La evolución del concepto de "virus"
No es difícil entender por qué la clasificación de los virus siempre ha sido difícil. Sus formas parecen ser diferentes cada vez que las miras al microscopio. El primer interés por los virus surgió de su asociación con enfermedades: la palabra "virus" proviene de la palabra latina que significa "veneno". A finales del siglo XIX, los investigadores se dieron cuenta de que algunas enfermedades, incluidas la rabia y la fiebre aftosa, eran causadas por partículas mucho más pequeñas que se comportaban como bacterias. Debido a que el virus en sí tiene propiedades biológicas definidas y puede transmitirse entre víctimas y producir efectos biológicos obvios, se lo considera el más simple de todos los organismos vivos con genes.
Los virus se degradaron hasta convertirse en sustancias químicas sin vida después de 1935, cuando Wendell M. Stanley y sus colegas cristalizaron por primera vez uno en lo que hoy es la Universidad Rockefeller en la ciudad de Nueva York: el virus del mosaico del tabaco. Descubrieron que los virus están compuestos de una serie de sustancias bioquímicas complejas, pero carecen de la función metabólica, un sistema básico necesario para realizar las actividades bioquímicas de la vida. Por este trabajo, Stanley compartió el Premio Nobel de 1946, en química, no en fisiología ni en medicina.
Investigaciones adicionales realizadas por Stanley y otros descubrieron que este virus está compuesto de ácido nucleico (ADN o ARN) rodeado por una cubierta de proteína. La cubierta de proteína también puede proteger la proteína, que es un virus involucrado en la infección. Según esta descripción, los virus parecen parecerse más a sustancias químicas que a organismos. Pero una vez que el virus ingresa a la célula (llamada huésped después de la infección), ciertamente no es una sustancia inactiva. Se quita la capa, expone genes, guía el propio sistema de replicación de la célula para copiar el ADN o ARN del invasor y fabrica más proteínas virales según las instrucciones del ácido nucleico viral. Las piezas virales recién creadas encajan y emergen más virus, que pueden infectar otras células.
Son estos comportamientos de los virus los que hacen que muchas personas crean que los virus están en el límite entre las sustancias químicas y los organismos. Recientemente, los virólogos Marc H. V. van Regenmortel, de la Universidad de Estrasburgo (Francia) y Brian W. J. Mahy, de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, propusieron una visión más poética. Dicen que los virus viven una "vida prestada" porque dependen de las células huésped. Curiosamente, aunque los biólogos han creído durante mucho tiempo que los virus no eran más que cajas que contenían sustancias químicas, utilizaron la actividad de los virus en las células huésped para determinar cómo los ácidos nucleicos codifican las proteínas: de hecho, la información obtenida a través de los virus sienta las bases para la biología molecular moderna. base.
Los biólogos moleculares siguen cristalizando la mayoría de los componentes básicos de la célula. Ahora están acostumbrados a tratar componentes celulares como ribosomas, mitocondrias, membranas celulares, ADN y proteínas como máquinas químicas o materiales que las máquinas utilizan o fabrican. Frente a diversas estructuras químicas complejas que completan procesos vitales durante todo el día, esta puede ser la razón por la que la mayoría de los biólogos moleculares no están dispuestos a perder mucho tiempo preocupándose por si los virus están vivos. Para ellos, pensar en esta cuestión equivale a considerar si esos componentes subcelulares están vivos. Debido a esta visión miope, sólo pueden reconocer cómo los virus dañan las células o causan enfermedades. En cuanto a la pregunta más general de cómo los virus contribuyeron a la historia de la vida en la Tierra, sigue sin respuesta o incluso planteada. Trataré brevemente este tema más adelante.
Confusión sobre las células
“Durante aproximadamente un siglo, el debate sobre si un virus es un organismo ha preocupado a los biólogos. El debate se originó en gran medida a partir de una conclusión de la segunda mitad del siglo XIX. siglo XIX que las células son la unidad básica de todos los seres vivos. Los virus son más simples que las células, por lo que, lógicamente, los virus no son seres vivos. Esta visión utiliza el dogma para determinar la semántica, poniendo el carro delante del caballo, y debe abandonarse.
"
——Biólogo evolutivo estadounidense Paul Ewald, 2000
Impacto en la evolución
El debate sobre si los virus están vivos de forma natural lleva a otra pregunta: ¿Está pensando en ¿Si los virus están vivos es sólo una cuestión filosófica, que allana el camino para un debate activo, feroz y llamativo, sin mucha importancia práctica? ¿La forma en que se desarrolla esta pregunta afecta la forma en que los científicos piensan sobre los propios virus? tienen una historia evolutiva antigua que se remonta a los orígenes de la vida celular, como algunas enzimas reparadoras virales utilizadas para cortar y sintetizar daños en el ADN, reparar daños oxidativos, etc. [consulte el diagrama del cuadro a continuación] - son específicas de ciertos virus y pueden tener. cambiado poco durante miles de millones de años.
