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20/12/2014

Tendencias 21
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Los virus son los agentes más activos de la diversificación de la vida

Nuevas investigaciones revelan que originaron las mutaciones adaptativas y la especialización


Los virus pueden ser parásitos con tal capacidad de simbiosis que acaban formando parte del ADN de sus huéspedes, ya sean éstos microorganismos como las bacterias u organismos superiores. Esta invasión ha sido la causa de una gran parte de las mutaciones adaptativas producidas en los últimos 500 millones de años, como, por ejemplo, la de la aparición de la placenta, indispensable para la reproducción de los mamíferos modernos. Las últimas investigaciones relativas a los virus restan además importancia a la competición entre los genes como motor de la evolución. Por Jean-Paul Baquiast.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Los virus son los agentes más activos de la diversificación de la vida
De un tiempo a esta parte, los biólogos han lanzado nuevas hipótesis relativas a la importancia de los virus en la evolución. Por un lado, un número creciente de virólogos han resaltado no sólo la increíble cantidad de virus presentes en la Tierra, sino también el papel increíblemente activo de los virus en la evolución, en el pasado y en el presente.

Por otro lado, los virus son bien conocidos por su responsabilidad en la propagación de enfermedades a menudo mortales, contra las que existen pocas vacunas. Se conocen también sus modos de reproducción y de transmisión, por intrusión en las células y apropiación de sus mecanismos bioquímicos.

En este sentido, los virus son considerados como parásitos que dependen enteramente de sus huéspedes para su propia supervivencia.

Pero el carácter singular del mundo de los virus, o de la virosfera, es cada vez más objeto de numerosas investigaciones.

Los virus se encuentran en todos los medios terrestres existentes, desde glaciares y desiertos hasta cuevas profundas. De hecho, donde quiera que haya una vida celular cualquiera, allí abundan los virus.

Información genética arcaica

Además, se estima que son 10 millones de veces más numerosos de lo que se creía hace algunas décadas. Un milímetro del agua de un lago puede contener más de 200 millones de virus, por ejemplo. Los virus bacteriófagos, que infectan a las bacterias, podrían alcanzar de hecho, colocados longitudinalmente, la distancia de 100 millones de años luz.

Por si todo esto fuera poco, la diversidad vírica es considerable: se piensa que existen 100 millones de tipos diferentes de virus. Sus formas son múltiples. Algunos, por ejemplo, son muy grandes, como en el caso del Mimivirus descubierto por un equipo europeo, y cuyas partículas maduras miden 400 nanómetros.

Los virus conservan su información genética aprovechando una gran variedad de ADN y de ARN. Pero lo más sorprendente es que, cuanto más se estudian sus genomas, se encuentran más nuevos genes no identificados con anterioridad. El biólogo Luis Villareal, director del Center for Virus Research de la Universidad de California, calcula que los genes nuevos, aquéllos cuya función es desconocida, representan un 80% del número de genes virales identificados.

Todo esto hace suponer que su material genético no está constituido por pequeñas porciones de ADN extraído del ADN de sus huéspedes, sino que parece asociado a formas de vida primitivas anteriores a las bacterias, es decir, arcaicas.

Mundialización vírica

El estudio de la evolución genética de un gran número de bacteriófagos ha demostrado que éstos no pueden ser conectados a ancestros comunes. Cada virus bateriológico o fag parece disponer de una muestra de fragmentos de ADN aparentemente tomados y reunidos al azar.

En el interior de un mismo huésped, los genomas de todos los virus que en él se encuentran parecen mezclarse entre ellos, de manera permanente. Pero este supermercado de genes virales no funciona solamente en el interior de un huésped único. Se manifiesta en otra escala, la de la Tierra entera, en el seno de medios muy diversos.

Los virus inventaron la mundialización mucho antes de que nosotros la conociéramos. Las nuevas secuencias de ADN se extienden por todo el globo muy deprisa, considerando la rapidez de las mutaciones, la variedad de las recombinaciones, y la cantidad ingente de especies virales en contacto.

Los bacteriólogos hablan de redes bacterianas para explicar la omnipresencia y las virulencias súbitas de las especies de bacterias. Pero este término resultaría aún más apropiado para la descripción del mundo de los virus. El hecho de que éstos puedan difundirse tan fácilmente se debe a una propiedad que, de hecho, comparten con las bacterias.

