Científicos descubren un escurridizo virus con un extraño ADN en los océanos

Neu Paddy
CC0 Creative Commons

Un tipo de virus que domina las muestras de agua tomadas de los océanos del mundo ha escapado por mucho tiempo al análisis porque tiene características que las pruebas estándar no pueden detectar.

Sin embargo, los investigadores del MIT y del Albert Einstein College of Medicine han logrado aislar y estudiar a representantes de estos elusivos virus (llamados Autolykiviridae), quienes proporcionan un eslabón perdido clave en la evolución del virus y desempeñan un papel importante en la regulación de poblaciones bacterianas, según informa un nuevo estudio.

El estudio ha sido liderado por Kathryn Kauffman, posdoctorado en el MIT, el profesor de ingeniería civil y ambiental Martin Polz, la profesora Libusha Kelly del Colegio de Medicina Albert Einstein y otras nueve. Los resultados están siendo publicados en la revista Nature.

Los virus son los principales depredadores de bacterias, y estos hallazgos sugieren que la visión actual de la diversidad del virus bacteriano tiene un punto ciego importante. Estas conclusiones han surgido a través del análisis detallado de muestras marinas.

Según los investigadores, los virus más abundantes en todo el planeta son los virus de ADN bicatenario (dsDNA), de los cuales la variedad 'cola' (Caudovirales) es la más conocida por la ciencia. Pero, los virus recientemente identificados carecen de la "cola" que se encuentra en la mayoría de los virus bacterianos catalogados y secuenciados, y tienen otras propiedades inusuales que han llevado a que no se hayan analizado en estudios anteriores.

Por ejemplo, a diferencia de los virus típicos que se alimentan de uno o dos tipos de bacterias, estas variedades sin cola pueden infectar a docenas de diferentes tipos, a menudo de diferentes especies, lo que subraya su relevancia ecológica.

El nuevo virus ayudará a entender la interacción de la vida en el océano 

Esta investigación "abre nuevas vías para avanzar en nuestra comprensión de los roles de los virus en el océano", dice Jed Fuhrman, de la Universidad de California del Sur, que no participó en la investigación. "En un sentido práctico, también muestra cómo tenemos que alterar algunos métodos de uso común con el fin de capturar este tipo de virus para diversos estudios", dice. "Yo diría que es un avance importante en el campo".

Los actuales modelos ambientales que estudian las interacciones virus-bacteria se basan en los ya conocidos virus de cola, explica Kauffman, por lo que se pueden estar perdiendo aspectos importantes de las interacciones que tienen lugar en la naturaleza.

"Ya sabíamos que los virus son muy importantes allí", dice Kauffman, refiriéndose al océano superficial, de donde se extrajeron las muestras de los investigadores, y donde se encuentran alrededor de 10 millones de virus en cada mililitro de agua.

Polz dice que si bien "la mayoría de los virus estudiados en los laboratorios tienen colas, la mayoría de los que están en el océano no". Entonces, el equipo decidió estudiar un subconjunto de virus sin cola, que infectó un grupo de bacterias llamado Vibrio. Luego de extensas pruebas, descubrieron "que algunos de ellos infectaban cantidades inusualmente grandes de huéspedes", dice.

"Causaron aproximadamente el 40% de las muertes bacterianas observadas, a pesar de que comprenden solo el 10% de los virus que aislamos", explica uno de los miembros del equipo, la microbióloga Libusha Kelly.

Virus sin cola
Kauffman et al

Después de secuenciar a distintos Autolykiviridae, los investigadores encontraron que "sus genomas eran bastante diferentes de otros virus", dice Polz. Sus genomas son muy cortos: alrededor de 10.000 bases, en comparación con los típicos 40,000-50,000 en los virus de cola. "Cuando encontramos eso, nos sorprendimos", admite.

Con la nueva información de secuencia, los investigadores pudieron analizar las bases de datos y descubrieron que dichos virus existen en muchos lugares. La investigación también mostró que estos virus tienden a estar sub-representados en las bases de datos debido a la forma en que las muestras se manejan típicamente en los laboratorios. Los métodos que el equipo desarrolló para obtener estos virus a partir de muestras ambientales podrían ayudar a los investigadores a evitar dichas pérdidas de información en el futuro.

Además, dice Kauffman, usualmente la forma en que los investigadores prueban la actividad viral es infectando las bacterias con la muestra viral y luego revisando las muestras un día después para buscar señales de que los parches de la bacteria han sido eliminados. Pero estos virus no asociados a menudo actúan más lentamente, y las regiones eliminadas no aparecen hasta que han transcurrido varios días, por lo que su presencia nunca se notó en la mayoría de los estudios.

El nuevo grupo de virus puede estar especialmente diseminado. "No creemos que sea específico para el océano", dice Polz. Por ejemplo, los virus incluso pueden ser frecuentes en el bioma humano, y pueden desempeñar un papel en los principales ciclos biogeoquímicos, dice, como el ciclo del carbono.

Otro aspecto importante de estos hallazgos es que los Autolykiviridae demostraron ser miembros de un linaje viral antiguo que se define por tipos específicos de cápsides, el caparazón de la proteína que recubre el ADN viral.

Aunque se sabe que este linaje es muy diverso en animales y protistas, e incluye virus como los adenovirus que infectan a los humanos y los virus gigantes que infectan a las algas, se ha descubierto que muy pocos virus de este tipo infectan a las bacterias.

Cada vez descubrimos más especies de virus. Por ejemplo, A mediados del año pasado, un grupo de científicos británicos encontraron un tipo de virus desconocido, en el ADN del salmón.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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