Gigantescos virus descubiertos en un bosque tienen a los científicos fascinados y desconcertados

Debajo del suelo de un bosque de Massachusetts, un equipo internacional de investigadores ha descubierto una multitud de misteriosos y gigantescos virus de una diversidad ecológica sin precedentes. 

Estos colosales parásitos son comparables en tamaño a algunas bacterias y tienen genomas más grandes que los de organismos más complejos.

Estudiando virus en suelos

Las investigaciones de virus en ambientes de agua dulce han dominado principalmente el panorama de la investigación de virus. Estos incluyen mimivirus que infectan algas y amebas. Pero hay una historia completamente diferente debajo de nuestros pies. 

La secuenciación genómica reciente ha señalado la presencia de diversos y abundantes virus en los sedimentos y suelos de la Tierra. Los científicos creen que nuestros suelos albergan un asombroso 97% de todas las partículas virales en nuestro planeta.

Esta extraordinaria investigación fue dirigida por el virólogo Matthias Fischer del Instituto Max Planck de Investigación Médica en Alemania. Su equipo profundizó en los suelos de Harvard Forest, un área en expansión al oeste de Boston que cubre aproximadamente 16 kilómetros cuadrados. Aquí, descubrieron una asombrosa variedad de virus gigantes.

Descubrimientos asombrosos

El equipo logró visualizar estos enormes virus usando microscopía electrónica, una técnica que anteriormente solo se usaba para la secuenciación.

Las imágenes que capturaron revelaron una inesperada diversidad de formas. Si bien los científicos esperaban encontrar formas icosaédricas de 20 lados, el descubrimiento de innumerables modificaciones los asombró.

Estos incluían colas, puntos alterados, estructuras multicapa o canalizadas e incluso virus con apéndices tubulares largos, que el equipo denominó en broma morfología de “Gorgona”.

Lo que es aún más fascinante, los investigadores encontraron muchas de estas partículas virales cubiertas con proyecciones casi parecidas a cabellos de diferentes longitudes, grosores, densidades y formas. 

Los virus exhibieron apéndices de “tubo interno denso en electrones” en forma de tentáculo, cubiertas de proteínas icosaédricas y una variedad de otras formas con propósitos biológicos desconocidos. Algunos incluso se parecían a frascos de perfume ornamentados de siglos pasados, lo que llevó a los investigadores a llamarlos “Flacon”.

Enfoque del estudio del virus gigante del suelo

El estudio se ha publicado en bioRxiv y actualmente está a la espera de una revisión por pares. Se centra en la morfología de los microbios en lugar de sus genomas empaquetados, como había sido el foco de estudios anteriores.

Los investigadores utilizaron un microscopio electrónico de transmisión para crear imágenes detalladas de los virus gigantes y las partículas similares a virus cercanas.

Un grupo particular de virus, al que llamaron virus “Gorgona” en honor a las mujeres con cabello de serpiente de la mitología griega, mostraba entre ocho y once apéndices tubulares con forma de tentáculo. 

Los investigadores estimaron que cada uno de estos apéndices tenía entre 500 y 650 nanómetros de largo y entre 30 y 65 nanómetros de ancho. Los investigadores sospechan que estos apéndices pueden estar huecos y que algunos pueden haber evolucionado para liberar la carga genética infecciosa del virus.

Implicaciones del estudio

En declaraciones a WordsSideKick.com, Fischer dijo: “Lo que encontramos es una diversidad completamente nueva de formas que nunca antes habíamos visto. Apuesto a que muchas de ellas, si no la mayoría, son completamente nuevos y primeros avistamientos de virus que tenemos. nunca antes visto.”

Hasta el momento, estos virus gigantescos no han mostrado ninguna amenaza para los humanos. Estos virus infectan principalmente a otros microbios unicelulares, como las amebas y los paramecios. Pero las implicaciones de estos descubrimientos y la comprensión más amplia del papel de estos virus gigantes en contextos ecológicos y evolutivos son, sin duda, profundas. 

Esta investigación abre la puerta a un mundo completamente nuevo de virología, con innumerables secretos sobre estos virus gigantes que esperan ser descubiertos.

Más sobre los virus del suelo 

El suelo debajo de nuestros pies es un ecosistema complejo y diverso repleto de innumerables microorganismos, incluidas bacterias, hongos y, sí, virus. Estos virus, conocidos como virus del suelo o fagos del suelo, juegan un papel crucial en el ecosistema del suelo, influyendo en las poblaciones microbianas, los ciclos de nutrientes y la salud general del suelo.

Así como los virus infectan las células humanas y animales, los virus del suelo, la mayoría de los cuales son bacteriófagos (o simplemente fagos), infectan las células bacterianas. Pueden influir drásticamente en la dinámica de la población bacteriana al lisar o romper las células bacterianas.

Este proceso da como resultado la liberación de nutrientes de nuevo en el suelo. La depredación viral involucrada puede alterar la composición de las comunidades microbianas y contribuir a la biodiversidad en el suelo.

Transferencia horizontal de genes

Además de su papel en la regulación de las poblaciones bacterianas y el ciclo de nutrientes, los virus del suelo también facilitan la transferencia horizontal de genes entre bacterias. En este proceso, un organismo transfiere material genético a otro organismo que no es su descendencia. La transferencia puede conducir a una rápida diversificación y adaptación genética en las poblaciones bacterianas.

desafiante para estudiar

Uno de los desafíos de estudiar los virus del suelo es su gran diversidad. Las estimaciones sugieren que billones de partículas de virus residen en la biosfera de la Tierra, y muchas habitan el suelo.

Esta variedad extrema, combinada con el hecho de que muchos virus del suelo no encajan fácilmente en las categorías taxonómicas existentes, dificulta que los investigadores los identifiquen y clasifiquen.

Además, la incapacidad de cultivar virus en cultivo puro, a diferencia de las bacterias o los hongos, complica su estudio. Aquí es donde entra en juego la metagenómica. Este enfoque implica secuenciar el ADN colectivo de muestras de suelo. Ha permitido a los investigadores descubrir una gran diversidad de virus del suelo previamente desconocidos.

Aplicaciones potenciales

Investigaciones recientes sobre virus del suelo también han comenzado a revelar sus aplicaciones potenciales. Por ejemplo, se están explorando ciertos fagos como posibles alternativas a los antibióticos debido a su capacidad para matar cepas bacterianas específicas. Los fagos también podrían usarse en agricultura para controlar patógenos bacterianos o promover el crecimiento de bacterias beneficiosas.

El estudio de los virus del suelo es un campo en rápida expansión. Está remodelando nuestra comprensión del mundo microbiano y revelando nuevas posibilidades para aplicaciones médicas y agrícolas. Sin embargo, queda mucho por descubrir sobre la diversidad de virus en el suelo, sus interacciones con otros microorganismos y sus impactos en el ecosistema del suelo y más allá.

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