El descubrimiento de antiguos restos de virus gigantes ofrece nuevas pistas sobre los orígenes de la vida compleja

SciTechDaily

Las bacterias rojas son microorganismos.

Un nuevo estudio encuentra que el código genético del amebidium unicelular contiene restos de antiguos virus gigantes, lo que ofrece información sobre la evolución genética de la vida compleja. El descubrimiento revela que estos genes virales, aunque potencialmente dañinos, se inactivan mediante procesos químicos dentro del ADN de Amoebidium, lo que sugiere una relación más compleja entre los virus y sus huéspedes que influirá en nuestra comprensión de la evolución genética en otros organismos, incluidos los humanos.

Microbios revela cómo nuestros ancestros unicelulares incorporaron ADN viral en sus propios genomas.

Los investigadores han descubierto restos de antiguos virus gigantes en el genoma del organismo unicelular Amoebidium, lo que sugiere que dichas secuencias virales pueden haber desempeñado un papel en la evolución de formas de vida complejas. Este estudio destaca la relación dinámica entre los virus y sus huéspedes, que se refleja en la genética humana.

Un nuevo estudio publicado en la revista científica ha encontrado un giro sorprendente en la historia evolutiva de la vida compleja.

Avances en la ciencia
Avances científicos es una revista científica revisada por pares establecida por la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS). Sirve como una plataforma de acceso abierto que cubre investigaciones de alta calidad en todo el espectro de la ciencia y disciplinas relacionadas con la ciencia. Lanzada en 2015, la revista tiene como objetivo publicar investigaciones significativas e innovadoras que avancen las fronteras de la ciencia y amplíen el alcance de la ciencia de alto impacto a una audiencia global. "Avances en la ciencia" Es una publicación multidisciplinaria que cubre una amplia gama de temas que incluyen, entre otros, biología, física, química, ecología y ciencias sociales.

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Avances científicos. Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han descubierto que un organismo unicelular estrechamente relacionado con los animales tiene restos de antiguos virus gigantes en su código genético. El descubrimiento proporciona información sobre cómo los organismos complejos pueden haber adquirido algunos de sus genes y subraya la interacción dinámica entre los virus y sus huéspedes.

Este estudio se centró en el microbio Amoebidium, un parásito unicelular que se encuentra en ambientes de agua dulce. Al analizar el genoma de Amoebidium, el profesor titular de la Escuela de Ciencias Biológicas y del Comportamiento de Queen Mary, el Dr. Los investigadores, dirigidos por Alex de Mendoza Soler, descubrieron una sorprendente abundancia de material genético procedente de virus gigantes, algunos de los virus más grandes conocidos por la ciencia. Estas secuencias virales están fuertemente metiladas, una etiqueta química que silencia los genes.

«Es como encontrar caballos de Troya escondidos dentro de amoebidium

ADN
El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es una molécula compuesta por dos nucleótidos largos que se retuercen entre sí para formar una doble hélice. Es el material genético de los humanos y de casi todos los demás organismos el que contiene las instrucciones genéticas para el desarrollo, funcionamiento, crecimiento y reproducción. Cada célula del cuerpo de una persona contiene el mismo ADN. La mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo celular (donde se llama ADN nuclear), pero también se encuentra una pequeña cantidad de ADN en las mitocondrias (llamada ADN mitocondrial o ADNmt).

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>ADN«explica el Dr. Mendoza Soler. «Estas adaptaciones virales son potencialmente dañinas, pero Amoebidium las mantiene bajo control silenciándolas químicamente».


El microbio Amoebidium appalachensis está pasando por su ciclo de vida de desarrollo en el laboratorio. Los núcleos se dividen intracelularmente hasta la madurez (~40 h en el video), cuando cada núcleo se convierte en una sola célula y la colonia se divide para producir descendencia. Crédito: Álex de Mendoza

Investigación en curso e implicaciones.

Luego, los investigadores investigaron qué tan extendido estaba el fenómeno. Compararon los genomas de varios aislados de Amoebidium y encontraron una variación significativa en el contenido de virulencia. Esto indica que el proceso de integración y silenciamiento viral es continuo y dinámico.

«Estos hallazgos desafían nuestra comprensión de la relación entre los virus y sus huéspedes», afirmó el Dr. Dice De Mendoza Soler. «Tradicionalmente, los virus son vistos como invasores, pero este estudio sugiere una historia más compleja. Las adaptaciones virales pueden haber jugado un papel en la evolución de organismos complejos al proporcionar nuevos genes. Y esto fue posible mediante la domesticación química del ADN de estos invasores.

Células de Amoebidium apalachense

Las células de Amoebidium appalachensis están teñidas para detectar ADN (en azul, que muestra el núcleo) y actina (en verde), resaltando las membranas celulares durante la fase de celularización de la colonia. Crédito: Álex de Mendoza

Además, los hallazgos en Amoebidium ofrecen paralelos intrigantes con la forma en que nuestros propios genomas interactúan con los virus. Al igual que Amoebidium, los humanos y otros mamíferos tienen restos de virus antiguos, llamados retrovirus endógenos, integrados en su ADN. Si bien anteriormente se pensaba que estos residuos eran «ADN basura» inactivo, ahora algunos pueden ser beneficiosos. Sin embargo, a diferencia de los virus gigantes que se encuentran en Amoebidium, los retrovirus endógenos son mucho más pequeños y el genoma humano es significativamente más grande. Las investigaciones futuras pueden explorar estas similitudes y diferencias para comprender las complejas interacciones entre virus y formas de vida complejas.

Referencia: Lucas A. Surrey, Iana v. Kim, Vladimir Ovchinnikov, Marine Olivetta, Hiroshi Suga, Omaya Dudin, Arnau Sebe-Pedros y Alex de Mendoza, 12 de julio de 2024, «La metilación del ADN permite la endogenia recurrente de virus gigantes en parientes animales». Avances en la ciencia.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6406

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *