Los virus son bastante enigmáticos: ¿son un ser vivo? ¿Un conjunto de sustancias químicas inertes que pueden, con ayuda, replicarse? ¿Un mecanismo infeccioso? Hoy en día son puros parásitos, pero ¿su evolución es necesariamente posterior a otras formas de vida?
Entonces se descubrieron unos gigantes en 2003, dentro de unas amebas que se encontraban a su vez dentro de una torre de agua en Inglaterra, y dieron al traste con las teorías. Los Mimivirus, como llegaron a llamarse, eran tan enormes que al principio se confundieron con bacterias.
Entre otras cosas, los Mimivirus son parásitos que infectan a organismos unicelulares, y sus genomas son mucho más complicados que los de sus hermanos más pequeños. Desde que fueron identificados como no bacterias, y al darse cuenta de que son mucho más complejos que otros tipos de virus, las mentes inquietas se han preguntado qué demonios son y de dónde proceden.
Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Indio de Tecnología de Bombay ha publicado un estudio en Molecular Biology and Evolution que sugiere que los Mimivirus evolucionaron a partir de eucariotas, es decir, células complejas con núcleo.
Las doctoras Kiran Kondabagil y Supriya Patil, virólogas moleculares, crearon árboles filogenéticos para las proteínas de replicación en diversas formas de vida y se dieron cuenta de que los genes de los Mimivirus estaban más relacionados con las eucariotas que con las bacterias o los virus pequeños.
“Hay varias hipótesis sobre el origen del Mimivirus”, explica Kondabagil a Haaretz. Tampoco es su equipo el primero en sugerir el origen eucariota, subraya. Pero él y su equipo adoptaron un nuevo enfoque y sus resultados refuerzan la controvertida teoría del origen eucariota, explica.
Su investigación también respalda la hipótesis de que los Mimivirus son muy antiguos, frente a la teoría contraria de que evolucionaron a partir de bacteriófagos (virus que atacan a las bacterias) hace relativamente poco tiempo, explica el equipo.
Cuando la vida era más sencilla
La vida puede dividirse en virus, procariotas y eucariotas, aunque hay que matizar que no todo el mundo piensa que los virus son una forma de vida. Los virus consisten, en general, en material genético -ARN o ADN, que codifica unos pocos genes- envuelto en una cubierta de proteínas. Los procariotas son las bacterias y las arqueas (antes conocidas como arqueobacterias); su ADN no está encerrado en un núcleo, sino que flota libremente en el interior de la célula.
Los eucariotas son todos los demás, desde las amebas hasta nosotros: Las células tienen núcleos que contienen su ADN, a excepción del ADN mitocondrial.
El hecho de que el Mimivirus tenga ADN de doble cadena hace que no sea ni de aquí ni de allá: Todos los eucariotas lo tienen, pero también las bacterias, aunque en su caso, constituye su único cromosoma flotante. Algunos virus también lo tienen, incluido nuestro amigo el herpesvirus.
Así que, básicamente, los virus son la forma de vida más simple, y no nos detendremos aquí en la discusión sobre si son formas de vida o mecanismos que se replican, ni tampoco nos detendremos en los priones. Los virus no tienen genes que gobiernen su propia replicación, en general: Cuentan con las células que atacan para hacerlo. Fuera de la célula, son inertes, lo cual es una de las razones por las que algunos insisten en que no están “vivos”. Las bacterias y las arqueas son las siguientes en complejidad: Muchas son parásitos, pero son capaces de reproducirse.
Los más complejos son los eucariotas, células nucleadas, desde la ameba hasta la palmera y el elefante. Muchas criaturas unicelulares y todos los animales multicelulares son eucariotas.
Los mimivirus alteran nuestro pequeño y ordenado mapa de la vida al ser virus con características genéticas muy avanzadas. Una de las sorpresas que se llevaron es que tienen genes que intervienen en la replicación del ADN, la transcripción e incluso la traducción, si no el conjunto completo.
No, el Mimivirus no puede replicarse a sí mismo, asegura Kondabagil; para eso sigue dependiendo completamente del huésped, pero a diferencia de sus primos más pequeños, tiene gran parte del equipo. Esto, en sí mismo, aboga por la descendencia de una célula superior. Esta hipótesis continúa sugiriendo que, durante la evolución, el Mimivirus perdió otros genes que codifican procesos metabólicos vitales.
La degeneración o una especie de evolución inversa no es desconocida. Tomemos como ejemplo los mixozoos, parásitos microscópicos que constan de una o pocas células y que, para profunda sorpresa de los biólogos, resultaron ser medusas masivamente degeneradas. Al menos una de las especies es tan reducida que ha perdido su capacidad de respirar y de extraer el oxígeno de su huésped. Así que esa capacidad, la de empezar alto y terminar bajo, está ahí fuera.
