La historia de los VIRUS

Fuente traducción literal de: https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/history-of-viruses/

Nadie sabe exactamente cuándo surgieron los virus o de dónde vinieron, ya que los virus no dejan huellas históricas como los fósiles.

Se cree que los virus modernos son un mosaico de fragmentos de ácidos nucleicos recogidos de varias fuentes a lo largo de sus respectivos caminos evolutivos.

Los virus son entidades parasitarias acelulares que no están clasificadas dentro de ningún reino. A diferencia de la mayoría de los organismos vivos, los virus no son células y no pueden dividirse. En cambio, infectan una célula huésped y usan los procesos de replicación del huésped para producir partículas idénticas de virus de progenie.

Los virus infectan organismos tan diversos como bacterias, plantas y animales. Existen en un inframundo entre un organismo vivo y una entidad no viva. Los seres vivos crecen, se metabolizan y se reproducen. Los virus se replican, pero para hacerlo, dependen completamente de sus células huésped. No metabolizan ni crecen, pero se ensamblan en su forma madura.

La micrografía electrónica de la izquierda muestra el virus del mosaico del tabaco, que tiene la forma de un rectángulo largo y delgado. La foto de la derecha muestra una hoja de orquídea en diferentes estados de descomposición. Los síntomas iniciales son manchas amarillas y marrones. Finalmente, toda la hoja se vuelve amarilla con manchas marrones, luego completamente marrón.

Figura 1. El virus del mosaico del tabaco (izquierda), visto aquí por microscopía electrónica de transmisión, fue el primer virus descubierto. El virus causa enfermedades en el tabaco y otras plantas, como la orquídea (derecha). (crédito a: USDA ARS; crédito b: modificación del trabajo del Servicio Forestal del USDA, Departamento de Archivo de Fitopatología de la Universidad Estatal de Carolina del Norte; datos de la barra de escala de Matt Russell)

Descubrimiento y Detección

Los virus se descubrieron por primera vez después del desarrollo de un filtro de porcelana, llamado filtro Chamberland-Pasteur, que podría eliminar todas las bacterias visibles en el microscopio de cualquier muestra líquida. En 1886, Adolph Meyer demostró que una enfermedad de las plantas de tabaco, la enfermedad del mosaico del tabaco, podía transferirse de una planta enferma a una sana mediante extractos líquidos de plantas. En 1892, Dmitri Ivanowski demostró que esta enfermedad se podía transmitir de esta manera incluso después de que el filtro de Chamberland-Pasteur había eliminado todas las bacterias viables del extracto. Aún así, pasaron muchos años antes de que se demostrara que estos agentes infecciosos “filtrables” no eran simplemente bacterias muy pequeñas, sino que eran un nuevo tipo de partículas muy pequeñas que causan enfermedades.

Los viriones , partículas de virus individuales, son muy pequeños, de unos 20–250 nanómetros de diámetro. Estas partículas virales individuales son la forma infecciosa de un virus fuera de la célula huésped. A diferencia de las bacterias (que son aproximadamente 100 veces más grandes), no podemos ver virus con un microscopio óptico, con la excepción de algunos grandes viriones de la familia de los poxvirus. No fue sino hasta el desarrollo del microscopio electrónico a fines de la década de 1930 que los científicos obtuvieron su primera buena visión de la estructura del virus del mosaico del tabaco (TMV) (Figura 1) y otros virus (Figura 2). La estructura de la superficie de los viriones se puede observar mediante microscopía electrónica de barrido y transmisión, mientras que las estructuras internas del virus solo se pueden observar en imágenes de un microscopio electrónico de transmisión. El uso de estas tecnologías ha permitido el descubrimiento de muchos virus de todo tipo de organismos vivos. Inicialmente se agruparon por morfología compartida. Más tarde, los grupos de virus se clasificaron por el tipo de ácido nucleico que contenían, ADN o ARN, y si su ácido nucleico era monocatenario o bicatenario. Más recientemente, el análisis molecular de los ciclos de replicación viral ha refinado aún más su clasificación.

La micrografía a muestra un virus con una cabeza hexagonal que se alza sobre patas delgadas y dobladas. El virus se encuentra en la superficie de una célula que es tan grande que solo se ve una pequeña fracción de su superficie. La micrografía b muestra pequeñas células bacterianas que son aproximadamente del tamaño de los orgánulos en las células de colon adyacentes.

Figura 2. En estas micrografías electrónicas de transmisión, (a) un virus es eclipsado por la célula bacteriana que infecta, mientras que (b) estas células de E. coli se eclipsan por células de colon cultivadas. (crédito a: modificación del trabajo del Departamento de Energía de los EE. UU., Oficina de Ciencia, LBL, PBD; crédito b: modificación del trabajo de JP Nataro y S. Sears, datos no publicados, CDC; datos de la barra de escala de Matt Russell)

Evolución de los virus

Aunque los biólogos han acumulado una cantidad significativa de conocimiento sobre cómo evolucionan los virus actuales, se sabe mucho menos sobre cómo se originaron los virus en primer lugar. Al explorar la historia evolutiva de la mayoría de los organismos, los científicos pueden mirar registros fósiles y evidencia histórica similar. Sin embargo, los virus no se fosilizan, por lo que los investigadores solo pueden formular hipótesis sobre la historia evolutiva de los virus al investigar cómo evolucionan los virus actuales y al usar información bioquímica y genética para crear historias especulativas de virus.

Si bien la mayoría de los hallazgos coinciden en que los virus no tienen un solo ancestro común, los académicos aún no han encontrado una sola hipótesis sobre los orígenes de los virus que sea totalmente aceptada en el campo, y que explique completamente los virus y sus características. Hay, sin embargo, tres hipótesis que han surgido como las más aceptadas:

  • Devolución o hipótesis regresiva . Esta hipótesis propone explicar el origen de los virus al sugerir que los virus evolucionaron a partir de células de vida libre. Sin embargo, muchos componentes de cómo podría haber ocurrido este proceso son un misterio.
  • Hipótesis escapista o progresiva . Esta hipótesis explica los virus que tienen un genoma de ARN o de ADN y sugiere que los virus se originaron a partir de moléculas de ARN y ADN que escaparon de una célula huésped. Sin embargo, esta hipótesis no explica las complejas cápsides y otras estructuras en las partículas de virus.
  • Hipótesis de autorreplicación . Esta hipótesis plantea un sistema de autorreplicación similar al de otras moléculas autorreplicantes, probablemente evolucionando junto a las células de las que dependen como hospedantes; Los estudios de algunos patógenos de plantas apoyan esta hipótesis.

Otro problema para quienes estudian los orígenes virales y la evolución es su alta tasa de mutación, particularmente en el caso de los retrovirus de ARN como el VIH / SIDA.

A medida que avanza la tecnología, los científicos desarrollarán y perfeccionarán más hipótesis para explicar el origen de los virus o crear nuevas hipótesis. El campo emergente llamado sistemática molecular del virus intenta hacer precisamente eso a través de comparaciones de material genético secuenciado. Estos investigadores esperan algún día comprender mejor el origen de los virus, un descubrimiento que podría conducir a avances en los tratamientos para las dolencias que producen.