pithovirus es única y presenta un alto número de copias o repeticiones palindrómicas.

Dibujo20140305 clustering viral - eukaryotic dna polymerases - multiple alignment - pnas org

Esta figura muestra un análisis filogenético basado en las ADN polimerasas. La comparación del proteínas del Pithovirus con las de otros organismos (homología) indica que sólo 152 de las 467 (es decir, un 26,7%) tiene asociada una función. No se sabe si las demás tienen o no alguna función.

La pregunta del millón es ¿pueden infectar los virus gigantes a los humanos? Hasta la fecha se cree que no es posible (el salto de un virus de amebas a humanos no parece posible). Sin embargo, la explotación de los recursos minerales y del petróleo de las regiones árticas se enfrentará con el descubrimiento de nuevos tipos de virus gigantes. Los autores del nuevo artículo en PNAS recomiendan estudios exhaustivos de estos virus como medida de precaución ante posibles infecciones con la explotación industrial de estos recursos árticos.

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