Virus que roban ADN
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Si estudiar los virus que infectan a las bacterias no es su pasión de por vida, puede que le interese saber que un bacteriófago alberga ADN que parece estar relacionado con una toxina de araña.
Si es un biólogo que estudia estos tipos de virus, este descubrimiento puede ser una sorpresa total.
AdvertisementAdvertisementEsa es probablemente la forma en que un par de investigadores de la Universidad de Vanderbilt sintieron cuando secuenciaron el genoma del fago WO y descubrieron un ADN que se parecía al gen de la latrotoxina.
Esta toxina, que se encuentra en las arañas viudas negras, perfora fatalmente agujeros en las células de sus víctimas.
La parte más sorprendente, sin embargo, no es que el virus tenga fragmentos de ADN similares a otro organismo.
AnuncioLos científicos ya saben que los virus pueden robar ADN de sus anfitriones.
Esto es válido tanto para virus que infectan eucariotas (criaturas con un núcleo en sus células) como para aquellos que infectan bacterias. Pero los virus generalmente solo tienen segmentos de ADN similares a su anfitrión directo.
Phage WO es diferente.
Los investigadores encontraron que este virus contenía ADN que se asemeja no al de su huésped, un parásito bacteriano llamado Wolbachia, sino el ADN del huésped del anfitrión. A saber, la araña viuda negra.
Wolbachia no solo infecta a las arañas viudas negras. También se encuentra en las células de más del 40 por ciento de todos los artrópodos del mundo, incluidos insectos, crustáceos y otras arañas.
El descubrimiento coloca al fago WO en un lugar único entre los virus.
"Hasta donde sabemos, este es el primer informe de ADN similar a un animal encontrado en un virus bacteriano", escribió la autora Sarah Bordenstein, investigadora principal de la Universidad de Vanderbilt, en una publicación de blog sobre el hallazgo.
AdvertisementAdvertisementElla y Seth Bordenstein, Ph. D., profesor asociado de ciencias biológicas y patología, microbiología e inmunología en Vanderbilt, publicaron su estudio el 11 de octubre en la revista Nature Communications.
Hasta ahora, el fago WO es único, pero eso no significa que los científicos finalmente no encuentren otros bacteriófagos con ADN similar a un animal.
"Soy optimista de que los investigadores encontrarán más casos a medida que se revelen genomas virales adicionales", dijo Sarah Bordenstein, "especialmente ahora que estamos atentos, pero este puede no ser el caso. "
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¿Es el robo de ADN?
Es tentador decir que el virus "robó" el ADN de la araña viuda negra.
AdvertisementAdvertisementPero hay muchas formas en que los dos organismos podrían haber terminado con ADN similar.
Podrían haber evolucionado los genes por separado, lo que se conoce como evolución convergente. Sin embargo, el estrecho vínculo entre el virus, la bacteria y los artrópodos apunta hacia algún tipo de transferencia de genes.
"Phage WO existe en un nicho único porque infecta las células de bacterias altamente exitosas que infectan las células de los insectos", dijo Sarah Bordenstein. "Esto proporciona más oportunidades para la exposición y transferencia genética. "
AnuncioEntonces, si se trataba de una transferencia de genes, ¿cómo sucedió?
Phage WO puede haber recogido el ADN directamente de la araña viuda negra. O Wolbachia, u otro virus o bacteria, puede haber recogido el ADN de la araña y haberlo pasado al fago WO.
AdvertisementAdvertisementO las secuencias de ADN podrían haber fluido en la otra dirección.
"En pocas palabras, no confiamos totalmente en la dirección de la transferencia. ¿Pero ninguna de las dos opciones sería interesante? "Sarah Bordenstein le dijo a Healthline. "O bien la araña pasó un pedazo útil de ADN a un virus bacteriano, o el fago contribuyó a la evolución del veneno de araña. "
En su blog, Sarah Bordenstein escribe que la evidencia" se inclina hacia la araña por el virus, posiblemente a través de un intermediario que aún no se ha descubierto. "
El genoma del fago WO no incluye todo el gen de la toxina araña. Pero tiene ADN que es similar a la parte de la protoxina del gen: se cree que este segmento está involucrado en la ruptura de las células de la araña que producen la toxina.
Los investigadores también encontraron otros tipos de ADN de tipo animal en el genoma del fago. Este ADN se asemeja a los genes utilizados por las células animales para detectar patógenos o evadir las respuestas inmunes.
Estas piezas de ADN de tipo animal pueden ayudar al virus a atravesar las membranas de las células bacterianas y de los animales, o sobrevivir en el entorno celular del huésped animal.
Se necesita más investigación para saber qué propósito tienen estos segmentos de ADN, si los hay, para el fago WO.
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Virus de lucha contra virus
Los investigadores también identificaron cómo el fago WO se REPLACEa en el genoma de su huésped.
Esto, escribió Sarah Bordenstein, "ofrece un método potencial de acceso al cromosoma Wolbachia para desbloquear sus secretos", también conocido como ingeniería genética del virus.
Esto podría ser útil para combatir los virus que afectan a los humanos.
Uno de los huéspedes de Wolbachia es el mosquito que transmite virus como el dengue y el zika. Los científicos han descubierto que Wolbachia puede reducir la capacidad de los mosquitos para transmitir estos virus dañinos.
La historia nos ha enseñado que los microbios se adaptan constantemente. Matthew Aliota, Universidad de Wisconsin-Madison"Una gran ventaja [de este método] es que es autosostenible", dijo Matthew Aliota, Ph.D., científico asistente de la Universidad de Wisconsin-Madison, a Healthline. "Wolbachia se hereda por vía materna, por lo que una vez que estableces Wolbachia en una población ya no tienes que liberar continuamente a los mosquitos. "
Los científicos están utilizando este enfoque para combatir las enfermedades transmitidas por mosquitos en Brasil y otros países.
La cepa de Wolbachia utilizada por el programa Eliminate Dengue ya es efectiva, lo que hace que la ingeniería genética sea menos tentadora. Pero eso puede no ser siempre el caso.
"El control bioquímico Wolbachia del dengue y el Zika parece ser extremadamente prometedor", dijo Aliota. "Sin embargo, dicho esto, siempre hay margen de mejora. La historia nos ha enseñado que los microbios se adaptan constantemente. "
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