Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Virus por todos lados

Desde hace más de cuatro siglos se conoce el término de virus, cuyo significado es “veneno”. Sin embargo, hasta principios del siglo XIX, se desarrolló propiamente la rama de la biología enfocada a su estudio, la Virología. Esta rama se dedica al estudio de la estructura, función, composición genética, mecanismos de infección, tipos de hospederos y dinámicas ecológicas de los virus, entre otros enfoques.

Estructuralmente, los virus son muy interesantes, ya que pueden estar formados por un genoma de Ácido Desoxirribonucleico (ADN) o Ácido Ribonucleico (ARN), y pueden ser de cadena sencilla o doble. Por otra parte, los virus pueden infectar a organismos de los tres dominios de la vida, Eucariotas, Bacterias y Arqueas e inclusive otros virus. Es por esto que los virus han sido considerados como los entes biológicos más diversos del planeta.

Sin embargo, no toda esta diversidad ha sido explorada en la misma medida, muchas ramas de la Virología se han enfocado a la descripción de su papel como causantes de enfermedades tanto en humanos como en plantas y animales, tales como los virus del tabaco, rabia, gripe, VIH (SIDA), dengue, influenza o el coronavirus en la actualidad.

Debido al gran interés que los virus generan por sus efectos directos en la salud humana y agropecuaria se han desarrollado métodos de aislamiento y clasificación para entender desde un punto de vista molecular, cómo es el proceso de infección y replicación en sus hospederos. Estos conocimientos son esenciales en el diseño de métodos de prevención, ya sea para el desarrollo de vacunas o en el diagnóstico y tratamiento para estos agentes infecciosos.

Uno de los problemas de este enfoque es que se está limitado al cultivo estable de las células hospederas, con lo que se calcula que conocemos alrededor del 1% de las secuencias virales que existen en el planeta.

El desarrollo de técnicas moleculares, y en los últimos años, los asociados a la secuenciación masiva, ha traído consigo el desarrollo de estrategias para conocer los genomas presentes en los distintos ambientes, que incluyen desde sistemas, órganos, tejidos o células, pasando por distintos ecosistemas incluyendo los conocidos como extremos.

Esta estrategia conocida como metagenómica aísla todo el material genético, sin la necesidad del cultivo in vitro (Fig. 1). Inicialmente, la metagenómica utilizaba marcadores moleculares como los genes ribosomales 16S y 18S para describir los microorganismos presentes (bacterias, arqueas y eucariotas), sin embargo, esto excluía a los virus ya que carecen de un marcador molecular común. Al secuenciar de manera aleatoria todo el material genético, se obtiene la información de todos los genomas presentes y su funcionalidad.

Es en este contexto que en nuestro laboratorio nos enfocamos en determinar la microbiota de ambientes extremos como ventilas hidrotermales, desiertos, ambientes salinos y otros. Mostrando un especial interés en secuencias virales, ya que los virus participan en diversos procesos de control de las poblaciones bacterianas, en procesos biogeoquímicos e inclusive son un reservorio genético importante por su gran diversidad, siendo una posible fuente de interés biotecnológico.

Estos estudios nos permiten reconocer la presencia de los virus conocidos y desconocidos en distintos ambientes hasta hace pocos años inaccesibles con las metodologías clásicas; también determinamos si las secuencias que encontramos codifican para proteínas, y cuál es la función de las mismas con base en comparaciones con las bases de datos.

Los resultados que hemos obtenido son la descripción de la estructura de las comunidades virales en ventilas hidrotermales, desiertos y en ambientes salinos, donde algunas familias virales son particulares para cada ambiente y otras pueden encontrarse en varios lugares; además del descubrimiento de virus no descritos anteriormente mediante el ensamble de sus genomas.

Los retos en esta área los encontramos desde el manejo y procesamiento de las muestras para enriquecer material genético viral hasta el análisis y clasificación adecuada de los genomas virales encontrados, ya que existen pocas herramientas para la identificación, clasificación y anotación funcional en los virus.

De esta forma y para ampliar nuestra comprensión acerca de los virus y de otros temas relacionados con las ciencias ómicas, hemos organizado diversos foros para discutir acerca de los avances más recientes de la genómica funcional y biología de sistemas, lo que nos ha permitido diseñar estrategias para analizar los datos biológicos asociados al estudio de los mismos. Uno de estas reuniones fue el 4th International Symposium on functional genomics and systems biology en Mérida, Yucatán y que éste 2020 se realizará en la ciudad de Campeche.

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Dra. Sonia Dávila Ramos / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Mtro. Hugo G. Castelán Sánchez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigación en Dinámica Celular de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

Dr. Ernesto Pérez Rueda / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla./
Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas de la Universidad Nacional Autónoma de México, Unidad Académica de Yucatán.