El código genético de un Amoebidium unicelular contiene restos de antiguos virus gigantes, lo que proporciona información sobre la evolución genética de la vida compleja, según encuentra un nuevo estudio. Este descubrimiento revela que estos genes virales, aunque potencialmente dañinos, permanecen inactivos a través de procesos químicos dentro del ADN del ambidio, lo que sugiere una relación más compleja entre los virus y sus huéspedes, lo que puede afectar nuestra comprensión de la evolución genética en otros organismos, incluidos los humanos.
Los microorganismos revelan cómo nuestros ancestros unicelulares integraron el ADN viral en sus propios genomas.
Los investigadores han descubierto restos de antiguos virus gigantes en el genoma de Amipidium, un organismo unicelular, lo que sugiere que dichas secuencias virales pueden haber desempeñado un papel en la evolución de formas de vida complejas. Este estudio destaca la relación dinámica entre los virus y sus huéspedes y también refleja la genética humana.
Un cambio sorprendente en la historia evolutiva de la vida compleja ha sido revelado en un nuevo estudio publicado en Progreso cientificoInvestigadores de la Universidad Queen Mary de Londres han descubierto que un organismo unicelular estrechamente relacionado con los animales contiene restos de antiguos virus gigantes dentro de su código genético. Este descubrimiento proporciona información sobre cómo los organismos complejos adquieren algunos de sus genes y subraya la interacción dinámica entre los virus y sus huéspedes.
El estudio se centró en un microbio llamado Amoebidium, un parásito unicelular que se encuentra en ambientes de agua dulce. Al analizar el genoma de Amoebidium, los investigadores dirigidos por el Dr. Alex de Mendoza Soler, profesor titular de la Facultad de Ciencias Biológicas y del Comportamiento de Queen Mary, encontraron una sorprendente abundancia de material genético que se originó a partir de virus gigantes, algunos de los virus más grandes conocidos por la ciencia. Estas secuencias virales estaban densamente metiladas, un marcador químico que a menudo silencia los genes.
«Es como encontrar troyanos escondidos dentro del ambidium». ADN«Estas adiciones virales son potencialmente dañinas, pero el amibidio parece mantenerlas bajo control silenciándolas químicamente», dice el Dr. de Mendoza-Soler.
El microbio Amoebidium appalachense pasa por su ciclo de vida de desarrollo en el laboratorio. Los núcleos se dividen dentro de la célula hasta la madurez (unas 40 horas en el vídeo), cuando cada núcleo se convierte en una sola célula y la colonia se desprende, dando lugar a la descendencia. Crédito de la foto: Álex de Mendoza.
Investigación en curso e implicaciones.
A continuación, los investigadores investigaron la prevalencia de este fenómeno. Compararon los genomas de varios aislados de Amybidium y encontraron una variación significativa en el contenido viral. Esto sugiere que el proceso de integración y silenciamiento del virus es continuo y dinámico.
«Estos hallazgos desafían nuestra comprensión de la relación entre los virus y sus huéspedes», dice el Dr. de Mendoza Soler. «Tradicionalmente, los virus son vistos como invasores, pero este estudio sugiere que las adiciones virales pueden haber jugado un papel en la relación». evolución de organismos complejos proporcionándoles nuevos genes”. «Esto se permite mediante la domesticación química del ADN de estos invasores».
Las células de Amybidium apalachians están teñidas para detectar ADN (en azul, que muestra el núcleo) y actina (en verde), resaltando las membranas celulares en el paso de formación celular en la colonia. Derechos de autor: Álex de Mendoza
Además, los hallazgos de los investigadores de Amoebidium ofrecen interesantes paralelismos con la forma en que nuestros genomas interactúan con los virus. Al igual que Amoebidium, los humanos y otros mamíferos tienen restos de virus antiguos, llamados retrovirus endógenos, incrustados en su ADN. Si bien anteriormente se pensaba que estos residuos eran «ADN inactivo», algunos de ellos ahora pueden ser útiles. Sin embargo, a diferencia de los virus gigantes que se encuentran en Amoebidium, los retrovirus endógenos son mucho más pequeños y el genoma humano es mucho más grande. Investigaciones futuras pueden explorar estas similitudes y diferencias para comprender la compleja interacción entre virus y formas de vida complejas.
Referencia: “La metilación del ADN permite la endogamia recurrente de virus gigantes en un pariente animal” por Luke A. Sari y Iana F. Kim, Vladimir Ovchinnikov, Marin Oliveta, Hiroshi Suga, Omaya Dodin, Arnau Sepe Pedros y Alex de Mendoza, 12 de julio de 2024. Progreso cientifico.
DOI: 10.1126/sciadv.ado6406
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