Simbiosis versus agresión

Los virus no matan sistemáticamente a sus huéspedes, que son organismos multicelulares o bacterias. Cierto es que los hay que, como el virus de la fiebre del Ébola, provocan enfermedades mortales condenándose ellos mismos a una vida difícil, e incluso a la desaparición. Pero la mayoría de los virus han preferido la simbiosis a la agresión. Así, se integran en la maquinaria celular de sus huéspedes, en la se convierten en pasajeros simbióticos permanentes.

En el caso de las bacterias, estos virus son denominados “profags " (genoma de fag insertado como parte de la estructura lineal del ADN de una bacteria), y parece que componen el 20% de los genomas de estos microorganismos.

Además, en los genomas de las bacterias se ha identificado alrededor de un 10% de genes que no se parecen a nada conocido. Son los llamados ORFans. El profesor Patrick Forterre, de la Université Paris-Sud 11, especialista en bacterias extremófilas, calcula que el 90% de estos ORFans son de origen vírico.

Virus infectando una célula.
Virus infectando una célula.
ADN de origen vírico en humanos

Pero las bacterias no son las únicas que han integrado virus antiguos. Las eucariotas, o células con núcleo celular, se encuentran en todos los animales superiores, entre ellos los humanos, y también están dotadas de ADN cargado de restos de antiguas infecciones virales.

Se ha descubierto, por ejemplo, que los retrovirus, que son virus contagiosos no permanentes y los ERV o retrovirus endógenos están en nuestro ADN. Investigaciones llevadas a cabo desde el año 2000 han ido revelando que el 8% del ADN humano está formado por ERV.

Forterre señala que los genomas de especies superiores sufren una lluvia continua de genes víricos cuya función no es fácilmente reconocible. Algunos que no sirven para nada son eliminados, pero parece que la mayoría de ellos quedan en reserva para hacer frente a fuerzas evolutivas aún no afrontadas por la célula, desde el funcionamiento del sistema inmunitario.

Este mecanismo, practicado en el nivel de las bacterias patógenas, podría generar las epidemias más mortales y difíciles de combatir. Pero, a la inversa, los órganos infectados pueden, gracias a sus profags, adaptarse más rápidamente y mejor a estos cambios.

Virus y especiación

Se cree, por ejemplo, que la placenta indispensable para la reproducción de los mamíferos modernos apareció gracias a la acción de un gen llamado syncitin proveniente de un ERV. De hecho, una gran parte de las mutaciones adaptativas producidas en los últimos 500 millones de años podrían deberse a la acción de los virus y los ERV.

Estos últimos parecen implicados masivamente en el funcionamiento de las redes de regulación de la expresión genética. Se sabe que hay diferencias en la expresión de los genes que provocan las divergencias en la especiación responsable de la aparición de especies nuevas, a partir de troncos comunes.

Los trabajos de Patrick Forterre y su equipo se han centrado en comparar los procesos bioquímicos de la replicación del ADN en el seno de tres familias: bacterias, archaea (organismos unicelulares) y eucariotos. Estas tras familias no son consideradas hoy procedentes de un tronco evolutivo común. La hipótesis es que podrían ser las supervivientes de formas primitivas muy diversas pobladoras de la biosfera primitiva.

Patrick Forterre ha demostrado que la vida naciente fue el resultado de un intenso periodo de experimentación bioquímica al azar, con numerosos fallos y éxitos que resultaron en formas cada vez más complejas. De estas múltiples formas de los sistemas vivos que aparecieron a continuación, sólo han sobrevivido las tres familias mencionadas.

La importancia de los virus en la evolución

Dado que los virus, tanto en aquella época como ahora, eran mucho más abundantes que las células, fueron los agentes más activos y eficaces de la diversificación de la vida y de sus extensiones geográficas. Fueron asimismo responsables de lazos evolutivos determinantes, como el paso del mundo del ARN al del ADN, y también de la invención del núcleo celular.

Estas investigaciones restan en parte importancia a la competición entre genes (genes egoístas) como motor de la evolución, presentada por Richard Dawkins. O, al menos, la sustituyen. Por otro lado, la idea que encanta a los genetistas de que los genomas de todas las especies podrían derivar de una fuente común única debería, también, ser sensiblemente matizada.

Nosotros añadiremos por nuestra parte dos cosas. Por un lado, las investigaciones sobre los virus arcaicos iluminan, de una manera interesante, las hipótesis relativas a las formas de vida rudimentarias existentes en la Tierra antes de la aparición de la vida. Los virus primitivos podrían ser los descendientes lejanos de moléculas bioquímicas replicantes.

