El primer análisis exhaustivo de la transferencia horizontal de genes HGT, por sus siglas en inglés viral ilustra hasta qué punto los virus toman genes de sus anfitriones para perfeccionar su proceso de infección, mientras que al mismo tiempo los anfitriones también cooptan genes virales útiles.
HGT es el movimiento de material genético entre grupos dispares de organismos, en lugar de la transmisión "vertical" de ADN de padres a hijos. Estudios anteriores han analizado la HGT entre bacterias y sus virus y han demostrado que juega un papel importanteen el movimiento de genes entre especies bacterianas. Sin embargo, el nuevo estudio, publicado en Microbiología de la naturaleza, analiza las interacciones entre virus y eucariotas, que incluyen animales, plantas, hongos, protistas y la mayoría de las algas.
"Sabíamos por ejemplos individuales que los genes virales han jugado un papel en la evolución de los eucariotas. Incluso los humanos tienen genes virales, que son importantes para nuestro desarrollo y función cerebral", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Nicholas Irwin, unJunior Research Fellow en Merton College, Universidad de Oxford, y ex estudiante de doctorado en la Universidad de Columbia Británica UBC. "Queríamos comprender de manera más amplia cómo HGT ha afectado a los virus y eucariotas de todo el árbol de la vida".
Para abordar este problema, los autores examinaron la transferencia de genes virales-eucarióticos en los genomas de cientos de especies eucarióticas y miles de virus. Identificaron muchos genes que se habían transferido y descubrieron que la HGT de eucariotas a virus era dos veces más frecuente que ladireccion contraria.
"Nos interesó descubrir que ciertos grupos de virus, especialmente aquellos que infectan eucariotas unicelulares, adquieren una gran cantidad de genes de sus anfitriones", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Patrick Keeling, profesor del Departamento deBotánica en la UBC. "Al estudiar la función de estos genes pudimos hacer predicciones sobre cómo estos virus afectan a sus huéspedes durante la infección".
A diferencia de los virus, los organismos eucariotas retuvieron menos genes virales, aunque los que se mantuvieron parecen haber tenido un gran impacto en la biología del huésped a lo largo del tiempo evolutivo.
"Muchos de estos genes derivados de virus parecen haber afectado repetidamente la estructura y la forma de diferentes organismos, desde las paredes celulares de las algas hasta los tejidos de los animales", dijo el Dr. Irwin. "Esto sugiere que las interacciones huésped-virus puedenhan jugado un papel importante en impulsar la diversidad de la vida que vemos hoy".
"Estas transferencias no solo tienen consecuencias evolutivas tanto para el virus como para el huésped, sino que también podrían tener importantes implicaciones para la salud", dijo el Dr. Keeling.
HGT permite que los genes salten entre especies, incluidos los virus y sus anfitriones. Si el gen hace algo útil, puede barrer a través de la población y convertirse en una característica de esa especie. Esto puede conducir a una rápida aparición de nuevas habilidades, en lugar delos cambios más incrementales que resultan de mutaciones más pequeñas.
Aunque virus como el Zika y los coronavirus no parecen participar en estas transferencias de genes, a menudo manipulan genes similares en sus huéspedes a través de mecanismos complejos. Por lo tanto, la investigación futura sobre estos genes transferidos puede proporcionar un enfoque novedoso para comprender los procesos de infección de estosy otros virus que podrían ser importantes para el descubrimiento de fármacos.
"Los últimos dos años han demostrado claramente el potencial destructivo de los virus, pero creemos que este trabajo sirve como un recordatorio interesante de que los virus también han contribuido a la evolución de la vida en la Tierra", dijo el Dr. Irwin.
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Materiales proporcionado por Universidad de Columbia Británica. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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