DNA

¿Estás presionado? Este virus también

Imagen que muestra la cápsula del núcleo (hexágono morado), el complejo del poro nuclear (mostrado con una flecha y marcado como NPC) en la membrana del núcleo celular (de rosa, marcado como Nucleus). No se observa el DNA debido a que ya había sido expulsado para cuando se capturó la imagen (Tomada del Abstract del artículo). Los fuegos labiales que le salen a mucha gente de una a tres veces al año es herpes labial, una infección causada por el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1). Una investigación en torno a este virus, liderada por Alex Evilevitch, de la Universidad Carnegie Mellon, en Pittsburg, Estados Unidos, junto con su equipo de trabajo, observó que la presión interna que existe dentro del HSV-1 es utilizada para expulsar su DNA dentro de las células humanas. Este mecanismo no es novedoso para la comunidad científica, pues los virus que infectan bacterias (bacteriófagos) se valen de grandes presiones para “disparar” su material genético dentro de ellas; sin embargo sí es el primer virus en infectar células humanas con este mecanismo observado.

En el artículo, los investigadores describen la ruta de acción del HSV-1: la cápsula del virus penetra la célula en cuestión y al llegar a la membrana nuclear, se adhiere. Posterior a maniobras moleculares para perforar la membrana, el virus expulsa su material genético por la presión que se genera debido a gradientes de concentración de agua y iones entre el interior y exterior de la cápsula permeable. Los resultados sugieren que la expulsión del DNA viral es pasiva al principio, ya que el material genético ocupa el 60% del espacio dentro de la cápsula y la presión no es grande. Una vez que una fracción del DNA sale, la presión cambia y se activan procesos enzimáticos que facilitan la expulsión del material restante.

Una vez entendido el proceso de acción y con ayuda de una solución química, los investigadores lograron suprimir la expulsión de material genético del virus por variaciones en la presión osmótica. Las similitudes de la supresión entre virus humanos y bacteriófaos demuestra la universalidad de la presión dentro de la cápsula viral, que en ambos tipos es de la misma magnitud. Los investigadores mencionan que la evolución ha conservado la expulsión de DNA mediada por presión en bacteriófagos y virus eucariontes debido a que es un mecanismo clave y efectivo de infección viral, mismo que es un nuevo blanco para terapias antivirales.

Fuentes: Artículo original | Nota de Eurekalert!

¿Cómo sobrevivir sin sexo?

Un rotifero (tomado de la nota en Science) Una pregunta que bien podría salir de la boca de cualquier adolescente (y adulto, no nos hagamos) se la hicieron David Mark Welch e Irina Arkhipova, investigadores que estudiaron a Adinera vaga, una especie de rotífero que junto con otras 460 especies conforman el orden de los Bdelloidea. Lo fascinante de estos animales, que viven en el agua dulce o suelo húmedo, es que han estado célibes por millones de años. ¿Cómo han hecho para aguantarse las ganas? Dentro de este grupo no existen machos y por eso es que a nadie le gana el deseo. En cambio, todos los individuos de Bdelloidea son hembras que se reproducen por partenogénesis: reproducción asexual en la que el crecimiento y desarrollo de embriones se da sin que exista fertilización.

La combinación del DNA de dos padres es suficiente para generar diversidad genética, misma que da paso a la variación entre individuos y a que éstos se adapten al ambiente. Organismos como las bacterias no se reproducen sexualmente, pero tienen la capacidad de transferir genes de una a otra y así contribuir con su diversificación. ¿Cuál es la estrategia de estos rotíferos?

Una es la conversión de genes, en la que un alelo (una forma alternativa de un gen dado) replaza otro cuando se dan mecanismos de reparación del DNA, por ejemplo. Otro es por transferencia horizontal de genes entre un organismo y otro, como sucede con las bacterias. La investigación arrojó que es probable que al menos 8% de los genes de los rotíferos hayan sido adquiridos por transferencia horizontal.

“En general, las líneas germinales de los animales están bien protegidas para no adquirir DNA de fuentes externas. Los Bdelloides son inusuales”, menciona Arkhipova. Sus gametos pueden estar secos por semanas o meses y volver a tener una actividad metabólica normal cuando el agua está disponible de nuevo. Cuando hay escasez de agua, su DNA se rompe en muchas piezas.Esta puede ser una oportunidad para que fragmentos extraños de DNA de bacterias, hongos o algas microscópicas se integren al genoma de los rotíferos”. Incluso genes de otros rotíferos se pueden sumar al genoma de otro rotífero.

Aquí no termina la cosa. Los investigadores observaron que el genoma del rotífero tiene un número extremadamente pequeño de transposones, “fragmentos de DNA, a veces llamadas parásitos genéticos, que son capaces de moverse por el genoma causando mutaciones dañinas”, mencionó Arkhipova. Mientras que el 50% del genoma mamífero está compuesto por transposones, ellos sólo representan el 3% en el genoma Bdelloide, lo que significa protección al genoma de estos animales de muchas mutaciones, cosa que muchos animales no tienen.

Todas estas estrategias permiten que las poblaciones se mantengan genéticamente diversas. Así que si llevas un buen tiempo sin tener sexo, ya tienes otras opciones para tomar en cuenta.

Fuentes: Artículo original | Nota en Science | Nota del Marine Biological Laboratory (Woods Hole, USA)