The RNA virome of early metazoans sheds light on long-term virus-host relationships
Al analizar datos de transcriptomas de metazoos tempranos, este estudio identifica 26 nuevos virus de ARN que revelan tanto asociaciones huésped-virus antiguas y duraderas que se remontan a la evolución animal temprana como evidencia de transmisiones recientes entre especies, expandiendo así significativamente la diversidad conocida y la historia evolutiva de los viromas de ARN en ctenóforos y placozoos.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA de un preprint que no ha sido revisado por pares. No es consejo médico. No tome decisiones de salud basándose en este contenido. Leer descargo de responsabilidad completo
Los virus son las entidades biológicas más abundantes de la Tierra, pero permanecen en gran medida invisibles para nosotros, escondidos dentro de las células de todo ser vivo. Durante décadas, los científicos han mapeado el mundo viral observando animales que conocemos bien, como humanos, ganado e insectos comunes. Esto ha creado una imagen de la evolución viral fuertemente sesgada hacia lo familiar. Sin embargo, para comprender verdaderamente la historia de la vida en la Tierra, los investigadores deben mirar hacia el principio mismo del árbol genealógico de los animales. Hay dos grupos de animales que se separaron del resto del reino animal hace cientos de millones de años, mucho antes de que existieran los peces, los insectos o los mamíferos. Un grupo, las comb jellies (peces de peine), son depredadores gelatinosos que derivan por el océano con filas de cilios brillantes. El otro, los placozoos, son criaturas diminutas, planas y con forma de disco que se arrastran por las rocas en aguas poco profundas, tan simples que carecen de sistema nervioso o de intestino. Debido a que estos animales representan las ramas más tempranas de la vida animal, los virus que los infectan podrían contener las claves para comprender cómo los virus y los animales han evolucionado juntos desde el amanecer de los tiempos.
Un equipo de investigadores se propuso descubrir el mundo viral oculto de estas criaturas antiguas. En lugar de capturar nuevos animales en el océano y probarlos en un laboratorio, recurrieron a un vasto archivo digital de datos genéticos que científicos de todo el mundo ya han recolectado. Al buscar a través de millones de secuencias genéticas de estudios públicamente disponibles, el equipo buscó las firmas genéticas de los virus de ARN, una clase importante de virus que incluye muchos patógenos conocidos. Se centraron específicamente en el material genético de las comb jellies y los placozoos, buscando cualquier secuencia viral que hubiera sido capturada accidentalmente durante el proceso de estudio de los propios animales. Este enfoque les permitió escanear una amplia variedad de especies y tejidos, desde los embriones diminutos de las comb jellies hasta los cuerpos enteros de los placozoos, sin necesidad de recolectar nuevas muestras.
La búsqueda produjo una cosecha sorprendente. Los investigadores identificaron veintiséis secuencias virales distintas, que representan once grupos diferentes de virus. Muchas de ellas eran completamente nuevas para la ciencia, nunca antes vistas en ninguna base de datos. Los virus pertenecían a familias que infectan una amplia gama de vida, incluyendo plantas, hongos y otros animales. Algunos de los virus encontrados eran tan diferentes de todo lo conocido anteriormente que formaron sus propias ramas profundas en el árbol evolutivo, lo que sugiere que han estado evolucionando junto a sus huéspedes durante un tiempo increíblemente largo. Por ejemplo, el equipo encontró un nuevo tipo de virus en la comb jelly Beroe ovata que pertenece a la misma familia que los virus que infectan a peces y humanos. Este nuevo virus se situaba en la base misma de su árbol familiar, lo que implica que divergió de sus parientes hace cientos de millones de años, quizás cuando los primeros animales apenas comenzaban a aparecer.
Sin embargo, la historia no fue solo de asociaciones antiguas e inalterables. Los investigadores también encontraron virus que parecían haber saltado recientemente de un huésped a otro. Algunos de los virus encontrados en estos animales antiguos estaban estrechamente relacionados con virus encontrados en insectos, plantas o hongos modernos, lo que sugiere que estos invasores microscópicos se mueven constantemente entre diferentes especies en el océano. Esta mezcla y combinación indica que el océano es un cruce de caminos muy concurrido donde los virus cambian de huésped con frecuencia, en lugar de ser un lugar donde permanecen encerrados en una sola relación para siempre. El estudio también reveló que estos virus no solo están de paso; se encuentran en las etapas más tempranas de la vida, incluidos los embriones de las comb jellies, lo que sugiere que las infecciones pueden comenzar antes de que un animal esté siquiera completamente formado.
Uno de los descubrimientos más impactantes involucró la estructura de los propios virus. Al utilizar modelos computacionales avanzados para predecir las formas tridimensionales de las proteínas virales, los investigadores confirmaron que algunos de estos virus antiguos comparten los mismos bloques fundamentales de construcción con los virus que infectan a peces y humanos hoy en día. Esta similitud estructural, combinada con su posición profunda en el árbol evolutivo, respalda la idea de que estos virus son supervivientes antiguos. No obstante, la imagen es compleja. Mientras que algunos virus parecen haber coexistido con sus huéspedes desde el inicio de la vida animal, otros parecen ser recién llegados, habiendo saltado a estos animales antiguos desde sus presas o el agua circundante. El estudio sugiere que el mundo viral de los animales tempranos es una mezcla dinámica de conexiones históricas profundas y de intercambio constante y continuo.
Los hallazgos desafían la visión simplista de que los animales antiguos albergan solo virus antiguos. En su lugar, revelan un ecosistema rico y diverso donde las relaciones a largo plazo y los saltos recientes ocurren de forma simultánea. Los investigadores señalaron que algunos de los virus que encontraron eran tan distintos que no podían ubicarse con confianza en categorías existentes, lo que sugiere una vasta y inexplorada diversidad de vida en el océano que apenas hemos comenzado a vislumbrar. Al observar las huellas genéticas dejadas por estas criaturas simples y antiguas, el estudio proporciona una nueva ventana al pasado profundo de la evolución viral. Muestra que la historia de los virus no es una línea recta, sino una red enmarañada, tejida tanto por la deriva lenta y constante de la coevolución como por los saltos repentinos y agudos de la infección a través de las fronidades de las especies. Este trabajo amplía nuestra comprensión de dónde viven los virus y cómo se mueven, recordándonos que incluso los animales más simples portan en su interior una historia compleja y antigua de la vida viral.
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