16 de diciembre de 2013

Virus del tamaño de bacterias: Pandoravirus

Obtenida desde http://bio1151b.nicerweb.net/Locked/media/ch18/sizes.html
La historia siempre ha sido la misma: Los virus son mas pequeños que las bacterias, y que una célula animal o vegetal. Además, a éstos no se les cataloga dentro de "lo vivo" porque tienen que secuestrar a un huésped para poder reproducirse. En definitiva, un virus es una cascara de proteína con material genético (ADN o ARN) en su interior.

En la imagen puede ver la comparación del tamaño entre un virus, una bacteria y una celula animal. Cabe mencionar tambien que  existen virus que infectan celulas humanas, y otros que infectan bacterias.

Con ejemplos: Si un glóbulo rojo tuviese 10 centímetros de diámetro, una bacteria típica como E. coli tiene un tamaño de 1 x 3 cms (cilindro),  y el virus de la viruela tendria dimensiones de 2 x 3 milímetros. Una imagen bastante clara se encuentra en esta pagina web.

Entonces, la idea de un virus siempre ha sido la de un ente pequeño, con poco material genético y pocos genes que inyectan a una célula, pero con la capacidad de secuestrar su función normal y transformarla en una fabrica de virus. || Un excelente documental sobre este proceso es El Universo Secreto: La vida oculta de la célula, pero solo lo he encontrado en ingles||

Así que, hoy ingreso al mundo de estos nuevos virus gigantes y les cuento sobre el reciente descubrimiento de virus tan grandes como una bacteria, descubiertos en las costas de Chile y Australia.


Un virus puede ser entre 10 a 30 veces mas pequeño que una bacteria y con un tamaño del genoma entre 3 hasta las 200 kilobases aprox. (el ser humano tiene un genoma de 3200 kilobases). Esta información es algo que todos aceptan sin mayores problemas, porque de los virus encontrados y posibles de estudiar, esa diferencia de tamaño no ha cambiado... eso hasta hace una decada atrás, con el descubrimiento del Mimivirus, el primer virus gigante.


El Mimivirus (Nombre completo: Acanthamoeba polyphaga mimivirus) es un virus de amebas, que fue descrito en 2003 pero originalmente descubierto a principios de los años 90 y confundido con una bacteria parasítica. 
Posee 1181 kilobases de genoma, cerca de mil genes y un tamaño minimo correspondiente al 40%  de una bacteria. Se le catalogó como virus porque carece de ciertas enzimas fundamentales para funcionar de manera independiente, sin embargo puede decirse que se encuentra en un estadio límite entre lo vivo y lo no-vivo. Análisis geneticos lo muestran también como parte de un grupo de virus de grandes genomas, denominado NCLDV, lugar del que tuvo una temprana divergencia evolutiva. El año 2001 se encontró una nueva cepa de mimivirus, con 1191 kilobases y 1023 genes. A esta cepa se le llamó Mamavirus.


Comparacion de tamaño genómico entre bacterias (azul) y virus (rojo), incluyendo a Mimivirus.
Imagen obtenida desde 
http://www.microbiologybytes.com/virology/Mimivirus.html 
El Megavirus tambien es un virus que infecta amebas (Acanthamoeba sp.), descubierto en 2010 cerca de la estación marina Las Cruces, en Chile. Este grupo solo posee una especie, el Megavirus chilensis. Posee 1260 kilobases de genoma, 1120 genes y un tamaño aproximadamente al 70% de una bacteria. 


Los nuevos virus gigantes -Pandoravirus- fueron descubiertos por un grupo de investigadores franceses, los cuales estaban buscando otros virus en lugares con abundantes poblaciones de amebas, y encontraron partículas que se replicaban al interior de éstas, sin la forma icosaedrica esperable de virus y cuya replicación no era afectada por antibióticos.

Se identificaron y nombraron a los nuevos virus, Pandoravirus salinus (encontrado en sedimento superficial en el rio Tunquén, Chile) y Pandoravirus dulcis (encontrado en una poza de agua dulce cerca de Melbourne, Australia).

Los Pandoravirus se aprovechan del proceso de fagocitosis que realizan las amebas, aprovechando la membrana que las rodea para fusionarse con ella y liberar su ADN y proteinas dentro del huésped, un proceso similar al que utiliza el Mimivirus

Esros virus son tan grandes que pueden observarse en un microscopio optico, y tienen un tamaño similar a una bacteria E.coli. Cuando secuenciaron los genomas de ambos virus, se percaraton de los gigantescos tamaños que poseen: El genoma de P. salinus posee 2.47 Megabases (equivale al 77.2% del genoma humano), mientras que el genoma de P. dulcis posee 1.91 Mb (59.7% del genoma humano).

Ambos genomas son prácticamente idénticos, a excepción de 4 regiones presentes en P. salinus, lo que puede indicar que los genes de P. dulcis son un subconjunto del primero. Con el conocimiento anterior sobre virus gigantes, se pensaba que el máximo tamaño posible para un virus era de 1.3 Megabases y 1200 genes... sin embargo los Pandoravirus tienen genomas el doble de tamaño del máximo teórico y el doble de genes tambien. 
A pesar de todo eso, el 93% de los genes del Pandoravirus no se encuentra en ningún otro virus conocido, aunque por las ADN polimerasas que tiene, sí estaría relacionado evolutivamente a los grandes virus que mencione antes. 

El mundo de los microorganismos sigue siendo en gran parte un misterio, incluso los números de especies totales se estiman, pero no se saben. Ahora aparece un virus que sobrepasa los limites que se tenían pensado, aunque su distribución en el mundo parece bastante limitada. El tamaño de estos virus, que se encuentran en el limite entre lo vivo y lo no-vivo, junto a su independencia evolutiva de casi todo otro virus conocido, permite preguntar si ¿Será necesario establecer su propio grupo taxonomico? ¿Agruparlos en un cuarto dominio de la vida, separados de las bacterias, las arqueobacterias y los organismos eucariontes?



ResearchBlogging.org
Philippe N, Legendre M, Doutre G, Couté Y, Poirot O, Lescot M, Arslan D, Seltzer V, Bertaux L, Bruley C, Garin J, Claverie JM, & Abergel C (2013). Pandoraviruses: amoeba viruses with genomes up to 2.5 Mb reaching that of parasitic eukaryotes. Science (New York, N.Y.), 341 (6143), 281-6 PMID: 23869018