dijous, d’octubre 14, 2010

virus "fòssils"

Si vols saber coses sobre la història evolutiva d’un animal o d’una planta hi ha diferents maneres de començar. Els fòssils en són una de molt evident. Anem recollint fòssils de l’espècie que ens interessa i, si tenim sort i un nombre prou gran de fòssils, podem anar retrocedint en el temps per veure els canvis que ha sofert. També podem comparar amb altres espècies similars per veure quines modificacions han anat apareixen amb més freqüència i quins caràcters s’han anat mantenint al llarg dels temps.

Però com es pot fer si el que volem estudiar és un virus? No tindrem fòssils, i encara que n’hi hagin, la probabilitat de trobar-los és irrisòria. I podem comparar entre diferents tipus de virus, però amb tant poques proteïnes tindrem poques pistes per fer un estudi evolutiu detallat.

Aleshores és quan entren en escena les tècniques de biologia molecular que es fan servir actualment i, sobretot, la imaginació dels científics barrejada amb una mica de sort (serendipity que en diuen els anglesos).

Ara ja tenim bases de dades amb les seqüències del genoma de moltes espècies. I en forma incomplerta de moltes més. Per això, si vols saber coses sobre un gen en concret el que fas es escriure la seqüència i posar-la en un programa te la busca en diferents organismes i també pot buscar seqüències semblants.

Això va fer-ho, quasi per jugar, un investigador de la Universitat de Texas. La seqüència que va introduir era la del virus de la hepatitis B i entre les dades que va obtenir hi havia una seqüencia molt similar en el genoma d’un ocell, el diamant zebrat (Taeniopygia guttata). Això el va intrigar i va dedicar una segona mirada. Aleshores va trobar quinze seqüències del virus repartides en deu cromosomes de l’ocellet.

Hi ha virus que, a més d’infectar les cèl·lules i sovint matar-les, també poden ficar el seu DNA inserit dins el DNA de la cèl·lula. Aleshores poden quedar amagat allà durant molt temps fins que algun estímul els activa i comencen a fer mal. Però en ocasions el virus pot tenir una mutació que l’inactiva de manera que queda convertit en una seqüència de DNA inútil ficada al mig del genoma. Això és interessant si la cèl·lula infectada és un òvul o un espermatozoide (o un dels seus precursors) perquè quan això passa, totes les cèl·lules dels descendents portaran el fragment de virus inserit.

Una altre característica és que aquestes insercions és fan més o menys a l’atzar. Cada vegada que hi ha una infecció el virus es posa allà on la casualitat el porta. Per això, si trobes el virus ficat exactament al mateix indret, es senyal que aquelles dues cèl·lules deriven d’alguna que va patir la infecció original.

Aprofitant això, el que van fer amb el virus similar al de l’hepatitis ficat en els ocells va ser buscar si la seqüència també la trobaven en altres ocells emparentats amb el diamant zebrat. Si la infecció original va tenir lloc abans que els ocells primitius es diferenciessin en les actuals espècies el virus seguiria ocupant el mateix lloc. En canvi, si la infecció fos recent, podria ser que trobéssim el virus, però no ocuparia la mateixa posició en el genoma. A més, si el fragment de virus trobat en uns ocells i altres presenta diferències podrem saber aproximadament quan temps fa que va tenir lloc la primera infecció ja que tenim una idea de a quin ritme es van acumulant les mutacions.

Amb tot això han pogut esbrinar que un virus de la família dels hepadnavirus (que inclou al de l'hepatitis B) va infectar alguns ocells fa entre dinou i quaranta milions d’anys. I amb la mateixa tecnologia han trobat que virus com l’Èbola fa més de deu milions d’anys que infecten mamífers diferents.

La evolució que ens ha portat fins el que som ha estat un llarguíssim camí, i sembla que fa molt temps que el recorrem amb uns empipadors companys de viatge.

8 comentaris :

Carquinyol ha dit...

Vaja! O sigui que en el genoma dels éssers vius pots trobar una mena de registre amb alguns dels accessos 'no autoritzats' que han realitzat els virus !

Realment és curiós. Jo sempre havia pensar que els virus són els hackers per excel·lència de la biologia, infiltrant-se en altres ésser vius per utilitzar els seus recursos en llur servei, i això que expliques avui em completa una mica més aquesta visió.

Dan ha dit...

realment els virus son uns hackers de nivell (o, en versió creacionista, Deu és un hacker i els virus son els seus troians).
però mira per on fins i tot ells tenen alguna utilitat. Si més no, en el camp de la taxonomia-

Clidice ha dit...

Oh! quin disgust! i ara com ho fem per la teoria conspiranoica dels virus "inventats" en laboratoris? O ja existien aleshores les farmacèutiques? tse! segur que aquests que han trobat això s'ho inventen perquè són sicaris a sou de les ... ho endevineu? ^^

A part: que xulo no? :)

Brian ha dit...

I en aquests casos en que un virus s'encasta en un òvul o un espermatozoide, ¿és possible que en lloc d'esdevindre un tros de DNA inútil, origini una mutació?

Dan ha dit...

Clidice. Doncs fa milions d'anys, unes farmacèutiques primitives van inventar els virus i els van deixar anar per poder ara vendre'ns molts antivirals (si està claríssim!) :D

Brian. Exacte. Si el virus es fica enmig d'un gen, aquest quedarà ben fumut.

XeXu ha dit...

Empipadors o no tant empipadors, perquè quina part del que som avui en dia la devem a virus reconvertits a transposons, i totes aquestes coses. Em sembla que anem ben carregats de genomes virals!

Potser ja l'has llegit, però et recomano un llibre que es diu La Radio de Darwin, de Greg Bear. És de ciència ficció, però en llegir-lo penses, per que no?

Dan ha dit...

Ja el vaig llegir (els dos). Em va fer molta gràcia la funció que li donava a la membrana de l'himen. Un activador de virus!

XeXu ha dit...

Hehehe, com no! Ja no vaig mencionar Los hijos de Darwin per no passar-me de friki, però també l'he llegit. Queda per fer-ne una tercera part, no sé si n'hi haurà.