¿Qué demonios es eso? Los científicos hacen esta pregunta todos los días cuando intentan descubrir cómo los diferentes seres vivos están relacionados entre sí. Las respuestas no son fáciles o triviales. Las afiliaciones biológicas se usan no solo para construir un catálogo de la vida sino también para comprender cómo la vida ha evolucionado en sus múltiples formas.

Los virus son un excelente ejemplo. Presentan un problema para los biólogos porque no tienen células y por lo tanto no caen en ninguno de los tres grupos principales o "dominios" de la vida que todos los demás organismos tienen: bacterias, arqueas (una forma diferente de microbio) y eucarionte. (plantas, animales y hongos, entre otros). Algunos científicos argumentan que los virus no cuentan como organismos vivos y se ven mejor como material genético deshonesto que no puede reproducirse por sí mismo y necesita secuestrar las células del huésped. Otros creen que los virus evolucionaron a partir de organismos celulares y, por lo tanto, cuentan como un cuarto dominio de la vida.

La última teoría fue impulsada por el descubrimiento hace una década de virus gigantes que son más similares a formas de vida celulares. Pero un nuevo estudio, publicado en la revista Science, en los genomas de estos virus gigantes se cuestiona esta idea. Entonces, ¿tendrán los científicos que comenzar de nuevo su búsqueda de los orígenes de los virus?

Los virus son seres diminutos y minimalistas que se alejan de los matices de la vida celular. Usualmente están compuesto de material genético (ADN o su primo de ARN molecular), a menudo rodeado por una capa de proteína llamada cápside, a veces con capas adicionales tomadas de una célula huésped. Los virus solo pueden replicarse dentro de una célula huésped pirateando su metabolismo, y cada dominio de la vida está infectado por diferentes versiones de estos invasores celulares.

Esta tremenda dependencia de las células anfitrionas los empuja a la límites de la definición de la vida, con algunos considerándolos vivos y otros muertos. No es de extrañar que la mayoría de las historias de zombis involucren un virus. Quizás sería más fácil considerar los virus no muertos. La gran pregunta es: ¿de dónde vienen?

teorías que compiten intenta explicar cómo evolucionaron los virus. Uno retrata los virus como descendientes de un antiguo linaje de organismos celulares que vivían dentro de otras células y simplificaron su estructura a lo largo del tiempo. Esto los convertiría en los únicos sobrevivientes de un cuarto dominio de la vida perdido hace tiempo que dejó atrás a la organización celular. Si los virus evolucionaban a partir de organismos vivos, tendría sentido pensar en ellos como vivos ahora.

Agentes deshonestos

Otra teoría propone que los virus comenzaron como agentes genéticos deshonestos, vagabundos en el genoma que escaparon de su confinamiento celular. Podrían estar relacionados con genes de salto que pueden copiarse o cortarse de un genoma y luego pegarse en otras partes del ADN. En ese caso, los virus serían el resultado de accidentes moleculares que se volvieron evolutivamente estables. Esto significa que nunca han sido organismos vivientes completos, del mismo modo que un virus informático no es una computadora completa.

Ambas propuestas tienen sus defectos. El primero no explica cómo son los virus simples. No hay otros organismos conocidos con ese grado extremo de simplificación. Por otro lado, la segunda teoría no explica por qué los virus son mucho más complejos que otros elementos genéticos móviles, ninguno de los cuales tiene nada comparable a una capa de cápside.

Luego, en 2004, científicos descubrió una especie de virus gigante (o "girus") que parecían inclinar la balanza a favor de virus que tienen un origen celular. Se los llama gigantes por una buena razón. Algunas son diez veces más grandes en tamaño y longitud de genoma que nuestro querido virus de la gripe, y tienen tantos genes 2,500 en comparación con el exiguo 11 de la gripe.

Este material genético adicional incluye instrucciones para fabricar proteínas, algo que a duras penas carece de otros virus pero que está presente en todas las demás formas de vida. El sistema molecular no está completo y los giruses aún necesitan invadir las células para crear más giruses. Pero algunos investigadores sugirieron que estos genes podrían ser restos de un pasado celular, respaldando la existencia de un cuarto dominio de la vida.

Por otro lado, la naturaleza genética de los virus los hace propensos a tomar genes de otros organismos. Esto ha provocado otros para discutir que todos estos genes adicionales en giruses son productos del robo evolutivo.

Problema gigante

Ahora un nuevo estudio ha confirmado la naturaleza "prestada" de todos estos genes en virus. La investigación utiliza los métodos más avanzados, denominados Next Generation Sequencing (NGS), para mapear el ADN extraído de una planta de tratamiento de aguas residuales en Klosterneuburg, Austria. En los últimos años, los estudios basados ​​en NGS han descubierto innumerables nuevos tipos de forma de vida, y en este caso, NGS ha revelado un linaje completamente nuevo de virus gigantes, los Klosneuvirus.

Entre todos los giruses, los Klosneuvirus tienen el mayor conjunto de genes involucrados en la fabricación de proteínas. Al comparar los genomas de diferentes virus gigantes y reconstruir cuidadosamente su evolución, los investigadores muestran convincentemente que la maquinaria de fabricación de proteínas en estos giruses es una adición genética relativamente reciente, no los restos de un genoma ancestral más grande.

El estudio argumenta que las células anfitrionas que estos virus trataron de secuestrar pueden haber desarrollado una estrategia de defensa basada en la ocultación de proteínas de los invasores. Luego, los virus se adaptaron al incorporar algunos de estos genes en su genoma. Los investigadores concluyen que los virus gigantes analizados en este estudio han evolucionado varias veces a partir de virus más pequeños, rechazando la idea de que evolucionaron a partir de formas de vida celulares.

Sin embargo, la nueva evidencia no mata los virus completamente. Se descubren nuevos gruñidos en el árbol de la vida todos los días, y un nuevo hallazgo podría proporcionar un vínculo entre la vida celular y acelular, o demostrar lo contrario. Hasta entonces, seguiremos pensando en la naturaleza de la vida, la relación entre zombis y virus, y preguntándonos "¿qué diablos es eso?"

Sobre el Autor

Jordi Paps, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Essex

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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