Los cianófagos N1 son virus especializados en infectar bacterias marinas. Pero no solo infectan. También modifican el ADN para "blindar" al organismo que lo hospeda contra otros virus competidores y dañinos.
Los virus no están vivos ni muertos. Son una amalgama molecular capaz de actuar sin tener, en realidad, el resto de características que compartimos los seres vivos. Sólo se reproducen. Todas sus herramientas, estrategias y acciones se encaminan a este único propósito: crear más y más virus. Y aunque de por sí resultan increíblemente sorprendentes, aún guardan unas cuantas sorpresas más. Recientemente un equipo descubría una clase de cianofagos, denominada N1, que además de sus herramientas habituales, "hackea" el ADN de su víctima, robándole su propio sistema inmune para evitar que otros virus se aprovechen de su hospedador. ¿Cómo lo consigue?
Un pirata genético
Básicamente, lo que hacen estos cianófagos es infectar a cianobacterias. Las cianobacterias son microoganismos muy comunes en las aguas de todo el globo. Estas bacterias suponen un nivel de producción primario, como las plantas, por lo que resultan muy importantes para la vida. Los cianófagos son un grupo de virus (de diferentes clases) especializados en infectar y aprovechar la maquinaria de estas cianobacterias para reproducirse. Lo que hacen, básicamente, es introducirse dentro, robar la maquinaria genética y usar los materiales moleculares de la célula para reproducirse. Pero lo interesante de los conocidos como cianófagos N1, es que no sólo se aprovechan de la maquinaria celular de la bacteria.
El pirateo consiste en insertar una herramienta en el ADN como defensa contra otros virusAdemás, utilizan su propia estrategia para "piratear" el ADN bacteriano y el propio sistema "inmunitario". Sí, las bacterias también poseen sus propias medidas de defensa contra virus (y otras bacterias). Pero lo que hacen los cianófagos N1 es aún más sorprendente ya que no destruyen dicho sistema, sino al contrario: el pirateo consiste en donar una herramienta en forma de información que insertan en el ADN. Y dicha información no consiste en otra cosa que en una sección CRISPR, una cadena especial que puede ser utilizada por la bacteria para combatir la infección de otros virus.
Los famosos CRISPR
CRISPR sólo es el acrónimo de "repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas" en inglés. Este término hace referencia a unas secciones concretas de ADN con repeticiones específicas de pares de bases. El ADN es la cadena de información universal (hasta donde nosotros sabemos) para almacenar información. Es la combinación de pares de bases la que define qué se expresa, es decir, cómo se traduce la información en proteínas y moléculas de todo tipo. Parte de esas combinaciones se emplea para "transmitir" mensajes como dónde se debe cortar o qué se debe hacer con la información de la cadena. En este caso, los cianófagos transmiten un conjunto genético conocido como "array CRISPR" concreto que le permite defenderse del ataque de otros virus.
Jennifer Doudna/UC Berkeley
Para ello, insertan esta parte de ADN, que su propio material genético, en el de la bacteria. Los juegos de CRISPR y CAS hacen referencia a secciones y moléculas capaces de leerse y cortarse de forma única. Así, emplear estas herramientas nos permite, en biotecnología, seccionar el ADN en un punto concreto, recombinar y volver a pegar la cadena, produciendo organismos modificados genéticamente, por ejemplo. Y, al fin y al cabo, eso es lo que hacen los cianófagos N1, recombinan genéticamente el ADN de cianobacterias como Nostoc, muy importante, para evitar que otros virus se aprovechen del organismo.
¿Qué son los cianófagos N1?
Imaginemos algo muy, muy pequeño. No es lo más pequeño que podamos observar en la naturaleza, ni mucho menos, pero es ínfimamente menor que cualquier cosa que podamos ver a simple vista. O con una lupa. Casi podríamos decir con un microscopio. Porque los virus no se ven al microscopio. Hacen falta microscopios especiales para observar su sombra. Aunque su forma depende del grupo al que pertenecen, normalmente poseen una cápside externa, como una caja regular hecha de moléculas que encierran al material genético. También suelen poseer algunas herramientas que les permiten "conectar" con la membrana de la bacteria, mucho más grande, e "inyectar" el material genético en el interior. Una vez dentro, el material, utiliza algunos de los elementos de la bacteria (o alguna otra herramienta que venía en el propio virus), para comenzar a secuestrar la maquinaria celular.
Se denomina "fago" a ciertos virus porque "devoran" las bacterias (tal y como se ve en una placa de petri, cuando se hacen cultivos). Los virus, sin ser seres vivos, constituyen una serie de moléculas especializadas muy, muy eficientes y complejas. Por ello, su especialización es máxima. Así, no es normal encontrar virus humanos que afecten a animales o plantas y viceversa (aunque se ha dado el caso del salto entre especies). Esta especialización es esencial en la evolución tanto del virus como de las especies que infecta. Y es que tal y como muestra el estudio, parece que los cianófagos N1 son responsables de que Nostoc (y probablemente otros organismos) haya adquirido a lo largo del tiempo algunas de las características genéticas responsables de lo que es hoy esta cianobacteria.
Continúar leyendo...