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# Biología # Bioinformática

La Influencia Oculta de los Retrovirus en Nuestro ADN

Los retrovirus se cuelan en nuestro ADN, moldeando la evolución y la inmunidad.

Martin C. Frith

― 7 minilectura


Retrovirus: Influencers Retrovirus: Influencers Genéticos Ocultos antiguos en nuestro ADN. Descubriendo el impacto de los virus
Tabla de contenidos

Los retrovirus son un tipo especial de virus que pueden cambiar su ARN a ADN después de entrar en una célula. Este proceso se llama transcripción inversa. Una vez que el ARN se convierte, el nuevo ADN se inserta en el material genético de la célula, convirtiéndose en lo que llamamos un provirus. Si esta inserción ocurre en las células reproductivas, el provirus puede pasar a las futuras generaciones. Cuando esto pasa, el provirus se conoce como un retrovirus endógeno (ERV).

Entonces, ¿qué significa todo esto? Significa que algunos virus son lo suficientemente astutos como para hacerse parte de nuestro ADN y pueden ser heredados de padres a hijos, como ese movimiento de baile vergonzoso que corre en la familia.

Un Legado Oculto en Nuestros Genes

De hecho, muchos seres vivos, incluyendo a los humanos, llevan restos de antiguos ERVs en su ADN. En los humanos, estos fragmentos constituyen alrededor del 8% de nuestro genoma. Piensa en estos restos como fósiles que cuentan la historia de la historia viral y la evolución. Algunos de estos fragmentos virales antiguos incluso se transformaron en genes importantes que nos ayudan a funcionar.

Imagina encontrar una vieja caja polvorienta en tu ático etiquetada como "Cosas Antiguas": algunos artículos pueden ser inútiles ahora, pero otros podrían resultar ser tesoros valiosos.

La Estructura de un Retrovirus

Un provirus retroviral tiene estructuras únicas en ambos extremos llamadas repeticiones terminales largas (LTRs). Entre estas LTRs se encuentra el área interior, que codifica proteínas esenciales necesarias para el ciclo de vida del virus. Sin embargo, la mayoría de las veces, solo se pueden encontrar LTRs solitarios como restos en nuestro ADN. Estos LTRs solitarios probablemente provienen de un proceso llamado recombinación homóloga, que elimina la región interior y deja solo un LTR.

Virus Defectuosos y Sus Amigos

A veces, un virus puede mutar y perder su capacidad de replicarse por sí mismo, convirtiéndose en lo que llamamos un virus "defectuoso". Sorprendentemente, incluso los virus defectuosos pueden sobrevivir pidiendo prestado elementos de un virus "ayudante" para seguir propagándose. Este préstamo puede dar lugar a nuevas formas de virus que incorporan fragmentos del material genético del hospedador.

Por ejemplo, en los koalas, se ha encontrado una forma defectuosa de un retrovirus llamado RecKoRV. Algunas familias de koalas parecen tener solo RecKoRV, lo que sugiere que estos koalas pudieron haber tenido ayudantes en el pasado que llevaban la versión completa del retrovirus. ¡Es un poco como necesitar un amigo para completar tu proyecto grupal!

El Árbol Genealógico de los Retrovirus

Los retrovirus pertenecen a una familia llamada Retroviridae, que incluye varios grupos como Alpharetrovirus, Betaretrovirus y otros. Los científicos a menudo clasifican los ERVs relacionados con estos retrovirus en diferentes grupos. Por ejemplo, los ERVs del grupo I están relacionados con los Gamma- y Epsilonretrovirus, mientras que el grupo II está asociado con Alpha- y Betaretrovirus.

Clasificar los ERVs puede ser complicado, ¡casi como intentar organizar una gran reunión familiar sin un árbol genealógico!

El Desafío de Nombrar los ERVs

Nombrar estos ERVs puede ser confuso. Muchos tipos tienen nombres crípticos que no ayudan a los no especialistas a entender lo que son. Por ejemplo, nombres como MER41E podrían sonar más a nombre de un robot que a un elemento biológico. Esta confusión puede hacer que aprender sobre estos elementos sea más difícil, especialmente para las personas en campos como la genética. Los científicos han sugerido un sistema de nombres más sencillo para ayudar a aclarar las cosas.

Buscando Nuevos Tipos de ERVs

Los investigadores han realizado estudios para encontrar tipos desconocidos de elementos móviles en el genoma humano. Se centraron en áreas que carecían de clasificaciones claras, lo que indica la presencia de nuevos ERVs. Estos esfuerzos revelaron que no todos los tipos de elementos móviles han sido identificados aún, lo cual es sorprendente dado cuánto se ha estudiado el genoma humano a lo largo de los años.

Es un poco como buscar en toda tu casa calcetines perdidos y seguir encontrando algunos escondidos detrás del sofá.

Perspectivas a Partir de la Alineación del Genoma

Al examinar los huecos en las secuencias genéticas y cómo se alinean diferentes elementos entre sí, los científicos dedujeron la presencia de nuevos ERVs. Si una secuencia de ADN existe en algunas especies pero no en otras, puede sugerir que hubo una inserción en su ancestro común. Este enfoque ayuda a ilustrar la historia genética compartida por diferentes especies.

