Virofagos: virus que infectan virus

En los últimos meses he estado siguiendo muy de cerca una polémica científica algo subida de tono (dentro de la obligada corrección) sobre los Virofagos. Como muy bien explica JAL (responsable de cultura científica del CBM y gran divulgador de la ciencia en genral) en su blog Bio (Ciencia+Tecnología), los virofagos (a mí me gusta más sin acento) son virus que infectan virus. La polémica, a priori muy interesante, versa sobre si estos “bichitos” son algo novedoso o si sus características los hacen equivalentes a los “virus satélites”, de los que se conocen varios ejemplos desde hace tiempo. Sin embargo, como cualquiera puede imaginarse, al final la polémica se ha diluido en un problema de nomenclatura para dos conceptos que, diferentes o no, deben estar incluidos en un (sub)grupo conjunto. No obstante, me ha servido para aprender mucho sobre virología en general y para reflexionar sobre algunos presentes y futuros proyectos de investigación en los que estoy involucrado. Voy a intentar contar un poco el origen y desarrollo de esta polémica, intercalando alguna cuñita para que se entienda mi interés por el asunto.

En el año 2004, el laboratorio del Dr. Raoult en Marsella publicó un artículo en el que describía un virus del copón. Los Mimivirus. Es tan grande como algunas bacterias pequeñas y tiene el genoma más grande que varias de ellas. Además su genoma contiene genes que hasta el momento se consideraban exclusivos de organismos vivos. El asunto fue para mi muy interesante desde el principio porque este virus tenía algunas características en común con un grupo de virus que se denominan Virus grandes nucleo-citoplasmáticos de DNA (NCLDV, en inglés), en el que se integra también el Virus de la Peste Porcina Africana (VPPA), sobre el que yo estaba preparando mi tesis doctoral. En aquel momento el asunto me generó una curiosidad tremenda y desde entonces he leído o al menos ojeado, todos los artículos publicados al respecto. Mi interés por los mimivirus, entre otras cosillas, se ha centrado estos años en el hecho de que su genoma incluye un grupo de genes (grande, claro) que tienen la información para la síntesis de proteínas implicadas en la reparación del ADN. Esto no es algo muy común entre los virus, aunque casi todos los miembros del grupo NCLDV contienen alguno de estos genes, y uno de los ejemplos es el VPPA; lo que tenía una relación directa con mi trabajo de tesis. Sin embargo, también en la investigación, donde manda patrón no manda marinero y uno tiene que desarrollar los temas que le indican los jefes y/o las fuentes de financiación.

Pero lo que realmente me fascinó vino después. En 2008, otra vez el Dr. Raoult y algunos colaboradores, publicaron un artículo realmente sorprendente. En él anunciaban que habían descubierto un pequeño virus, que llamaron Sputnik, que exclusivamente podía reproducirse si estaba asociado a un virus “primo” del Mimivirus, que llamaron “Mamavirus”. Pero además de requerir el mamavirus, lógicamente también se requería el hospedador del Mamivirus, un alga unicelular. El mamavirus puede infectar este alga por sí solo y reproducirse, pero el Sputnik no puede hacerlo sin presencia del mamavirus. Además, pero no menos importante, el Sputnik afecta negativamente al mamavirus, disminuyendo el número de partículas que salen de cada célula de alga. De esta manera, el Sputnik se convierte en un parásito. Un virus que es parásito de otro virus. Virofago.

En mi laboratorio, lo primero que me dijeron cuando les conté mi espectacular hallazgo bibliográfico fue que estos “virofagos” se parecen mucho a los denominados virus asociados, que co-existen y dependen de otros virus. Como ya he contado arriba, este problema conceptual ha existido desde el principio y existe todavía. A lo largo del año 2011 ha habido una correspondencia en Nature Reviews Microbiology al respecto, iniciada por M. Krupovic, renombrado virólogo del Instituto Pasteur y defensor de la inclusión de los virofagos como virus satélites, y continuada por M. Fisher, a la sazón primer autor de los artículos sobre el CroV y el Mavirus, y por tanto, defensor de la nueva terminología. Para abreviar, quisiera citar la última carta, ya en 2012, otra vez del Dr. Raoult, que intenta poner algo de cordura con una definición, en mi opinión, salomónica.  En esta ocasión ellos proponen una clasificación de los virus en base del hospedador, de manera que tanto los virus satélites como los virofagos, pertenecerían a un mismo grupo denominado “virus de virus”, aunque ambos conservando su nombre y características. Como el Dr. Raoult fue el primero que acuñó el término virofago para su Sputnik, no esperaba que diera marcha atrás, pero la agrupación de satélites y virofagos en el mismo grupo en cierto modo da cierta razón a los más escépticos. Veremos si la correspondencia continúa. Por mi parte, sin entrar en detalles, creo que aunque tienen muchas cosas en común, al menos hay una característica diferencial (el efecto negativo sobre el virus que necesitan) por lo que creo que acuñar el término Virofagos, aunque pudiera parecer osado inicialmente, fue una decisión acertada.

