Virus de ARN antiguos encontrados en el ADN de los simbiontes de coral

Virus de ARN antiguos encontrados en el ADN de los simbiontes de coral

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Un equipo internacional de biólogos marinos ha descubierto los restos de antiguos virus de ARN incrustados en el ADN de organismos simbióticos que viven dentro de los corales formadores de arrecifes.

Los fragmentos de ARN son de virus que infectaron a los simbiontes hace 160 millones de años. El descubrimiento se describe en un estudio de acceso abierto publicado esta semana en el Naturaleza diario Biología de las Comunicaciones, y podría ayudar a los científicos a comprender cómo los corales y sus socios combaten las infecciones virales en la actualidad. Pero fue un hallazgo sorprendente porque la mayoría de los virus de ARN no son conocidos por incrustarse en el ADN de los organismos que infectan.

La investigación mostró que los elementos virales endógenos, o EVE, aparecen ampliamente en los genomas de los simbiontes de coral. Conocidas como dinoflagelados, las algas unicelulares viven dentro de los corales y les proporcionan sus colores dramáticos. El descubrimiento de EVE subraya las observaciones recientes de que los virus distintos de los retrovirus pueden integrar fragmentos de su código genético en los genomas de sus anfitriones.

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«Entonces, ¿por qué se metió allí?» preguntó la coautora del estudio, Adrienne Correa, de la Universidad de Rice. «Podría ser solo un accidente, pero la gente está empezando a descubrir que estos ‘accidentes’ son más frecuentes de lo que los científicos creían anteriormente, y se han encontrado en todo tipo de huéspedes, desde murciélagos hasta hormigas, plantas y algas».

Que un virus de ARN aparezca en los simbiontes de coral también fue una sorpresa.

«Esto es lo que hizo que este proyecto fuera tan interesante para mí», dijo el autor principal del estudio, Alex Veglia, estudiante de posgrado en el grupo de investigación de Correa. «Realmente no hay razón, según lo que sabemos, para que este virus esté en el genoma de los simbiontes».

El estudio fue apoyado por Tara Ocean Foundation y National Science Foundation y dirigido por Correa, Veglia y dos científicos de la Universidad Estatal de Oregón, la académica postdoctoral Kalia Bistolas y la ecologista marina Rebecca Vega Thurber. La investigación proporciona pistas que pueden ayudar a los científicos a comprender mejor el impacto ecológico y económico de los virus en la salud de los arrecifes.

Los investigadores no encontraron EVE de virus de ARN en muestras de agua de mar filtrada o en los genomas de corales pétreos, hidrocorales o medusas libres de dinoflagelados. Pero los EVE fueron omnipresentes en los simbiontes de coral que se recolectaron de docenas de sitios de arrecifes de coral, lo que significa que los virus patógenos fueron, y probablemente sigan siendo, exigentes con sus huéspedes objetivo.

«Hay una gran diversidad de virus en el planeta», dijo Correa, profesor asistente de biociencias. “Algunos de los que sabemos mucho, pero la mayoría de los virus no han sido caracterizados. Es posible que podamos detectarlos, pero no sabemos quiénes sirven como sus anfitriones”.

Ella dijo que los virus, incluidos los retrovirus, tienen muchas formas de replicarse al infectar a los huéspedes. «Una de las razones por las que nuestro estudio es genial es porque este virus de ARN no es un retrovirus», dijo Correa. “Dado eso, no esperaría que se integre en el ADN del huésped.

“Durante bastantes años, hemos visto una tonelada de virus en las colonias de coral, pero ha sido difícil saber con certeza qué estaban infectando”, dijo Correa. “Entonces, esta es probablemente la mejor y más concreta información que tenemos para el huésped real de un virus asociado a una colonia de coral. Ahora podemos empezar a preguntar por qué el simbionte conserva ese ADN, o parte del genoma. ¿Por qué no se perdió hace mucho tiempo?

El descubrimiento de que los EVE se han conservado durante millones de años sugiere que de alguna manera pueden ser beneficiosos para los simbiontes de coral y que existe algún tipo de mecanismo que impulsa la integración genómica de los EVE.

«Hay muchas vías que podemos seguir a continuación, como si estos elementos se están utilizando para mecanismos antivirales dentro de los dinoflagelados y cómo es probable que afecten la salud de los arrecifes, especialmente a medida que los océanos se calientan», dijo Veglia.

“Si estamos lidiando con un aumento en la temperatura del agua de mar, ¿es más probable que las especies de Symbiodiniaceae contengan este elemento viral endógeno? ¿Tener EVE en sus genomas mejora sus probabilidades de combatir las infecciones de los virus de ARN contemporáneos? él dijo.

“En otro artículo, mostramos que hubo un aumento en las infecciones virales de ARN cuando los corales sufrieron estrés térmico. Así que hay muchas partes móviles. Y esta es otra buena pieza de ese rompecabezas”.

Correa dijo: “No podemos asumir que este virus tiene un efecto negativo. Pero al mismo tiempo, parece que se está volviendo más productivo bajo estas condiciones de estrés por temperatura”.

Referencia: Veglia AJ, Bistolas KSI, Voolstra CR, et al. Los elementos virales endógenos revelan asociaciones entre un virus de ARN no retroviral y genomas de dinoflagelados simbióticos. Biol comun. 2023;6(1):566. doi: 10.1038/s42003-023-04917-9

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