Els pandoravirus: uns virus d’amebes amb genomes de 1,9-2,5 milions de parells de nucleòtids

Encara som lluny de disposar de teories evolutives que expliquin l’origen darrer dels grans grups de virus. Intuïm, però, que alguns virus són el resultat de l’evolució simplificadora d’organismes cel·lulars preexistents. Al capdavall, existeixen exemples de bacteris (com rickèttsies i clamídies) que, adaptats al parasitisme intracel·lular d’altres cèl·lules han perdut alguns elements de l’autonomia cel·lular. D’acord amb la teoria endosimbiòtica, mitocondris, plastidis i altres orgànuls de les cèl·lules eucariòtiques serien el resultat de la descel·lularització de bacteris endosimbionts. El virus de la verola és potser l’exemple més conegut de virus de genoma d’ADN gran i amb una partícula viriònica relativament grossa i complexa. A banda de la família dels poxvírids (virus de la verola i similars) també entren en aquest grup de virus (coneguts per l’acrònim anglès com a NCLDV) els asfarvírids, els ascovírids, els iridovírids, els marsellavírids, els megavírids, els mimivírids i els fucodnavírids. Encara podem afegir els dinodnavirus i un grup recentment descobert, els pandoravirus. De tots aquests grups, els pandoravirus són els que presenten un genoma més voluminós, entre 1,9 i 2,5 milions de parells de nucleòtids. La descoberta, descripció i primers estudis sobre els pandoravirus els podem llegir en aquest article de la revista Science.

Una partícula vírica (o virió) de Pandoravirus il·lustra la portada del darrer número de la revista Science

Una recerca coordinada per Chantal Abergel i Jean-Michel Claverie

Mentre en el món anglòfon hom empra l’acrònim NCLVD (“nucleocytoplasmic large DNA viruses”), els investigadors d’expressió francesa tendeixen a emprar de manera genèrica el terme “megavírid” o “virus gegant”. Per convenció, hom exclou els poxvirus de la categoria de “virus gegant”, de tal manera que el límit a partir del qual comença aquesta agrupació el posa la mida genòmica del virus de la verola (186 milers de parells de nucleòtids) i la mida de la pròpia partícula vírica (0,35 x 0,25 micres). Els virus gegants compten amb partícules víriques que es mesuren en centenars de nanòmetres i amb genomes que voregen o superen el milió de parells de nucleòtids. Fou en el 2003, amb la descoberta del Mimivirus que s’obrí l’època d’estudi d’aquests virus. El Mimivirus mateix, és un paràsit de Acanthamoeba, amebes de vida lliure. De manera semblant, la majoria de megavirus són paràsits de protozous de vida lliure i, en aquest sentit, són de l’interès de viròlegs fonamentals i de viròlegs ambientals, però s’allunyen de les branques més aplicades de la virologia (la sanitària i l’agro-ramadera; per bé que fa uns mesos Saadi et al. reportaren la presència d’un mimivirus en mostres d’una pacient amb pneumònia). Amb una mida de virió de 0,7 micres i un genoma amb més de 1000 gens, la descoberta del Mimivirus va somoure el concepte genèric que els virus són en general més senzills que els bacteris. Avui sabem que, de la mateixa manera que alguns bacteris com Thiomargarita entren en el rang de mides de les cèl·lules eucariotes, també alguns virus entren en el rang bacterià.

Tot i amb tot, els virus gegants són virus. Els virions són un estadi força inactiu i la reproducció passa per la infecció d’una cèl·lula funcional, la maquinària de la qual servirà per a generar nous virions. Els virus gegants estreten el salt que hi ha entre les rickèttsies i els virus més habituals, però encara hi ha una diferència qualitativa entre la cèl·lula més senzilla i el virus més complex.

