En noviembre de 2019, probablemente, incluso antes, una entidad diminuta que medía unos pocos cientos de billonésimas de metro de diámetro comenzó a destrozar a la sociedad humana a escala mundial. En unos meses, el implacable viajero conocido como SARS-CoV-2 había llegado a todos los rincones poblados de la tierra, dejando a los científicos y las autoridades de salud con demasiadas preguntas y pocas respuestas.
Hoy, los investigadores están luchando para comprender dónde y cómo surgió el nuevo coronavirus, qué características explican la desconcertante constelación de síntomas que puede causar y cómo se puede controlar el incendio forestal de transmisión. Una parte importante de esta búsqueda involucrará esfuerzospara clasificar adecuadamente este patógeno humano emergente y comprender cómo se relaciona con otros virus de los que podemos saber más.
En una declaración de consenso, Arvind Varsani, un virólogo molecular con el Centro de Biodiseño para Microbiomías Fundamentales y Aplicadas de ASU y una gran cantidad de colaboradores internacionales proponen un nuevo sistema de clasificación, capaz de ubicar coronavirus como SARS-CoV-2 dentro de la enorme red de virusen todo el planeta, conocido como la virosfera.
Para clasificar adecuadamente esta asombrosa diversidad viral, el grupo propone un esquema de clasificación de 15 rangos y describe cómo tres patógenos humanos: el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo SARS CoV, el virus del Ébola y el virus del herpes simple 1, encajan enEl nuevo marco.
Varsani se une a otros miembros ejecutivos elegidos del Comité Internacional de Taxonomía de Virus ICTV, una organización de voluntarios de virólogos líderes de todo el mundo, dedicada a diseñar una nomenclatura viable para definir especies virales. Dentro de ICTV,aproximadamente 100 grupos de trabajo distintos compuestos por especialistas dentro de todas las principales familias virales trabajan para poner orden en la madeja enredada de elementos en la virosfera.
La declaración de consenso aparece en la edición avanzada en línea de la revista Microbiología de la naturaleza .
Un armario de virus
El nuevo esquema de clasificación, una elaboración del sistema de clasificación binomial anterior concebido por el gran taxonomista del siglo XVIII Carl Linnaeus, busca incorporar el rango completo de divergencia genética en la virosfera.
Como un caso de prueba, la declaración de consenso muestra cómo tres patógenos humanos pueden incorporarse perfectamente en el nuevo sistema. A nivel de dominio, el más bajo y el más inclusivo en la nueva taxonomía, dos virus de ARN, virus de Ébola EBOV yel coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo SARS-CoV se agrupa como 'riboviria', mientras que el herpes simplex 1, un virus de ADN bicatenario, no pertenece al reino de la riboviria, pero se clasifica en cinco rangos tradicionales.
El diseño de una taxonomía viral inclusiva es de gran importancia práctica. Puede desempeñar un papel vital en la detección e identificación de los agentes responsables de epidemias emergentes en humanos, ganado o plantas. El establecimiento del estado taxonómico de un virus permite una comunicación clara y sin ambigüedades entre los virólogosy la comunidad científica más amplia.
"Con estudios metagenómicos virales que implican secuenciar material genético recuperado directamente del medio ambiente, estamos descubriendo grandes cantidades de virus que realmente no podemos poner en ningún orden en particular", dice Varsani. "Nos encargaron tratar de venircon un mejor marco taxonómico ". El nuevo esquema se basa en parte en la conservación de proteínas virales clave y otras propiedades que se encuentran entre los virus relacionados taxonómicamente para rangos más altos.
El virus que causa el brote actual de la enfermedad por coronavirus, por ejemplo, recientemente se ha denominado "coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo" SARS-CoV-2, después de que el grupo de estudio ICTV Coronaviridae determinó que el virus pertenece a la especie existente,"coronavirus severo relacionado con el síndrome respiratorio agudo", basado en parte en proteínas conservadas involucradas en la replicación viral de SARS-CoV-2. Las clasificaciones anteriores de coronavirus se basaron en gran medida en estudios de reactividad serológica con proteínas de espiga virales, que dan a los coronavirus su maza característica-como apariencia.