Por otro lado, en lo que respecta a la exploración de medios prebióticos, como aquéllos que pudiera haber en Marte, no se debería pensar solamente en buscar bacterias, sino también virus, seguramente patógenos para los humanos.


Jean-Paul Baquiast es el editor de la revista electrónica francesa Automates Intelligents, donde se publicó originalmente este artículo, que reproducimos con autorización. Traducción del francés: Yaiza Martínez.


Sábado, 18 de Octubre 2008
Artículo leído 89379 veces


Nota



Comente este artículo

1.Publicado por Esteban Fernandez el 23/10/2008 19:15
Interesante lo que comenta el artículo. Yo pienso que el papel de los virus en la evolución es esencial para comprenderla, y es un aspecto que no ha sido debidamente divulgado o considerado por la mayoría de los científicos. El biólogo español Máximo Sandín, de la Universidad Autónoma de Madrid, es uno de los científicos que más ha estudiado y escrito sobre la importancia de los virus para comprender los cambios evolutivos:

http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/msandin/virus.html

2.Publicado por Guillermo Alatorre el 25/10/2008 10:57
Buen artículo y buen link de Esteban Fernandez. Efectivamente, los virus no son los malos de la película como siempre nos los ha hecho ver la medicina. Lo mismo para las bacterias, los hongos y los parasitos.
La medicina tal parece que nos aconseja vivir en un mundo estéril, sin virus, sin bacterias. Han hecho una guerra mundial contra ellas, en la cual nos van ganando a todas luces.
Como lo señala el link debemos analizar su función en el papel evolutivo.
Los virus y las enfermedades que producen en el ser humano y otros seres vivos, constituyen uno de los principales motores de la evolución. Son los encarghados de los cambios en el genoma que permiten la adaptación a su medio.
Todo en la naturaleza tiene una función bien definida. No exista nada en el mundo que no tenga nada que aportar a la Unidad. No existe el parasitismo. El parasitismo no es más que la ignorancia del hombre de no saber para que sirve tal o cual especie.
El parasitismo clásico del ser humano, los gusanos intestinales que en medicina se les conoce como parasitois, recientemente se ha encontrado que representan una primera linea de defensa contra problemas alérgicos. Es decir ya empesamos a saber para que sirven. Las bacterias es más clara su funci´çon, pues desempeñan múltiples procesos biológicos que es evidente poder saber que el ser humano sin las bacterias no es capaza de sobrevivir, pero éstas sin aquel, si. De hecho no se concibe la vida y los organismos vivos tal como los conoceos sin la participación de las bacterias. Todo pues en la naturaleza tiene un carácter simbiótico dentro del Sistema, si no lo tuvierá, no existiría, lo habría eliminado ya la Naturaleza. Los grandes organismos vivos son el resultado de la endosimbiosos, como lo señala Marguilus, pero no sólo los grandes seres vivios son producto de la siimbiosos, yo creo que todo cuanto conocemos es resultado de la interacción de multiples subsistemnas de todo tipo.
Los virus pues también cumplen una función biológica muy importante, de la evolución. Las enfermedades que producen no nos gustan y matan a mucha gente, pero es parte finalmente del proceso evolutivo. Nos guste o no la naturaleza tiene sus mecanismos para lleverlos a cabo.
Es interesante cuestionarnos lo que ha sucedido con enfermedades virales ya erradicadas como la viruela. Yo sostengo que no se erradicaron debido a la vacunación pregonada por autoridades de salud. Lo que sucede cuando ya no aparece una enfermedad viral, es poruqe ésta cumplio ya su papel evolutivo dentro de la naturaleza, y aparecerán otras, las que sean necesarias para lograr el objetivo. La medicina no ha logrado influir en forma definitiva en el curso natural de las enfermedades virales. La materia no se crea ni se destruye. Los virus no se crean ni se destruyen, mutan o se inactivan.
No me parece razonable que alguien guarde en un tubo de ensayo un caldo de virus de la viruela y que en un momento dado, decida soltarlos como arma biológica. En la naturaleza existen virus de viruela igual que cuando existieron las epidemias que mataron miles de gentes, pero inutiles ya para el proceso evolutivo y por lo tanto no nos causan ya la enfermedad.

