Imagen: Nature
Un estudio genómico de la vida microbiana en un lago antártico ha revelado un nuevo virófago: un virus que ataca a los virus. El descubrimiento sugiere que estas formas de vida son más comunes, y tienen un papel más importante en el entorno de lo que se pensaba anteriormente.
Un grupo de investigación australiano encontró el virófago mientras realizaba estudios en el extremadamente salado Lago Organic en la zona este de la Antártida. Mientras secuenciaba el genoma colectivo de los microbios que vivían en las aguas superficiales, descubrieron el virus, al cual llamaron el Virófago del Lago Organic (OLV).
El genoma del OLV se identificó anidado dentro de las secuencias de phycodnavirus – un grupo de virus gigantes que atacan a las algas. Las pruebas de intercambio genético, y una posible co-evolución, entre ambos sugiere que el phycodnavirus es la presa del OLV. Aunque OLV es el virófago dominante en el lago, el trabajo sugiere que podría haber otros presentes.
Matando a los phycodnavirus, el OLV podría permitir que las algas medrasen. Ricardo Cavicchioli, microbiólogo en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sídney, Australia, y sus colegas encontraron modelos matemáticos del sistema del Lago Organic que tenían en cuenta el peaje del virófago sobre su anfitrión mostrando una menor mortalidad de algas y un mayor florecimiento durante los dos meses de verano sin hielo en el lago.
"Nuestro trabajo revela no sólo una sorprendente diversidad en la vida microbiana de este lago, sino también lo poco que comprendemos sobre la complejidad de las funciones biológicas en funcionamiento", dice Cavicchioli. Las conclusiones se publican en la revista Proceedings of the National Academies of Science.
Otro virófago descrito este mes tiene efectos ecológicos similares. El Mavirus marino ataca al virus gigante de la Cafeteria roenbergensis, el cual depreda a la Cafeteria roenbergensis, una de las especies más extendidas del mundo de zooplancton.
"El Mavirus es capaz de rescatar al zooplancton infectado – lo cual, en cierto modo, le confiere inmunidad a la infección", dice Curtis Suttle, microbiólogo marino en la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, y líder del equipo que descubrió el Mavirus.
"Sin saberlo, teníamos Mavirus en cultivos de nuestro sistema de Cafeteria desde principios de la década de 1990", dice Suttle. Pero el virófago no se identificó hasta que se secuenció el genoma de Cafeteria.
El genoma del Mavirus es similar a las secuencias de ADN llamadas transposones eucarióticos, que se insertan dentro de los genomas de organismos pluricelulares tales como plantas y animales. Estos ‘genes saltarines’ pueden ser descendientes de un virófago, dice Suttle. “Se puede imaginar la presión evolutiva para los anfitriones para cultivar de algún modo virófagos que los protejan dela infección de virus gigantes”, dice.
El primer virófago, conocido como Sputnik, se descubrió en una torre de enfriamiento de agua en París en 2008. "Habíamos estado esperado que otros encontrasen virófagos, para confirmar que nuestro descubrimiento no era un artefacto", dice Christelle Desnues, microbióloga en el Centro Nacional de Investigaciones Científicas en Marsella, Francia, y miembro del equipo que describió el Sputnik. Ahora anticipa "un descubrimiento exponencial de virófagos".
Los anfitriones de los tres virófagos conocidos pertenecen a un grupo de virus gigantes conocidos como virus de gran ADN nucleocitoplasmático (NCLDV). "Los virus NCLDV tienen genomas grandes y completas que les permiten incorporar virófagos menores, algo que los virus pequeños no son capaces de hacer", dice Desnues.
El OLV fue descubierto cuando la estudiante graduada de Cavicchioli, Sheree Yau, observó que algunas de las secuencias de microbios del Lago Organic eran similares a las codificadas en la cobertura de proteínas del Sputnik. El Mavirus tenía secuencias similares, por lo que la pauta podría ayudar a identificar otros virófagos.
El OLV, o los virófagos similares, pueden estar muy extendidos. El gen de su cobertura de proteínas encaja con las secuencias ya encontradas en una gran cantidad de otros entornos acuáticos, incluyendo cerca del Lago Ace en la Antártida, un lago salino en las Galápagos, una zona de surgencia cerca de las Galápagos, un estuario en Nueva Jersey, y un lago de agua dulce en Panamá.
El alto número de coincidencias refleja el hecho de que el OLV es el primer virófago en encontrarse en su entorno natural, dice Federico Lauro, también biólogo molecular en la Universidad de Nueva Gales del Sur y coautor del artículo.
El Lago Organic, formado hace 600 años cuando el nivel del mar era más alto, es un laboratorio natural, dice Lauro. "Estos lagos de origen marino son unos extraordinarios laboratorios para trabajar, debido a que están aislados, aunque son sistemas dinámicos".
Información de Nature. Resumen de Sophimanía
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