09/Jul/05

Virus de insectos roba un gen a la célula que ataca

TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Diptera, Drosophila melanogaste, baculovirus, gen f, proteína F, retrovirus, recombinación genética

Investigadores del Boyce Thompson Institute (BTI) de la Universidad Cornell reportan que es muy probable que un gen que le permite a un virus de los insectos ingresar a las células haya sido "robado" de la propia célula anfitriona y haya sido adaptado para beneficio del virus.

Hace tiempo que los virólogos tienen en mente a los baculovirus como potenciales pesticidas. Los baculovirus son un grupo de virus que pueden liquidar a sus insectos anfitriones en cuestión de días pero que no producen más que estornudos en mamíferos. Pero habría que cambiar a los virus para que sean eficaces, ya que matan a los insectos más lentamente que los insecticidas químicos. Estudiar los baculovirus también aporta conocimiento en el comportamiento viral en general.

El presente estudio buscar determinar cómo se produjo en los baculovirus el salto evolutivo necesario para convertirlos en los que son hoy.

En el estudio, reportado en julio en el Journal of Virology, los investigadores del BTI Gary Blissard y Oliver Lung investigaron si un gen de la mosca de la fruta, al que se le llama gen f, se mudó desde un insecto a un virus o si fue a la inversa. (Los retrovirus, como el HIV, insertan sus propios genes en el ADN de los anfitriones para reproducirse, y los remanentes de esas invasiones pueden pasar a los descendientes del anfitrión.) En los virus, un gen f codifica una proteína de fusión (F), que habilita al virus para penetrar la membrana de la célula anfitriona y así infectarla. Los científicos han demostrado ya que es probable que otros genes virales hayan sido copiados desde las células anfitrionas, pero el origen de las llamadas proteínas de fusión, como la F, continúa en el misterio.

"El salto gigante se produce cuando se publica el genoma de la Drosophila melanogaster [mosca de la fruta]", dice Blissard. "La primera cuestión era preguntar si el gen era activado o no, para validar si era un gen de 'buena fe'".

Blissard y Lung encontraron copias del gen de la mosca de la fruta en ARN mensajero (mARN), y también proteínas F; ambos productos que es difícil que surjan si el gen f fuera un trozo de "ADN basura" dejado por un retrovirus que estuvo hace tiempo. Los investigadores luego buscaron evidencia de que la mosca de la fruta regula el gen f, conmutándolo cuando es necesario. De hecho, encontraron que el gen f permanece inactico hasta la tercera etapa (que es la final) del desarrollo de una larva de mosca, y que después se comienzan a producir las proteínas F, que persisten en edad adulta. "[El gen] f parece ser regulado por el desarrollo, como muchos de genes de la Drosophila", dijo Blissard. Aún queda por contestar qué papel exacto desempeña la proteína F en las moscas de la fruta.

En un cierto punto, quizás después de que los retrovirus regaron el genoma del anfitrión con copias múltiples del gen f, un baculovirus lo tomó a través de recombinación. A diferencia de los retrovirus, los baculovirus no insertan sus genes en los genomas de sus anfitriones. Roban genes, en cambio, mezclando el ADN del anfitrión con el propio. "La manera de generar diversidad en su genoma es por recombinación", dice Blissar.

Sin que importe de qué manera el gen f original se pasó desde las moscas de la fruta a los virus, debe haber sido muy imporante para aportar una gran efectividad a su nuevo dueño, dijo Blissard. Él y Lung encontraron que las proteínas F virales migran naturalmente a la superficie de la célula anfitriona, mientras que las proteínas F nativas de la célula parecen quedarse en el interior. "La fusión en las células es regulada por complejos de proteínas bastante grandes. Los virus pueden lograr la fusión de la membrana con una máquina de una sola proteína". Incluso es posible que la proteína F en las moscas de fruta no sea una proteína de fusión.

¿Si la proteína F es tan importante, cómo hacían los baculovirus cuando no la tenían? Estos virus en realidad generan dos tipos de partículas infecciosas en la actualidad, explica Blissard: una especializada en la infección de las células del intestino y otra que disemina la infección a otras partes del insecto. El segundo tipo es el que usa la proteína F para ingresar a las células. Un ancestro de los baculovirus de hoy "debe haber sido sólo un virus del tipo diarréico, que se reproducía en un bajo nivel en el intestino y dejaba que el anfitrión sobreviviera", estima Blissard. "La obtención del gen f puede debe haber causado un cambio radical en la patología de este virus, debido a que un virus que coexiste con su ainfitrión es muy diferente a uno que trata de usar todos los tejidos del animal". En otras palabras, hubo un gen del propio anfitrión que convirtió a los baculovirus en las máquinas de matar que son hoy.

Fuente: EurekAlert - Traducción de Axxón

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