Visualizando la virosfera
Incluso para los científicos acostumbrados a lidiar con números extremadamente alucinantes, la virosfera es casi insondablemente grande. Se ha estimado que se podrían asignar 100 virus a cada estrella en todo el universo sin agotar el suministro mundial, estimado en 1 no millón o 1 seguido de 30 ceros.
"Una cosa importante sobre todos estos marcos para la taxonomía viral es que son dinámicos. A medida que descubramos más virus, las cosas tendrán que cambiar", dice Varsani. "Y lo mismo ha sucedido en el reino floral, donde las personasuna vez clasificó las plantas en base a pétalos, hojas y otras características morfológicas. Y pronto, a medida que ingresó la información genética, contradijo la clasificación previa que tenían las personas. Estos problemas son comunes en la clasificación de plantas, animales, hongos y bacterias y ciertamente tomaránmucho convincente para los proponentes iniciales de esa taxonomía. Quizás un ejemplo crudo es la clasificación errónea de una planta como una margarita en la familia Asteraceae, pero de hecho es una planta que está imitando a una margarita, porque quiere un polinizador particulary genéticamente no es parte de Asteraceae ".
Pero el alcance y la diversidad genética del viroma son solo el comienzo de los desafíos que enfrentan los investigadores que intentan desarrollar una taxonomía integral, una mega taxonomía, del mundo viral. Los linajes virales, por ejemplo, son excepcionalmente difíciles de descifrarA diferencia de toda la vida celular en la tierra, los virus adquieren su material genómico de muchas fuentes, una propiedad conocida como polifilogenia. Los fenómenos que incluyen la transferencia horizontal de elementos genéticos permiten que los virus intercambien libremente elementos de su identidad, dejando a los investigadores sin una línea clara de descendencia.
Además, las tasas de mutación viral son mucho más rápidas y más prolíficas que sus contrapartes celulares, debido a los pobres mecanismos de corrección de errores y corrección genómica, así como a las presiones selectivas que impulsan su implacable diversificación.
Unidad y diversidad
En comparación con otros organismos, la diversidad entre los virus es extrema. Pueden diferir en su material genético ARN o ADN y su estructura básica, de cadena doble o simple, así como en la orientación de sus genes codificados. Otra complicación implicael hecho de que los genomas virales pueden distribuirse a través de unidades distintas, a veces empaquetadas juntas en un virión, o en partículas de virus separadas, todo lo cual es necesario para infectar una célula para que se produzca la replicación.
Si bien todos los eucariotas comparten un último ancestro común, distinto de las bacterias y las arqueas, lo que permite a los investigadores rastrear sus orígenes evolutivos y divergencias en miles de millones de años en el pasado, los virus carecen de un conjunto de genes universalmente conservados necesarios para construir una filogenia adecuada.
La nueva taxonomía de 15 rangos se desarrolla en el sistema linneano de 7 niveles de reino, filo, clase, orden, familia, género, especie. También toma prestados elementos fisiológicos de la llamada taxonomía de Baltimore, desarrollado por el Premio Nobel DavidBaltimore. El sistema de Baltimore también reconoce 7 niveles, pero no es jerárquico y utiliza variables que incluyen el tipo de genoma y las estrategias de expresión de replicación para guiar la clasificación viral.
La nueva taxonomía es un importante paso adelante en la búsqueda de llevar la organización global al mundo viral. Además, a pesar de la extrema diversidad de historias evolutivas presentes en los virus polifiléticos, una unidad que apunta a un conjunto primordial de elementos genéticos similares a virus escomienza a emerger. Toda la historia posterior de la vida en la tierra puede leerse como una dinámica incesante entre estos agentes egoístas y sus anfitriones celulares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Original escrito por Richard Harth. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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