Dr. Guillermo Alatorre
Tijuana, Mex.
letyc73@hotmail.com

3.Publicado por Anthony Ariza el 28/10/2008 03:45
Gracias por el enlace Esteban. Despues de los trabajos de Forterre ya es dificil pensar que lo virus no tuvieron implicancias evolutivas en los tres dominios de los seres vivos.
Algo que quiero agregar a lo dicho por Guillermo, cito: "Todo en la naturaleza tiene una función bien definida", en realidad el buscarle una función o rol a todo tiene un sentido mas creacionista que científico, creo que se referia a que la naturaleza tiende al equilibrio o simplemente evoluciona.

Saludos

4.Publicado por ana yansi guadamuz el 30/05/2009 20:37
es muy interesante saber un poco sobre la omformacion de los virus
los felicito por estas buenas imformaciones sobre lus virus

5.Publicado por danna el 13/09/2009 22:08
hola qeria saber como los virus causan enfermedades???????????????????????????????????????' saludos

6.Publicado por oscar el 29/09/2009 23:10
esta muy interesante esta imformacion

7.Publicado por mmnm el 05/11/2009 18:07

8.Publicado por mmnm el 05/11/2009 18:07

9.Publicado por yeimy alexandra guzman el 24/04/2010 00:07
es muy importante el saber del por que de los virus de como se reproduccen as traves de que se producen
y como se conforman.

10.Publicado por kevin el 23/07/2010 02:11
hola ne queria informar que : ¿Como se nutre los virus ? saludos .......

11.Publicado por FOREVER ALONE el 06/05/2012 18:08
interesante !

12.Publicado por luuh el 23/06/2012 03:27
holamuy interesante el articulo yo tengo un poco de informacion para darls soy de campana tengo 11 años y tengo que hacer un resumen para una feria de ciencias esto es lo que encontre: En biología, un virusn. 1 (del latín virus, «toxina» o «veneno») es un agente infeccioso microscópico que sólo puede multiplicarse dentro de las células de otros organismos. Los virus infectan todos los tipos de organismos, desde animales y plantas, hasta bacterias y arqueas. Los virus son demasiado pequeños para poder ser observados con la ayuda de un microscopio óptico, por lo que se dice que son submicroscópicos. El primer virus conocido, el virus del mosaico del tabaco,n. 2 fue descubierto por Martinus Beijerinck en 1899,1 2 y actualmente se han descrito más de 5.000, si bien algunos autores opinan que podrían existir millones de tipos diferentes.3 4 Los virus se hallan en casi todos los ecosistemas de la Tierra y son el tipo de entidad biológica más abundante.4 5 El estudio de los virus recibe el nombre de virología,6 una rama de la microbiología.7 8
A diferencia de los priones y viroides, los virus se componen de dos o tres partes: su material genético, que porta la información hereditaria, que puede ser ADN o de ARN; una cubierta proteica que protege a estos genes —llamada cápside— y en algunos también se puede encontrar una bicapa lipídica que los rodea cuando se encuentran fuera de la célula —denominada envoltura vírica—. Los virus varían en su forma, desde simples helicoides o icosaedros hasta estructuras más complejas. El origen evolutivo de los virus aún es incierto, algunos podrían haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que se mueven entre las células), mientras que otros podrían haberse originado desde bacterias. Además, desde el punto de vista de la evolución de otras especies, los virus son un medio importante de transferencia horizontal de genes, la cual incrementa la diversidad genética.9 lo copie todo

13.Publicado por juan florin el 14/09/2012 15:39
en clase me preguntaron que pusiese un ejemplo porque los virus no son seres vivos y yo le dije a la maestra que no se podia poner ningun ejemplo porque realizan las tres funciones vitales.
Pero he estado buscando en internet si los virus no son seres vivos y me pusieron que un set vivo tiene que tener el tamaño de una pelota de tenis entonces yo pense ¿las hormigas no son seres vivos?

14.Publicado por yo el 10/07/2013 05:19

15.Publicado por manuel el 13/08/2014 12:47
A ver. Me gustaría leer algo de Gunter Witzany, en español. ¿hay algo sobre ello? He buscado en google y solo veo articulos y libros en inglés.

16.Publicado por una revolución en la evolución el 08/12/2014 16:00
Algunos biologos ya han intentado sistematizar un numero creciente de evidencia que pone en seria tela de juicio a la teoria neodarwinista, sin tener nada que ver con el creacionismo, si no con una biologia basada en las epistemologias de la complejidad somosbacteriasyvirus.com

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