El Descubrimiento del ERV-Hako

Un descubrimiento notable es un ERV llamado Hako. Este ERV parece haberse insertado en el genoma de nuestros antepasados después de que se separaron de otras líneas primates. Lo que hace que Hako sea particularmente intrigante es que partes de su estructura son similares a un gen en humanos, lo que sugiere que ha jugado un papel en nuestra composición genética a lo largo del tiempo.

Si los genes fueran superhéroes, ¡Hako podría ser el compañero sigiloso que ayudó en las sombras!

ERVs Relacionados Entre Especies

Curiosamente, los investigadores también encontraron ERVs relacionados en varios primates, incluyendo monos y lémures. Estos elementos compartidos pueden decirnos que ciertos retrovirus ingresaron a sus genomas en momentos similares, lo que sugiere una historia viral compartida.

Imagina un árbol genealógico que se ramifica no solo con parientes, sino también con invitados no deseados: ¡los virus que se colaron en la fiesta genética!

El Intrigante Caso del ERV-V

Otro ERV, llamado ERV-V, tiene dos copias en el genoma humano y parece tener funciones relacionadas con la placenta. Algunos investigadores han observado que estos elementos virales exhiben cambios evolutivos que pueden contribuir a la adaptación de los animales. Este descubrimiento abre preguntas fascinantes sobre cómo los restos virales pueden influir en la salud y el desarrollo.

Es como descubrir que una antigua receta familiar provenía de un ancestro misterioso que ni siquiera era parte de la familia hasta ahora.

Cómo los ERVs Ayudan con la Inmunidad

Ciertas secuencias de ERV, como las de la familia MER41, se han vinculado a procesos inmunológicos importantes, ayudando a regular las respuestas a infecciones. Otras secuencias pueden incluso servir como potenciadores para genes involucrados en la inmunidad.

Piensa en ello como tener un familiar que siempre trae los mejores bocados para enfrentar cualquier enfermedad en las reuniones familiares.

MER41 y Su Papel en la Evolución

Las secuencias MER41 se han encontrado también importantes en otras especies. Entraron en los genomas de varios animales alrededor del mismo tiempo y pueden ofrecer información sobre cómo diferentes criaturas responden a infecciones y se adaptan con el tiempo.

Muchos de estos hallazgos sugieren que, aunque algunos ERVs pueden parecer sobras inútiles, en realidad pueden influir en nuestra biología y evolución.

La Búsqueda Continúa

A pesar de numerosos estudios, los científicos siguen buscando más tipos de ERVs. Los hallazgos en versiones más nuevas del genoma sugieren que aún hay mucho por aprender.

Mantener un seguimiento de todos los diferentes tipos de ERVs es un poco como tratar de recordar cada personaje en una telenovela de larga duración: justo cuando piensas que los conoces a todos, ¡aparece uno nuevo!

Conclusión

Los retrovirus endógenos son un área emocionante de investigación que nos ayuda a entender nuestra historia genética. Nos muestran cómo los virus pueden colarse en nuestro ADN e influir en varios aspectos de nuestra biología. Aunque puedan ser restos de infecciones antiguas, a menudo juegan papeles significativos en nuestras vidas hoy en día. La búsqueda continua de nuevos tipos de ERVs promete revelar más secretos sobre el pasado y cómo este da forma a nuestro presente.

A medida que los investigadores continúan su trabajo, es posible que descubran que nuestros genes llevan más historias de las que jamás imaginamos, ¡casi como un álbum familiar misterioso que pensábamos conocer!

Fuente original

Título: Further varieties of ancient endogenous retrovirus in human DNA

Resumen: A retrovirus inserts its genome into the DNA of a cell, occasionally a germ-line cell that gives rise to descendants of the host organism: it is then called an endogenous retrovirus (ERV). The human genome contains relics from many kinds of ancient ERV. Some relics contributed new genes and regulatory elements. This study finds further kinds of ancient ERV, in the thoroughly-studied human genome version hg38: ERV-Hako, ERV-Saru, ERV-Hou, ERV-Han, and ERV-Goku. It also finds many relics of ERV-V, previously known from just two copies on chromosome 19 with placental genes. It finds a type of ERV flanked by MER41E long terminal repeats (LTRs), with surprisingly little similarity to the known MER41 ERV. ERV-Hako has subtypes that contain sequence from host genes SUSD6 and SPHKAP : the SUSD6 variant was transferred between catarrhine and platyrrhine primates. A retrovirus uses tRNA to prime reverse transcription: Hako is the only human ERV relic that used tRNA-Trp (tryptophan, symbol W), and HERV-W is misnamed because it used tRNA-Arg, based on the Genomic tRNA Database. One ERV-Saru LTR is the previously-described enhancer of AIM2 in innate immunity. This study contributes to understanding primate ERV history, but also shows that related ERVs can have drastic differences, challenging the goal of clearly annotating all ERV relics in genomes.

Autores: Martin C. Frith

Última actualización: 2024-12-13 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627920

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627920.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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