Hace unos 18 millones de años, un antepasado de murciélagos con orejas de ratón "robó" material genético de un antiguo virus relacionado con el Ébola.
La secuencia genética deslizada, un gen llamado VP35, ha permanecido en gran parte intacta en los murciélagos a pesar del paso del tiempo, con pocos cambios desde que fue adoptada, según un nuevo estudio. La investigación también arroja luz sobre el genposible función en los murciélagos, lo que sugiere que puede desempeñar un papel en la regulación de la respuesta del sistema inmunitario a las amenazas.
"Estamos utilizando un enfoque multidisciplinario para comprender la evolución, estructura y función de un gen viral cooptado por un mamífero", dice Derek J. Taylor, PhD, biólogo evolutivo de la Universidad de Buffalo ".punto de vista evolutivo, es raro que realmente se pueda ver una secuencia de genes virales como esta que ha permanecido intacta en un huésped mamífero. La mayoría de estas cosas se erosionan con el tiempo, se cortan y se mezclan.
"Pero VP35 está altamente conservado. Es similar en todos los murciélagos que vimos, y las versiones de murciélago permanecen muy cerca de lo que se ve en los modernos virus Ébola y Marburg. Esta conservación sugiere que el gen se ha preservado para un propósito importante"
En los virus Ébola y Marburg de hoy, el gen VP35 lleva instrucciones para construir una proteína que bloquea la respuesta inmune de los animales infectados, permitiendo que la enfermedad se arraigue. Cuando los científicos usaron síntesis artificial para crear proteínas VP35 de murciélago en el laboratorio, estas proteínas tambiénactuaban como inmunosupresores, pero eran menos potentes que los VP35 virales.
El estudio responde algunas preguntas importantes, pero quedan muchos misterios. Por ejemplo: ¿El gen VP35 está activo en murciélagos de orejas de ratón? ¿Los murciélagos de orejas de ratón producen proteínas VP35? Si los murciélagos producen proteínas VP35, ¿por qué es beneficioso??
"Nuestro estudio explora la función VP35, pero se necesita más investigación para determinar el beneficio evolutivo específico", dice Taylor. "¿Por qué se ha conservado este gen durante tanto tiempo? No sabemos la respuesta, y es posible que VP35tiene alguna otra función en los murciélagos que aún no hemos descubierto "
El estudio será publicado en la revista Informes de celda el 24 de julio, con Megan R. Edwards, PhD, de Georgia State University como primer autor. El proyecto fue dirigido por Christopher F. Basler, PhD, de Georgia State; Daisy W. Leung, PhD, de la Washington University Schoolof Medicine; y Taylor, profesor de ciencias biológicas en la Facultad de Artes y Ciencias de la UB.
Similitudes - y diferencias - en murciélagos y en virus mortales
Para comprender la historia evolutiva de VP35, el equipo comparó las secuencias de VP35 en 15 especies de murciélagos del género Myotis los murciélagos con orejas de ratón, y utilizó estas secuencias para reconstruir la versión arcaica del gen que fue adquirido por primera vez por el antepasado de los murciélagoshace unos 18 millones de años.
Este análisis mostró que VP35 fue sorprendentemente similar en los 15 murciélagos modernos, los modernos virus Ébola y Marburg y el gen ancestral reconstruido. En otras palabras: VP35 ha cambiado muy poco en virus y murciélagos con orejas de ratón en los últimos 18 millones de años.Para reforzar esta conclusión, los investigadores descubrieron que la estructura de una proteína Myotis VP35 y una proteína Ebola VP35 eran similares en muchos aspectos.
A pesar de estas semejanzas, las formas virales y de murciélago de VP35 difieren en su función. Las pruebas de laboratorio mostraron que el VP35 de murciélago ayuda a suprimir la producción de una proteína inmune que combate la infección llamada interferón beta, pero con menos eficacia que las VP35 de Ébola y Marburgo.
"¿Cómo podría un murciélago usar un gen viral que normalmente suprime el interferón? Si bien no sabemos la respuesta exacta, el interferón está asociado con la inflamación, y resulta que apagar la respuesta a la inflamación es un aspecto importante de la función del sistema inmunológico- la inflamación prolongada puede ser dañina en los mamíferos ", dice Taylor." Entonces, una posibilidad es que los murciélagos reclutaron un gen antiinflamatorio viral para mejorar el control de la inflamación ".
Robo genético: cómo sucede y por qué es importante
El nuevo estudio se inspiró en parte en el trabajo previo de Taylor sobre VP35 y otros genes virales "robados". Conocidos como secuencias virales de ARN integradas no retrovirales NIRV, estos fragmentos genéticos cooptados se insertan accidentalmente en los genomas de infectadosanfitriones cuando un virus como el Ébola o Marburg secuestra la maquinaria genética de un huésped para replicarse.
Los NIRV son una mina de oro de información. Taylor, uno de los primeros científicos en estudiarlos, los llama "cicatrices de infección" y los compara con un "registro fósil viral": puede investigarlos para aprender muchas cosas fascinantes sobre elcoevolución de virus y hosts.
En investigaciones anteriores, Taylor y sus colegas utilizaron NIRV para mostrar que los filovirus, la familia que alberga el Ébola y Marburg, son antiguos. Los científicos también descubrieron que varios mamíferos albergan el VPIR N35 VP35, que originalmente se adquirió de los filovirus arcaicos que compartían unancestro común con el Ébola y Marburg. Las especies que tienen este NIRV van desde murciélagos hasta hámsters, topillos y canguros.
El nuevo proyecto se basa en este trabajo explorando la función moderna de VP35 y mostrando que el gen se ha conservado meticulosamente a través de la evolución en murciélagos con orejas de ratón.
"Los NIRV pueden decirle algo sobre la escala de tiempo de las interacciones virus-huésped, y pueden decirle algo sobre qué tipos de huéspedes están siendo afectados por un virus", dice Taylor. "Ahora los estamos usando en este estudio actualpara informar estudios funcionales. Los NIRV son un área de estudio bastante nueva y es emocionante ver qué más podemos aprender de ellos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Original escrito por Charlotte Hsu. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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