Arranque
El nuevo estudio se basa en las características del ADN Mimiviral.
En general, los trabajos anteriores estudiaron secuencias específicas de Mimivirus que codifican proteínas y que coinciden con otras conocidas en otros lugares. Algunos genes coincidían con bacterias, otros con arqueas y otros con eucariotas. Así que buscar secuencias específicas que contengan la codificación de proteínas específicas no fue muy útil, explica Kondabagil.
Así que él y Supriya examinaron todas las secuencias de Mimivirus que intervienen en la replicación (cuando infecta a un huésped) y se dieron cuenta de que la mayoría eran como las de los eucariotas, y no se parecían a los mecanismos paralelos de las bacterias, dice.
¿Y qué hay de las transferencias de genes, los transposones, los genes saltarines, mecanismos por los que los genes pasan de un ser a otro? Por ejemplo, la resistencia a los antibióticos puede pasar de una bacteria a otra, y no tienen por qué pertenecer a la misma especie, mediante “genes saltarines”. ¿Podría el Mimivirus ancestral haber ganado un montón de genes eucariotas de forma similar?
Teóricamente no es imposible, pero es poco probable, responde. “Lo que hicimos fue examinar todo el proceso de replicación”, explica Kondabagil. “Un determinado virus no puede haber tomado prestado todo el mecanismo de replicación de otro lugar”.
Así, se dieron cuenta de que la mayoría de las enzimas implicadas en el mecanismo de replicación del Mimivirus en cuestión eran muy similares a las de los eucariotas, y no a las de las bacterias o arqueas, que con el tiempo habían coevolucionado junto a los genes similares de los eucariotas.
Buscaron activamente transferencias de genes y dedujeron que tres de las proteínas mimivirales habían sido adquiridas de alguna otra fuente. Pero la mayoría de los componentes representativos del código no se modificaron desde el momento en que se desviaron de cualquier ancestro del que surgieron, explica.
De hecho, los genes de la replicación suelen conservarse, dice Kondabagil: Esto significa que tienden a no cambiar (mutar) con el tiempo porque las mutaciones son fatales; por lo tanto, es plausible que, si un origen eucariota y un descendiente de Mimivirus comenzaron con los mismos genes de replicación, y fueron necesarios para ambos, seguirán siendo similares incluso a lo largo de vastos períodos.
También detectaron señales de que las proteínas coevolucionaron, lo que significa que están unidas en un complejo proteico más grande con una función coordinada.
En conjunto, estos resultados implican que la maquinaria de replicación del ADN Mimiviral es antigua, explica el equipo, lo que apoya la hipótesis de la reducción, un origen que comenzó con un ancestro complejo.
Entonces, ¿es todo esto una prueba de que el Mimivirus se originó como eucariota? No lo es. El Dr. Kondabagil formula su conclusión con la debida cautela: “Nuestra hipótesis es que estos mimuvirus probablemente, podrían tener un origen celular”, dice.
Otra posibilidad es que los mimivirus hayan empezado como virus y, al fin y al cabo, hayan ganado genes de los demás con el tiempo.
Miles de millones de años
Al fin y al cabo, explica Kondabagil, cuando uno se dedica a la bioinformática, trata de buscar explicaciones y deducir el número mínimo de acontecimientos para que algo surja: la probabilidad de que algo ocurra disminuye con el número de acontecimientos; todos los acontecimientos individuales son probabilidades y altamente inferenciales.
¿Por qué iba a interesarse alguien por el origen del Mimivirus? Porque es interesante, pero podría haber un aspecto pragmático. “Como estos organismos unicelulares influyen en gran medida en el recambio de carbono en el océano, los virus tienen un papel importante en la ecología de nuestro mundo. Por tanto, es tan importante estudiarlos y su evolución como estudiar los virus causantes de enfermedades”, explica.
¿Cuántos años tiene el Mimivirus? Una vez más, el jurado no está seguro, pero su trabajo le lleva a sospechar que el último ancestro celular de la bestia, si es que lo hubo, vivió hace unos 3.500 millones de años. Ni siquiera podemos decir en este momento si la familia de los mimivirus es monofilética, surgida de un ancestro primordial que probablemente surgió antes de que los procariotas y los eucariotas se separaran; o polifilética, originada por múltiples mimivirus ancestrales.
Es probable que nunca conozcamos la historia exacta del origen, pero no por ello dejaremos de intentar deducirla.