Els pandoravirus van força més enllà dels mimivirus i de les altres famílies de virus gegants. Això ens ho expliquen a les pàgines de Science un grup d’investigadors coordinats per Chantal Abergel i Jean-Michel Claverie, del Laboratori d’Informació Estructural i Genòmica de la Universitat d’Ais-Marselha. Aquest laboratori provençal fou el que descobrí els mimivirus i un dels que han proposat que els virus gegants han de ser considerats una agrupació biològica en ella mateixa. El gros de la recerca presentada ara ha caigut en els muscles de Nadège Philippe i Matthieu Legendre. En la recerca, a més, del laboratori provençal (amb participació addicional de Gabriel Doutre, Olivier Poirot, Magali Lescot, Defne Arslan, Virginie Seltzer i Lionel Bertaux) hi ha participat la Universitat Joseph Fourier de Grenoble (amb Yohann Couté, Christophe Bruley i Jérome Garin) i, a través de Philippe, el Laboratori de Biofísica Molecular del Departament de Biologia Cel·lular i Molecular de la Universitat d’Uppsala.

La recerca ha tingut lloc a partir de l’anàlisi de mostres d’ambients aquàtics i de sediments associats de tot el món. El grup d’Abergel i Claverie justament volia conèixer més sobre la diversitat dels virus gegants, i la idea era rastrejar la presència d’aquests virus entre les poblacions d’amebes i d’altres protozous d’aquests ambients.

El pandoravirus en dues localitats mostrejades

Els autors proposen el gènere Pandoravirus per encabir dos aïllats de virus gegant trobats en aquest mostreig global. El primer aïllat fou trobat en una mostra marina presa de l’Oceà Pacífic, prop del litoral central de Xile (Pandoravirus salinus). El segon aïllat procedeix d’una mostra d’aigua dolça, d’una bassa en la zona de Melbourne (Pandoravirus dulcis).

La descripció de gènere nou podria arribar al nivell de família nova. En efecte, els pandoravirus descrits no mostren similituds concretes amb les altres famílies de virus gegants que hem esmentat abans. Tant pel que fa a l’estructura de la partícula vírica com pel que fa a les característiques genòmiques, els pandoravirus són únics. En efecte, el virus té una forma ovoïdal d’un diàmetre d’1 micra, és a dir un 30% més gran que la de la partícula del Mimivirus. A més, el genoma de Pandoravirus salinus és de 1,91 milions de parells de nucleòtids i el de Pandoravirus dulcis de 2,47 milions de parells de nucleòtids, de manera que en aquest sentit dupliquen la mida del genoma del Mimivirus. El genoma de Pandoravirus dulcis comptaria amb 1500 gens, però Pandoravirus salinus arriba a una xifra espectacular de 2556 gens codificadors de proteïnes (un bacteri típic, com Escherichia coli compta amb 4000-5000 gens). De tots aquests gens, tan sols hi ha un 6% que presenta homologies amb gens prèviament coneguts.

Aquesta xifra del 6% ha fet que Elizabeth Pennisi es demani si la descoberta del Pandoravirus no somou la visió actual dels “tres dominis”. D’acord amb la idea dels “tres dominis”, les formes de vida actuals són adscribibles a tres grans grups biològics: els bacteris, els arqueons i els eucarions. En darrer terme, els tres dominis són reduïbles a dos, els bacteris i els arqueons-eucarions. Però és rellevant retindre tres coses: 1) els eucarions són el resultat de l’endosimbiosi d’arqueons amb bacteris; 2) la transmissió horitzontal de gens és tan rellevant com la vertical per explicar la història d’aquests grups i, particularment, la dels bacteris; 3) la definició dels tres dominis es basa en el conjunt d’organismes dels quals tenim dades genòmiques, i exclou la dels organismes ja extingits i la dels organismes existents que no han estat reconeguts. Per acabar-ho d’adobar, la genosfera inclou no únicament els gens dels genomes cel·lulars sinó també el de tots els genomes extracel·lulars (virus, viroids, altres elements genètics autònoms). Pennisi argumenta que els virus (o, si més no, els pandoravirus) podrien haver-se originat a partir d’un llinatge cel·lular totalment diferent als llinatges cel·lulars coneguts de bacteris, arqueons i eucarions. Podríem pensar que aquests llinatges cel·lulars divergents han desaparegut completament i ara sols resten en les versions víriques, dedicades a infectar bacteris, arqueons i eucarions. Però qui sap si una mostra ambiental, l’ús de les dades del genoma del pandoravirus no permetran rescatar algun especimen de la biosfera fosca.

Aquesta entrada ha esta publicada en 3. La Vida. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada