Un equipo internacional de científicos dirigido por Christopher Bellas que estudia la vida en la superficie de los glaciares del Ártico y los Alpes desafía las suposiciones sobre la evolución del virus. Su estudio, publicado ahora en la revista Nature Communications, muestra que, contrariamente a las expectativas, los virus en los glaciares de los Alpes, Groenlandia y Spitsbergen son notablemente estables en el medio ambiente.
Los virus a menudo se consideran un problema humano, sin embargo, son las entidades biológicas más abundantes en el planeta. Hay millones de virus en cada cucharadita de agua de río, lago o mar, se encuentran en todas partes donde hay vida y es probable que infecten a todos los organismos vivos. La mayoría son completamente inofensivos para los humanos e infectan animales microscópicos, plantas y bacterias, que secuestran y reprograman para producir nuevas partículas de virus, y en la mayoría de los casos destruyen esas células en el proceso. Todos los días, los virus destruyen una gran cantidad de microorganismos en el medio ambiente, lo que altera el flujo de energía en las redes alimentarias a escala global. «Comprender cómo evolucionan y funcionan los virus nos permite predecir su papel en el medio ambiente y cómo interactúan con sus anfitriones», dice Christopher Bellas, del Departamento de Ecología de la Universidad de Innsbruck. Junto con colegas de las Universidades de Bristol, Reading y Aberystwyth en el Reino Unido, la Universidad de Minnesota en los EE. UU. y la Universidad de Aarhus en Dinamarca, ha secuenciado y comparado genomas (su ADN total) de virus que infectan microbios que se encuentran en la superficie de los glaciares. . El estudio, publicado ahora en la revista Nature Communications, muestra que los virus en los glaciares de los Alpes, Groenlandia y Spitsbergen tienen genomas casi idénticos en estos sitios aislados, lo que contradice lo que sabemos sobre la rápida evolución de los virus.
carrera armamentista evolutiva
Se sabe a partir de estudios de laboratorio que los virus evolucionan rápidamente para mantenerse al día con sus anfitriones, quienes también desarrollan simultáneamente defensas contra la infección por virus. Esta carrera armamentista evolutiva significa que deben permanecer en equilibrio entre sí. Esto se conoce como la hipótesis de la ‘Reina Roja’ por el personaje de Alicia en el País de las Maravillas que afirma: Tienes que correr tan rápido como puedas para permanecer en el mismo lugar. “Esto significa que cuando secuenciamos genomas de virus de dos sitios aislados a largo plazo, nunca deberíamos encontrar exactamente los mismos genomas de virus dos veces”, dice Christopher Bellas. Los virus estudiados por el equipo de investigación se originan en hábitats muy inusuales en la superficie de los glaciares y capas de hielo, llamados agujeros crioconíticos. Estos pequeños charcos de agua de deshielo en los glaciares son lugares ideales para probar cómo evolucionan los virus porque son comunidades replicadas de microbios en miniatura que se encuentran en glaciares muy separados en todo el mundo.
Una máquina genética de frutas
Cuando los investigadores observaron los genomas de virus de agujeros crioconíticos aislados a miles de kilómetros de distancia, esperaban encontrar que cada uno de ellos contenía diferentes virus, solo remotamente relacionados entre sí. Lo que realmente encontraron fue que la mayoría de los virus que infectan bacterias (bacteriófagos) eran casi idénticos entre el Ártico y los Alpes. Sin embargo, cuando observaron más de cerca sus genomas estables, vieron que había muchas secciones pequeñas en cada genoma donde el ADN de otros virus relacionados se intercambiaba repetidamente dentro y fuera, en un proceso conocido llamado recombinación. En cada ubicación diferente, los virus mezclaron los genes presentes en estas regiones intercambiables como una especie de máquina genética de frutas. “Esto significa que, en el entorno natural, el intercambio de genes entre virus por recombinación crea mucha diversidad en la población de virus, específicamente en los genes involucrados en el reconocimiento y la unión a diferentes huéspedes, lo que probablemente le da a los virus el potencial de adaptarse rápidamente. a diferentes anfitriones en el medio ambiente”, explica Christopher Bellas.
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