El 70% de los virus encontrados se corresponden con una única especie, una característica “muy peculiar”. Los investigadores descubren un fenómeno desconocido en la microbiología ambiental.
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Jueves 13 de agosto de 2015 | CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
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Los virus de ARN usan ácido ribonucleico (ARN) como material genético. Existen como mezclas complejas de genotipos diferentes pero relacionados, conocidas como quasiespecies. Su estructura genética ha sido estudiada en los virus que afectan a los animales y plantas pero las quasiespecies no se han descrito en virus ARN de muestras ambientales. Ahora, un estudio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido describir por primera vez quasiespecies de virus de ARN en un ecosistema natural, concretamente en el lago Limnopolar de la Península Byers (Isla Livingston, en la Antártida). Se trata además de la primera descripción de virus ARN en la Antártida.
“Solo hemos encontrado virus del orden Picornavirales y hemos identificado también algunos virus dominantes en el lago. En algunos casos, hasta el 70% de los virus encontrados se corresponden con una única especie, algo muy peculiar”, señala Antonio Alcamí, científico del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid) y responsable del estudio. “Este virus dominante se ha mantenido abundante y estable genéticamente durante tres años, lo que sugiere que ha encontrado un genoma optimizado -la solución evolutiva casi perfecta- para dominar el ecosistema extremo de este lago”, explica.
Los lagos antárticos permanecen cubiertos de hielo durante la mayor parte del año y tienen muy poca influencia de animales. Sus ecosistemas son muy sencillos y están dominados por microorganismos que se han adaptado a las condiciones ambientales extremas. La península Byers es una de las pozas zonas de la Antártida que se descongela durante el verano. La transición de un lago cubierto de hielo en primavera a un lago abierto en verano da lugar a cambios notables en la comunidad viral.
Este deshielo ha permitido a los investigadores detectar un fenómeno que no se conocía en la microbiología ambiental: los virus generan más variaciones para adaptarse a un nuevo ambiente y competir con los virus que ya habitan este medio. Así ocurre con los virus que viven en los tapetes microbianos en la superficie de la cuenca. Estos tapetes son estructuras primitivas que se encuentran en la actualidad en ambientes extremos pero hace millones de años generaron la atmósfera de oxígeno de la Tierra. Cuando se produce el deshielo, los virus que habitan los tapetes son arrastrados al lago. Al encontrarse en un ambiente extraño sufren una mayor variación que podría ayudarles a competir con los virus dominantes en el lago.
Este proyecto ha sido financiado por el Programa Polar del Ministerio de Economía y Competitividad, y la expedición fue posible gracias al apoyo logístico de la Unidad de Tecnología Marina, del CSIC, y del buque de investigación oceanográfica Las Palmas de la Armada.
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Los resultados, que son fruto de tres años de investigaciones y se han publicado como artículo destacado en la revista Molecular Ecology, indican que la diversidad de los virus de ARN es menor que la registrada en virus de ADN. En 2009, científicos del mismo grupo de investigación fueron los primeros en identificar la composición genética de los virus ADN presentes en los lagos de la Antártida. Estos estudios estimaron la presencia de cerca de 10.000 especies virales en el lago Limnopolar.“Solo hemos encontrado virus del orden Picornavirales y hemos identificado también algunos virus dominantes en el lago. En algunos casos, hasta el 70% de los virus encontrados se corresponden con una única especie, algo muy peculiar”, señala Antonio Alcamí, científico del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid) y responsable del estudio. “Este virus dominante se ha mantenido abundante y estable genéticamente durante tres años, lo que sugiere que ha encontrado un genoma optimizado -la solución evolutiva casi perfecta- para dominar el ecosistema extremo de este lago”, explica.
Los lagos antárticos permanecen cubiertos de hielo durante la mayor parte del año y tienen muy poca influencia de animales. Sus ecosistemas son muy sencillos y están dominados por microorganismos que se han adaptado a las condiciones ambientales extremas. La península Byers es una de las pozas zonas de la Antártida que se descongela durante el verano. La transición de un lago cubierto de hielo en primavera a un lago abierto en verano da lugar a cambios notables en la comunidad viral.
Este deshielo ha permitido a los investigadores detectar un fenómeno que no se conocía en la microbiología ambiental: los virus generan más variaciones para adaptarse a un nuevo ambiente y competir con los virus que ya habitan este medio. Así ocurre con los virus que viven en los tapetes microbianos en la superficie de la cuenca. Estos tapetes son estructuras primitivas que se encuentran en la actualidad en ambientes extremos pero hace millones de años generaron la atmósfera de oxígeno de la Tierra. Cuando se produce el deshielo, los virus que habitan los tapetes son arrastrados al lago. Al encontrarse en un ambiente extraño sufren una mayor variación que podría ayudarles a competir con los virus dominantes en el lago.
Este proyecto ha sido financiado por el Programa Polar del Ministerio de Economía y Competitividad, y la expedición fue posible gracias al apoyo logístico de la Unidad de Tecnología Marina, del CSIC, y del buque de investigación oceanográfica Las Palmas de la Armada.
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||| Referencia |||
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A. López-Bueno, A. Rastrojo, R. Peiró, M- Arenas y A. Alcamí. Ecological connectivity shapes quasispecies structure of RNA viruses in an Antartic lake. Molecular Ecology. DOI: 10.1111/mec.13321.
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||| ENLACES |||
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