Sin embargo, la mayoría de los biólogos evolucionistas insisten en que los virus son inanimados y, por lo tanto, no merecen una consideración seria al intentar comprender el proceso de evolución. También ven a los virus como genes que de alguna manera escaparon. El huésped y adquirió una cubierta proteica. Los parásitos derivan de la degradación de los genes del huésped. De esta manera, los virus quedarán excluidos de la red de la vida porque no se puede comprender su importante papel en el origen de las especies y el mantenimiento de la vida (de hecho, en). la "Enciclopedia de la evolución" publicada en 2002, de las 1.205 páginas, sólo 4 tratan sobre virus)
Por supuesto, los biólogos evolutivos no niegan que los virus desempeñan un papel en la evolución y son objetos inanimados. por lo tanto, agrupada con el cambio climático, esta influencia externa selecciona entre individuos con diferentes características genéticas que están controladas por la genética; aquellos con la mejor capacidad para sobrevivir y crecer frente a estos desafíos continuarán reproduciéndose con éxito, transmitiendo así sus genes.
Sin embargo, los virus intercambian información genética directamente con los organismos vivos, es decir, la mayoría de los virus conocidos pueden sobrevivir durante mucho tiempo, son inofensivos y no causan enfermedades, lo que puede causar. Sorprende a la mayoría de los médicos y biólogos evolutivos. Los virus viven en las células y pueden permanecer inactivos durante largos períodos de tiempo o aprovechar el sistema de replicación de la célula para ralentizar el proceso y multiplicarse a un ritmo constante. que sean detectados por el sistema inmunológico del huésped; básicamente, cada paso del proceso inmunológico puede ser regulado por varios genes del virus.
Además, los genomas virales (complementos completos de ADN o ARN) se pueden trasplantar permanentemente. un huésped, agregando genes virales a la descendencia del huésped, convirtiéndose en última instancia en una parte crítica del genoma de la especie huésped, en lugar de surgir lentamente de genes internos. La fuerza externa de selección en el cambio, el impacto de los virus es ciertamente mucho más rápido y. más directo La gran cantidad de virus, junto con su rápida reproducción y mutación, los convierte en la fuente más importante de innovación genética en el mundo: a menudo "inventan" genes únicos a partir de virus que se propagan por otros organismos. y desempeñan un papel en la evolución.
Según los datos publicados por el Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano, entre 113 y 100 genes aparecen en genomas bacterianos y humanos. Algunos de los 223 genes no se encuentran en los genomas bien estudiados. organismos que son evolutivamente intermedios entre estos dos extremos, como Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster y el nematodo C. elegans. Algunos investigadores creen que estos organismos, que surgieron después de las bacterias y antes que los vertebrados, perdieron los genes en algún momento de su historia evolutiva. También se ha sugerido que estos genes se transfirieron directamente al linaje humano a través de bacterias invasoras.
Mi colega Victor DeFilippis del Instituto de Terapia Génica y Vacunas de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón y yo propusimos una tercera posibilidad: tal vez el virus produzca genes y luego los trasplante a dos linajes diferentes; por ejemplo, bacterias y vertebrados. . Los genes que las bacterias aparentemente confirieron a los humanos pueden haberse originado a partir de virus.
De hecho, Philip Bell de la Universidad Macquarie en Sydney, Australia, y yo creemos que el núcleo en sí se deriva del virus. La presencia de un núcleo distingue a los eucariotas (organismos con un verdadero núcleo en sus células), incluidos los humanos, de los procariotas como las bacterias. No es satisfactorio explicar este proceso simplemente diciendo que los procariotas se adaptan gradualmente a su entorno y evolucionan hacia eucariotas. Lo más probable es que el núcleo haya evolucionado a partir de grandes virus de ADN que colonizaron permanentemente a los procariotas. Los datos de secuenciación del genoma respaldan esta idea.
Los datos mostraron que un virus llamado T4, que infecta bacterias, tiene genes que controlan la ADN polimerasa, una enzima que copia el ADN, que están estrechamente relacionados con otras ADN polimerasas en eucariotas y con los virus que los infectan. Patrick Forterre, de la Universidad de París-Nantes, también analizó las enzimas que controlan la replicación del ADN y concluyó que los genes que controlan estas enzimas en los eucariotas pueden provenir de virus.
Los virus infectan toda la vida en la Tierra, desde organismos unicelulares hasta humanos, y a menudo determinan qué organismos sobrevivirán. Pero el virus en sí también está evolucionando. Los nuevos virus, como el VIH-1, el virus que causa el SIDA, pueden ser las únicas entidades biológicas que los investigadores presencian, proporcionando ejemplos de evolución en tiempo real.
Los virus son importantes para la vida. Son la línea divisoria en constante cambio entre biología y bioquímica. A medida que sigamos descubriendo los genomas de más y más organismos, la contribución de los virus como acervo genético antiguo y dinámico se hará cada vez más evidente. Del 65438 al 0959, el premio Nobel Salvador Luria reflexionó sobre el impacto de los virus en la evolución. "Puede que no lo sintamos", escribió. "En los virus, al combinarse con genomas celulares y luego resurgir, podemos encontrar el equipo y los procesos que han creado patrones genéticos exitosos durante la evolución, ya sea que pensemos en los virus como seres vivos o no, es hora de restaurar su forma original". eso, es decir, reconocer su posición en la red de la vida y estudiarlos.
Encuestado: Bello Aprendiz de Magia de Color Nivel 1 2-23 20:42