Mi interés por los virofagos me llevó también a encontrar un nuevo artículo sobre otro virofago. En este caso se describía un virofago que regulaba los ciclos de crecimiento de un alga y su virus en un lago de la Antártida. El alga unicelular crece de forma exponencial, pero su población baja a intervalos debido a la infección por un virus específico. Pero este virus no acaba por exterminar al alga porque a su vez está controlado debido a la existencia de un virofago que limita su crecimiento. De esta manera, se aporta la primera pista al papel que estos bichitos raros pueden ejercer en la naturaleza, regulando las poblaciones de los virus, los depredadores más abundantes.

Hasta este momento mi gran interés por los virofagos era básicamente por curiosidad. Yo había trabajado con virus, pero mi trabajo nada tenía que ver con esto. En ese momento, justo a mi vuelta a España, estaba trabajando en el laboratorio de Margarita Salas, con el bacteriófago φ29. Este virus, que infecta a la bacteria no patógena Bacillus subtilis, ha sido un modelo de trabajo por varios motivos, fundamentalmente relacionados con su maquinaria de replicación del ADN. La replicación del ADN de F29 requiere fundamentalmente dos proteínas, una ADN polimerasa, que tiene unas características que la hacen muy eficaz (y muy útil en biotecnología) y una Proteína Terminal (TP), que sirve de punto de inicio o de anclaje para iniciar (primar, usando la traducción literal del inglés) la nueva cadena de ADN. Mi trabajo, ya voy abreviando esto, se centra en esta TP.  Y la TP de φ29 se convierte en el nexo que une mi trabajo con los virofagos, en particular con un nuevo virofago, que sus descubridores denominaron Mavirus. El mavirus “infecta” (a estas alturas me atrevo a tomarme la licencia literaria) a otro virus que se llama CroV que, a su vez, infecta a un bichito unicelular, muy abundante en el mar, que se llama Cafeteria roenbergensis. Este bicho es un organismo flagelado y heterótrofo, que quiere decir que es un depredador de bacterias y otros microorganismos. De hecho, en cuanto al número, es el depredador más abundante en la naturaleza. El nombre, que como a mí le habrá llamado la atención a todo el mundo, se debe a que sus descubridores, en la ciudad danesa de Rosenberg,  iban a una cafetería en la que había un neón publicitario con la típica forma arriñonada del flagelado en cuestión.

En cuanto a lo que a mi me interesaba, el Mavirus, sugerían los autores podía ejercer un papel esencial en la regulación del crecimiento del CroV, lo que repercutía directamente en los ciclos de crecimiento de las poblaciones de C. roenbergensis. Pero, aún había algo más interesante para mi, este nuevo virofago es algo diferente de los anteriores en su estructura genómica y en cuanto a la predicción de genes y proteínas que podría tener. Una de esas diferencias es que contiene un gen que podría codificar la información para una proteína  ADN polimerasa del tipo “protein-primed”, es decir que necesita una proteína para iniciar la replicación, de forma similar a la ADN polimerasa del bacteriófago φ29, con el que yo trabajo. El tiempo, y el trabajo, dirán si esta relación acaba siendo fructífera.

Como reflexión final, me gustaría incidir en el interesante papel ecológico que estos virus pueden tener en la regulación de las interacciones depredador/presa, es decir, virus/microorganismo unicelular, en un medio tan importante como el mar. Un papel todavía sin concretar y sobre el que queda mucho trabajo por hacer, tanto a nivel puramente ecológico, estudiando la evolución de las poblaciones de los organismos implicados, como a nivel de la biología molecular, desentrañando la biología de estos nuevos virus de virus.

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4 comentarios

  1. Querido compañero, enhorabuena por tu interesantítismo Post -y gracias por tu deferencia para conmigo-. Con tu permiso, se lo pasaré a mis alumnos, con los que ya hemos tratado el tema de los Giruses…
    Por cierto, quién eres? Con tus datos… tengo alguna pista, pero no estoy seguro…
    Un saludo.
    JAL

    1. Hola JAL,

      Me llamo Modesto Redrejo. Realizé mi tesis en VPPA y un post-doc en París y, como ya sabes, ahora trabajo con Margarita. Acabo de iniciar el blog sobretodo para mis amigos y circulo cercano y será un poco de todo (ciencia, literatura, viajes, deportes…), pero me alegra mucho que te haya interesado. Para mi es un honor que te interese y quieras distribuirlo. Cualquier comentario, sugerencia y crítica me interesa.
      Un saludo,
      Modesto.

  2. […] jamás imaginado, Mimivirus. Y en 2008, el primer virus que “infecta” a otro virus, el virofago […]

  3. Cuáles serían las diferencias entre un virofagos y un virus satélite??

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