El papel de los retrovirus en la evolución de los primates

Los retrovirus son un tipo de virus que se descubrieron hace más de cien años. Se pueden encontrar en muchos animales y tienen una forma similar de replicarse. Cuando un retrovirus infecta una célula, primero convierte su ARN en ADN. Este ADN luego se convierte en parte del ADN de la célula huésped y puede quedarse ahí con el tiempo. Cuando este ADN se integra en el material genético del huésped, se le llama provirus. Los provirus tienen regiones específicas que les permiten hacer nuevas partículas de virus y proteínas necesarias para su ciclo de vida.

#Tipos de Retrovirus

Los retrovirus se pueden clasificar principalmente en dos tipos: retrovirus exógenos y endógenos. Los retrovirus exógenos son los que infectan y se propagan entre individuos, mientras que los retrovirus endógenos, o ERVs, son aquellos que se han integrado en el genoma del huésped y se heredan a través de generaciones.

Durante millones de años, se han acumulado muchas copias de ERVs en el ADN de los vertebrados. Algunas de estas copias son completas, mientras que otras son fragmentos rotos. Los retrovirus exógenos tienen un conjunto de genes clave que les ayudan a funcionar. Estos genes incluyen gag, pro, pol y Env, que son importantes para hacer nuevas partículas de virus.

#Entendiendo los Genes

El gen env es particularmente interesante porque determina cómo el virus infecta tipos específicos de células. El gen env produce proteínas que permiten al virus entrar en las células del huésped. Estas proteínas tienen una estructura única y cambian constantemente debido a la presión del sistema inmunológico del huésped. Esta variación es crucial para que el virus se adapte y sobreviva.

Los otros tres genes - gag, pro y pol - tienen roles en la formación del virus y en ayudar con su replicación. Generalmente se conservan, lo que significa que permanecen similares entre diferentes tipos de retrovirus, mientras que el gen env es más diverso.

#Analizando ERVs en Genomas de Primates

Los investigadores han estudiado la presencia de estos genes retrovirales, especialmente en primates, para entender su evolución e interacción con los genomas del huésped. Al examinar los genomas de varias especies de primates, los científicos pueden identificar ERVs y sus entornos. El estudio de los ERVs puede revelar cómo estos virus antiguos han moldeado e influido en la evolución de sus anfitriones.

En esta investigación, los científicos analizaron los genes env en 43 especies de primates, incluyendo monos del Viejo Mundo y del Nuevo Mundo. Se centraron en tres clases de ERVs: Clase I, Clase II y Clase III.

#Pasos en la Investigación de Retrovirus

Para entender la distribución de estos retrovirus, los investigadores recopilaron datos existentes y secuencias de genes env de varias bases de datos. Luego, utilizaron programas de computadora específicos para alinear estas secuencias e identificar similitudes, lo que les ayudó a rastrear la historia evolutiva de estos genes.

La investigación involucró:

1. Recopilar secuencias env.
2. Hacer alineaciones para ver cuán similares son las secuencias.
3. Analizar las relaciones entre diferentes especies y la presencia de ERVs específicos.

#Análisis Filogenético

Después de recopilar los datos, los investigadores construyeron árboles para visualizar las relaciones entre diferentes secuencias. Este método ayuda a entender cómo han evolucionado los ERVs con el tiempo y cómo se relacionan entre sí. Los árboles indicaron cómo ciertos ERVs se agruparon y la línea de cada tipo de virus.

#Eventos de Recombinación

Uno de los aspectos clave del estudio fue buscar eventos de recombinación. La recombinación ocurre cuando dos virus intercambian material genético durante la replicación, lo que puede dar lugar a nuevas variantes. Esto puede suceder cuando dos retrovirus diferentes infectan la misma célula y su material genético se mezcla.

Los investigadores utilizaron software específico para encontrar posibles eventos de recombinación en las secuencias de ERV. Encontraron varios casos donde había ocurrido recombinación, lo que contribuyó a la diversidad de los virus.

#Resultados de Genomas de Primates

Los investigadores encontraron que muchos ERVs similares a gamma estaban presentes en los genomas de primates que analizaron. Se cree que estos ERVs tipo gamma se integraron en los ancestros de los primates hace unos 30 a 45 millones de años. Observaron que estos ERVs se distribuyen ampliamente entre muchas especies de primates, especialmente en las líneas de monos del Viejo Mundo y grandes simios.

En contraste, el estudio encontró menos ejemplos de ERVs tipo spuma, sugiriendo que pueden integrarse con menos frecuencia o persistir por períodos más cortos.

#Presencia de Retrovirus Endógenos

Además de identificar la presencia de ERVs, el estudio informó que varios ERVs no habían sido documentados previamente en ciertas especies de primates. Esto apunta a que la historia evolutiva de estos virus es más compleja de lo que se entendía inicialmente.

La presencia de varios ERVs en diferentes especies de primates indica que estos virus han contribuido a la diversidad genética y la evolución entre primates. Su integración en el genoma del huésped puede llevar a cambios en la expresión y regulación de genes, afectando el desarrollo y adaptación del huésped.

#Roles Funcionales de los ERVs

Los ERVs no son solo restos de infecciones pasadas; también pueden desempeñar roles esenciales en el huésped. Algunas proteínas de ERV, como las sincitinas, han sido aprovechadas para funciones cruciales en la reproducción humana, especialmente en la formación de la placenta. Estas proteínas ayudan en la fusión de células durante el desarrollo.

Además, ciertas proteínas de ERV pueden actuar como factores de restricción, impidiendo nuevas infecciones virales al competir con proteínas retrovirales exógenas. Esto ilustra cómo los ERVs pueden influir no solo en el genoma de su huésped, sino también en su capacidad para responder a nuevas amenazas virales.

#Importancia de Estudiar ERVs

Entender los ERVs proporciona una visión sobre la co-evolución de los virus y sus huéspedes. Al estudiar los patrones de distribución y diversidad de los ERVs, los investigadores pueden descubrir mecanismos que han moldeado la trayectoria evolutiva de los primates. Este conocimiento también puede contribuir a nuestra comprensión de enfermedades y tratamientos potenciales en el futuro.

#Conclusión

Los retrovirus y su integración en los genomas del huésped representan un área fascinante de estudio en biología evolutiva. Al analizar estos virus antiguos, los investigadores obtienen información sobre la compleja interacción entre virus y sus huéspedes, revelando historias de adaptación, supervivencia y cambio evolutivo a lo largo de millones de años.

La investigación continua sobre los ERVs destaca su importancia no solo como restos de infecciones pasadas, sino también como elementos funcionales que pueden desempeñar roles críticos en varios procesos biológicos. A medida que la ciencia avanza, entender estos virus podría llevar a avances en medicina, genética y nuestra comprensión de la vida misma.