14 de noviembre de 2023
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Esta imagen coloreada de un microscopio electrónico de transmisión muestra un virus satélite recién descubierto adherido a su virus auxiliar. Esta investigación representa la primera vez que los científicos observan un virus adherido a otro. De los 50 ayudantes observados, 40 tenían un satélite atado. El análisis bioinformático de los genomas del satélite y de los virus auxiliares proporciona pistas sobre por qué el satélite pudo haber evolucionado para unirse al auxiliar, y sugiere que este par puede haber estado coevolucionando durante unos 100 millones de años.
¿Alguna vez te has preguntado si el virus que te provocó un resfriado desagradable puede contraerlo por sí solo? Puede que le reconforte saber que sí, los virus pueden enfermar. Aún mejor, según la justicia kármica, los culpables resultan ser otros virus.
Los virus pueden enfermarse en el sentido de que se altera su función normal. Cuando un virus ingresa a una célula, puede quedar inactivo o comenzar a replicarse de inmediato. Al replicarse, el virus esencialmente se apodera de la fábrica molecular de la célula para hacer muchas copias de sí mismo y luego sale de la célula para liberar las nuevas copias.
A veces, un virus entra en una célula sólo para descubrir que su nueva morada temporal ya alberga otro virus latente. Sorpresa sorpresa. Lo que sigue es una batalla por el control de la célula que cualquiera de las partes puede ganar.
Pero a veces un virus ingresa a una célula y se encuentra con un shock particularmente desagradable: un inquilino viral esperando específicamente para aprovecharse del virus entrante.
soy un bioinformáticoy mi laboratorio estudia la evolución de los virus. Frecuentemente nos topamos con “virus de virus”, pero recientemente descubrimos algo nuevo: un virus que se pega al cuello de otro virus.
Un mundo de satélites
Los biólogos conocen la existencia de virus que se alimentan de otros virus, conocidos como “satélites” virales – por décadas. En 1973, investigadores estudiaron el bacteriófago P2, un virus que infecta la bacteria intestinal. Escherichia colidescubrió que esta infección a veces provocaba que dos tipos diferentes de virus emergieran de la célula: fago P2 y fago P4.
El bacteriófago P4 es un virus templado, lo que significa que puede integrarse en el cromosoma de su célula huésped y permanecer inactivo. Cuando P2 infecta una célula que ya alberga P4, el P4 latente se despierta rápidamente y Utiliza las instrucciones genéticas de P2. para producir cientos de sus propias pequeñas partículas virales. El desprevenido P2 tiene suerte de replicarse unas cuantas veces, si es que lo hace. En este caso, los biólogos se refieren al P2 como un virus “auxiliar”, porque el satélite P4 necesita el material genético del P2 para replicarse y propagarse.
Investigaciones posteriores han demostrado que la mayoría de las especies bacterianas tienen una conjunto diverso de sistemas de ayuda por satélite, como el de P4-P2. Pero los satélites virales no se limitan a las bacterias. Poco después de que en 2003 se descubriera el virus más grande conocido, el mimivirus, los científicos también descubrieron su satélite, al que llamaron Sputnik. Plantar satélites virales. que acechan en las células vegetales esperando otros virus también están muy extendidos y pueden tener efectos importantes en los cultivos.
Carrera armamentista viral
Aunque los investigadores han encontrado sistemas virales auxiliares de satélites en prácticamente cada dominio de la vida, su importancia para la biología sigue siendo subestimada. Lo más obvio es que los satélites virales tienen un impacto directo sobre sus virus “auxiliares”, normalmente mutilándolos pero a veces haciéndolos asesinos más eficientes. Sin embargo, esa es probablemente la menor de sus contribuciones a la biología.
Los satélites y sus ayudantes también participan en una carrera armamentista evolutiva sin fin. Los satélites desarrollan nuevas formas de explotar a los ayudantes y los ayudantes desarrollan contramedidas para bloquearlos. Como ambos bandos son virus, los resultados de esta guerra intestina necesariamente incluyen algo de interés para la gente: los antivirales.
Trabajos recientes indican que muchos sistemas antivirales que se cree que evolucionaron en bacterias, como las tijeras moleculares CRISPR-Cas9 utilizadas en la edición de genes, pueden haber Se originó en fagos y sus satélites.. Irónicamente, con sus altas tasas de rotación y mutación, los virus auxiliares y sus satélites resultan ser Puntos calientes evolutivos para armamento antiviral.. Al tratar de burlarse unos de otros, los virus satélites y auxiliares han creado una variedad incomparable de sistemas antivirales que los investigadores pueden explotar.
MindFlayer y MiniFlayer
Los satélites virales tienen el potencial de transformar la forma en que los investigadores entienden las estrategias antivirales, pero todavía queda mucho que aprender sobre ellos. En nuestro trabajo reciente, mis colaboradores y yo describimos un bacteriófago satélite completamente diferente a los satélites conocidos anteriormente, uno que ha desarrollado un estilo de vida único y espeluznante.
Cazadores de fagos universitarios en la Universidad de Maryland, en el condado de Baltimore, aislaron un fago satélite llamado MiniFlayer de la bacteria del suelo Streptomyces scabiei. MiniFlayer se encontró en estrecha asociación con un virus auxiliar llamado bacteriófago MindFlayer que infecta el estreptomices bacteria. Pero investigaciones posteriores revelaron que MiniFlayer no era un satélite cualquiera.
MiniFlayer es el primer fago satélite que se sabe que ha perdido su capacidad de permanecer inactivo. No poder esperar a que su ayudante entre en la célula plantea un desafío importante para un fago satélite. Si necesita otro virus para replicarse, ¿cómo puede garantizar que llegue a la célula aproximadamente al mismo tiempo que usted?
MiniFlayer abordó este desafío con aplomo evolutivo y creatividad de película de terror. En lugar de esperar, MiniFlayer ha pasado a la ofensiva. Tomando prestado tanto de “Drácula” como de “Alien”, este fago satélite evolucionó un apéndice corto eso le permite agarrarse al cuello de su ayudante como un vampiro. Juntos, el incauto ayudante y su pasajero viajan en busca de un nuevo anfitrión, donde se desarrollará nuevamente el drama viral. Todavía no sabemos cómo MiniFlayer somete a su ayudante, o si MindFlayer ha desarrollado contramedidas.
Si algo nos ha enseñado la reciente pandemia es que nuestra El suministro de antivirales es bastante limitado.. La investigación sobre la naturaleza compleja, entrelazada y a veces depredadora de los virus y sus satélites, como la capacidad de MiniFlayer de adherirse al cuello de su ayudante, tiene el potencial de abrir nuevas vías para la terapia antiviral.
Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. Leer el artículo original.