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Transposones en virus

Científicos descubren una matrioska infecciosa: un fragmento de ADN que se integra en el genoma de un virófago, que se integra en el genoma de un virus gigante, que se integra en el genoma de una ameba, que infecta el ojo de un humano.

transpovirion

La ciencia nunca dejará de sorprendernos…

El año pasado, una joven de 17 años fue a parar al Departamento de Oftalmología del Hôpital de la Timone, en Marsella (Francia), quejándose de un enrojecimiento y dolor en su ojo izquierdo. Los doctores la examinaron y le diagnosticaron una leve queratitis provocada por el uso de unos lentes de contacto contaminados. Su condición mejoró después de cumplir con siete días de un tratamiento a base de fluoroquinolona.

Al analizar las muestras de la paciente se encontró a la responsable de la infección: una ameba conocida como Acanthamoeba polyphaga. Este parásito suele vivir en aguas contaminadas de las regiones templadas. En algunos casos, puede encontrarse en el agua potable, infectando todo lo que se ponga en contacto con ella, por ejemplo, los lentes de contacto.

Al cultivar a las amebas en un medio estéril, el Dr. Didier Raoult y su equipo se dieron con la sorpresa de que habían cuatro organismos diferentes viviendo dentro de ella: dos bacterias (una alfa- y una delta-proteobacteria), un virus gigante de la familia de los Mimivirus al que le nombraron Lentille virus (traducción libre: “virus del lente”) y un virófago (un virus pequeño que infecta a otros virus más grandes) llamado Sputnik 2.

Cuando las partículas de Lentille virus fueron purificadas y reinfectadas en cultivos de A. polyphaga sanas, las pequeñas partículas del Sputnik 2* volvieron a aparecer, incluso dispersos por el citoplasma de la ameba. Esto indicaba que el ADN del virófago estaba integrado en el genoma del Lentille virus (en un estado conocido como provirófago), aprovechándose de la maquinaria de replicación de ADN para su propio beneficio.
* Sputnik 2 es el primer virus conocido que integra su ADN en otro virus.
Al secuenciar el genoma del Lentille virus, los investigadores encontraron una porción de un poco más de 18.000 pares de base que correspondía al genoma Sputnik 2. También encontraron regiones complementarias en los dos genomas que indicaban los sitios de integración del virófago.

Sin embargo, aún quedaba una sorpresa más por revelar. Raoult y sus colaboradores también identificaron otro fragmento de ADN, esta vez de unos 7000 pares de base, que aparecía repetidas veces dentro del genoma del Lentille virus. Este fragmento de ADN codificaba al menos unas seis proteínas y se parecía mucho a un transposón, por lo que le llamaron “transpovirión” o elemento transponible de virus.

Este fragmento de ADN tiene la capacidad de insertarse en cualquier región del genoma del Lentille virus, pero con una menor frecuencia en el genoma del Sputnik 2, lo que hace suponer que este último es usado como un vehículo para lograr entrar en los virus gigantes.

Los investigadores también detectaron transpoviriones en otros virus gigantes (al menos unos cuatro). Además todos ellos compartían el gen de la helicasa, una enzima que se encarga de separar las dos cadenas de ADN para proceder con su replicación. Sin embargo, ninguno de ellos contaban con la enzima polimerasa, por lo que necesariamente dependen de su hospedero para poder multiplicarse.

Al analizar las secuencias genéticas de los transpoviriones se encontró que su origen es quimérico: genes como la transposasa provienen de los virófagos, mientras que la helicasa proviene de las bacterias. Raoult sospecha que con el tiempo se encontrarán una mayor diversidad de transpoviriones.

Este trabajo nos muestra claramente que el mundo de los virus no es tan simple como antes se creía: pueden ser infectados por otros virus (virófagos), transfieren genes a través de plásmidos lineales o transpoviriones, incluso pueden llegar a tener mucho más genes que ciertos tipos de bacterias (el Megavirus tiene un genoma que codifica más de 1000 genes).


Referencia:

ResearchBlogging.orgDesnues, C., La Scola, B., Yutin, N., Fournous, G., Robert, C., Azza, S., Jardot, P., Monteil, S., Campocasso, A., Koonin, E., & Raoult, D. (2012). Provirophages and transpovirons as the diverse mobilome of giant viruses Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1208835109



Esta entrada participa en la XVII edición del Carnaval de Biología, organizado por Pero esa es otra historia...

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