El virus y la evolución humana.

Índice.

 Paleovirología.

Retrovirus.

Transcripción inversa.

Virus

El   proyecto genoma humano identifico todo los genes que hay en el genoma humano, algo así de 10000 genes y se aplico esa tecnología para todo el material genético humano, la gran mayoría  del ADN que esta en nuestra célula no sirve para codificar genes y se habla del 90 % del ADN de nuestras células, no codifica genes y se lo llamo ADN basura porque se pensó que estaba de mas, pero luego se averiguo que ese ADN sirve para fabricar otros ácidos nucleicos, que sirven para regular la producción de genes, parece que todo el ADN de las células tienen una función importante.

Durante todo este proceso de ver de cerca del ADN, de ver cuantos genes hay y que información hay en cada gene algunos investigadores comenzaron a sentirse incómodos, porque comenzaron a descubrir que ciertos genes cruciales para la vida tienen prácticamente la misma formulación de genes que se encuentran en virus .

Los virus son estructuras que no están vivas, son como pequeñas jeringas ultramicroscópicas hechas de proteína, de varias proteínas diferenta y a veces están recubiertas de ciertos tipos de  grasas, en el interior del virus, hay algún tipo de acido nucleico, ADN, ARN , un virus normal aquellos que producen enfermedades, se le pega de alguna manera a la célula, proceso que esta en estudio, para poder saber como bloquearlo, lo que permitirá que se pueda curar enfermedades virales, como la gripe o el sida.

El siguiente dibujo es una micrográfica electrónica, coloreada de virus, bacteriófagos, atacando a una bacteria Escherichia coli. Muchos bacteriófagos tienen una estructura de modulo lunar, formado de una estructura de cabeza y cola. El bacteriófago infecta a la bacteria pegándose a la pared celular, luego el material genético del virus entra en la célula.

 El virus se  pega a una célula y de alguna manera el acido nucleico del mismo entra a la célula, puede pasar que el virus se contraiga e inyecte ese material adentro de la célula, puede suceder que el virus se disuelva en la pared de la célula, en la membrana celular y su contenido interno entre a la célula, esto esta representado de manera muy esquematica en el siguiente dibujo,

Hay varios mecanismos, una vez que el virus se adhirió a la superficie de la membrana celular ,de alguna manera  su material genético entra a la célula misma, ese material genético tiene la misma formula química básica del material genético humano, la maquinaria molecular puede leer esa información y comienza a fabricar las proteínas, normalmente un virus de la gripe, por ejemplo, eso le indica a la célula como fabricar copias del mismo virus, la célula comienza a llenarse de copias de  ese virus y utiliza sus recursos, la célula se llena de copias del virus y muere reventando, generalmente cuando esto ocurre libera mas de 100000 copias del virus que la ataco, luego estos comienzan a moverse por el cuerpo y atacan a otras células, esto ocurre de manera casi perfecta, todas la copias del virus producen el mismo fenómeno, al cabo de tres o cuatro días se muere la persona, el proceso se aprecia en el siguiente dibujo que es muy esquematico,

Si se estudia los virus necesariamente se estudia su composición genética para ver si de ahí puede sacar alguna clave para defenderse de los virus, por ejemplo para desarrollar una vacuna de la gripe. Durante este proceso se obtuvieron muchas secuencias virales y se encontró que los virus a veces no destruyen a la célula que atacan, sino que su material genético se incorpora al material genético de la célula, esto es especialmente común con un tipo de virus, si se conoce la estructura genética de los virus se puede buscar la forma de prortejerse de los mismos, los virus se clasifica en muchas categorías, hay una en particular la categoría de los retrovirus, que es un virus de ácido ribonucleico que posee una enzima que convierte su material genético en ácido desoxirribonucleico al penetrar en una célula viva.

Normalmente en una célula común, la información genética esta en el ADN , es copiada al ARN mensajero y de de ahí pasa a la maquinaria que que se utiliza  para fabricar proteína, se inicia en el ADN, de ahí al ARN y de ahí construye proteínas, los retrovirus meten una copia del acido ribonucleico de ARN con una determinada estructura molecular en el interior de la célula, existen unas proteínas que cuando encuentran una secuencia de ARN, con una cierta estructura la copian a una molécula pequeña de ADN y la llevan al núcleo celular, insertándola en el mismo, cuando se mete un retrovirus al cuerpo, el ARN de ese virus se convierte en ADN y acaba formando parte del genoma de la célula, proceso denominado transcripción inversa o transcripción reversa, que es un proceso biológico molecular que realiza la generación de una cadena de ácido desoxirribonucleico ADN de doble cadena a partir de un ácido ribonucleico ARN de cadena simple.

en un virus normal ese genoma que ya esta metido dentro de nuestro material genético le dice a la célula como fabricar copias del virus, pero puede suceder que la célula no se enferme, que la información que a sido incorporada en el ADN no mate a la célula sino que cambie alguna instrucción y la célula comienza a comportarse de manera diferente, los investigadores que estudian tramos de la información genética de los virus y ven que esa información a resultado clave para nuestra vida y en factores relacionados con la inteligencia que depende de esa información viral que fue introducida en nuestros ancestros .

La paleovirología es un dominio de la biología evolutiva que invetiga las secuencias genéticas virales antiguas, presentes en los genomas de diferentes organismos actuales.

¿Cómo se empieza a investigar la historia natural de los virus? Los dinosaurios legaron un variado surtido de huesos, dientes, huellas que cruzaban los antiguos lechos de los ríos, huevos fosilizados, coprolitos ocasionales. El minúsculo trilobite dejó impresiones duraderas y ubicuas. Como un científico puede estudiar la interacción evolutiva entre los virus y sus anfitriones. Loss temas de estudio carecen de todo material óseo, fosilizable, los virus son demasiado pequeños para dejar impresiones informativas en piedra y a diferencia de las bacterias, no producen signos geoquímicos reveladores.

La investigación de los virus antiguos, llamados fósiles virales o paleo virus, comprende las regiones de los genomas que tuvieron un origen de una antigua combinación de material genético viral en una línea germinal, denominado elemento viral endógeno. Esto se produjo por la integración principalmente de retrovirus, conocidos como retrovirus endógenos. Endógeno significa que se forma o engendra en el interior de algo, como la célula que se forma en el interior de otra.

Muchas de las secuencias que se remontan a secuencias de virus de millones de años atrás, aunque, no es posible detectar un virus antiguo en fósiles, es posible deducir sus secuencias a partir de las secuencias de elementos virales endógenos.


Referencias.

 

Growing Together: How Viruses Have Shaped Human Evolution

Eduardo Ghershman, 21.4.2017