Polizones en el genoma
Descubiertos 30.000 virus desconocidos hasta ahora
En la Universidad de Innsbruck, los científicos han descubierto más de 30.000 virus utilizando el clúster informático de alto rendimiento "Leo" y un sofisticado trabajo detectivesco. Los virus se esconden en el ADN de organismos unicelulares. En algunos casos, hasta el 10% del ADN microbiano está formado por virus incorporados.
Los científicos analizaron varios gigabytes de secuencias de ADN microbiano.
Fabian Oswald
Durante un estudio a gran escala de microbios unicelulares complejos, el Dr. Christopher Bellas, Marie-Sophie Plakolb y el Prof. Ruben Sommaruga, del Departamento de Ecología de la Universidad de Innsbruck, hicieron un descubrimiento inesperado. Integrado en el genoma de los microbios, encontraron el ADN de más de 30.000 virus desconocidos hasta entonces. Este ADN "oculto" podría permitir la replicación de virus completos y funcionales en la célula huésped.
"Nos sorprendió mucho la cantidad de virus que encontramos mediante este análisis", afirma Bellas. "En algunos casos, hasta el 10% del ADN de un microbio resultó consistir en virus ocultos". Estos virus no parecen dañar a sus huéspedes. Al contrario, algunos pueden incluso protegerlos. Muchos parecen ser similares a los llamados virófagos. Estos virus infectan y destruyen otros virus dañinos que infectan su célula huésped.
El estudio, financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF), se publicó en la revista "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)" y se realizó en colaboración con investigadores del Instituto Max Planck de Investigación Médica y la Universidad de Groningen.
Los virus como protectores
Desde las bacterias hasta los seres humanos, todas las formas de vida están continuamente infectadas por virus. Algunos están constantemente presentes, pero sólo ocasionalmente desencadenan síntomas, como el virus del herpes en los humanos. Otros se esconden aún más profundamente, formando parte del ADN de su huésped. Este estudio descubrió que muchos de los abundantes organismos unicelulares eucariotas (complejos) de la Tierra están repletos de virus. Estos organismos se encuentran en todas partes, e incluyen abundantes algas en lagos y océanos, amebas en el suelo, así como parásitos humanos.
"Aún no está claro por qué hay tantos virus en los genomas de los microbios", explica Bellas. "Nuestra hipótesis más firme es que protegen a la célula de la infección por virus peligrosos". Muchos organismos unicelulares eucariotas están infectados por "virus gigantes", un grupo de virus que pueden ser tan grandes como las bacterias. Estas infecciones matan al huésped al crear nuevas copias del virus gigante. Sin embargo, cuando un virófago reside en la célula huésped, "reprograma" el virus gigante para construir virófagos. Como resultado, el virus gigante a veces puede ser repelido y la población de células huésped se salva de la destrucción.
El ADN de los virus recién descubiertos es similar al ADN de los virófagos. Por tanto, es probable que los microbios huéspedes se protejan de los virus gigantes a través de estos virus incorporados.
ADN de un lago alpino
El proyecto de investigación se basó originalmente en un nuevo grupo de virus que Bellas y Sommaruga descubrieron en el agua del Gossenköllesee, en Tirol (Austria), en 2021. "Inicialmente, con nuestro estudio queríamos encontrar el origen de los nuevos 'virus similares a Polinton'", explica Bellas. "Sin embargo, no sabíamos qué organismos suelen estar infectados por estos virus. Por eso realizamos un estudio a gran escala para analizar todos los microbios cuyas secuencias de ADN se conocen".
El enorme conjunto de datos que examinaron los investigadores sólo contiene secuencias de ADN, es decir, una secuencia de las letras ATGC a partir de la cual se codifican todos los genes. No obstante, el conjunto de datos consta de varios cientos de gigabytes.
Las secuencias de los virus, minúsculas en comparación, sólo pudieron encontrarse en esta gran cantidad de datos gracias a la tecnología más avanzada. Con el clúster informático de alto rendimiento "Leo" de la Universidad de Innsbruck, el conjunto de datos pudo analizarse rápidamente. Las secuencias de ADN de los microbios también se leyeron utilizando la nueva tecnología Oxford Nanopore. Con esta tecnología, el ADN pasa a través de diminutos poros en una membrana. Cada base -A, G, C o T- interrumpe una corriente eléctrica y genera así una señal a partir de la cual puede leerse la secuencia de ADN.
Al final, los investigadores encontraron mucho más que los virus que buscaban. Este descubrimiento inesperado inspirará más investigaciones para estudiar las funciones que desempeñan estos virus.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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