Científicos franceses demostraron que diferentes segmentos del genoma de un virus pueden existir en distintas células, pero trabajando juntos para causar una infección.

Los hallazgos, publicados en la revista eLife, han mejorado un modelo fundamental en virología en el cual el genoma de un virus ingresa y se replica dentro de una sola célula, y luego continúa para replicarse en otra.

Los virus multipartitos son sistemas virales intrigantes porque su genoma se divide en varios segmentos y cada uno está dentro de una partícula de virus distinta. Durante mucho tiempo se ha creído que todos los segmentos del genoma deben moverse juntos desde una célula a otra para causar una infección. Pero el nuevo estudio revela que este no es el caso.

Se estima que las posibilidades de que un virus multipartito pierda un segmento del genoma esencial durante la transmisión sean muy altas. Su capacidad para causar una infección con éxito ha sido un misterio desde hace mucho tiempo“, señaló la primera autora Anne Sicard, investigadora postdoctoral en el Instituto Nacional de Investigación Agrícola (INRA), en Francia. “Nos propusimos probar una posibilidad audaz: ¿puede este virus infectar con éxito a un huésped incluso si sus segmentos del genoma no están juntos dentro de células individuales?“.

Para investigar esto, los científicos estudiaron el virus de atrofia necrótica del haba (Faba bean necrotic stunt virus [FBNSV]), que tiene ocho segmentos genómicos distintos, y utilizaron sondas fluorescentes para detectar la presencia de diferentes segmentos virales en las células individuales de las plantas de haba. Curiosamente, el equipo encontró que los distintos segmentos se encuentran con mayor frecuencia en diferentes células. Esto incluso se aplica a segmentos del genoma que codifican funciones vitales como la replicación, la encapsidación (el proceso de encerrar el ADN viral en una capa protectora o “cápside”) y el movimiento del virus entre las células.

Tales resultados sugieren que el virus puede funcionar aunque los segmentos de su genoma aparezcan en células distintas, pero se requería más evidencia. Para contrarrestar aún más la posibilidad de que todos los segmentos del genoma se replicaran como un solo sistema dentro de las células individuales, los investigadores intentaron mostrar que los segmentos podrían acumularse independientemente en diferentes células. Etiquetaron los segmentos responsables de la replicación y la encapsidación con fluorescencia roja y verde y midieron las cantidades en diferentes células para ver si la acumulación de un segmento en el par dependía del otro. No encontraron ningún vínculo entre las cantidades de los dos segmentos diferentes en las etapas iniciales o posteriores de la infección, lo que demuestra que la acumulación de los segmentos era independiente.

Para dar sentido a estos hallazgos, asumieron que una función viral puede actuar en una célula incluso cuando su segmento del genoma no está presente. Para probar esto, se centraron en el segmento del genoma responsable de la replicación (R) y buscaron la molécula que codifica dicho proceso —en este caso M-Rep— en las células donde se replicó otro segmento (S). Aunque el segmento R solo fue detectable en una minoría de estas células (alrededor del 40%), su producto M-Rep se encontró en casi el 85%. Esto sugiere que la proteína M-Rep en sí misma, o las transcripciones del segmento del genoma que la produce, se generan en las células donde el segmento R está presente y luego viaja a otras células del huésped.

En conjunto, hemos demostrado que los distintos segmentos del genoma de un virus no están necesariamente juntos dentro de las células hospedadoras individuales, y que la acumulación de un segmento del genoma en una célula es completamente independiente de la acumulación de las otras“, concluye el autor principal Stéphane Blanc, Investigación Director en INRA. “Es concebible que esta forma de vida ‘multicelular’ pueda adoptarse en numerosos sistemas virales y abra un nuevo horizonte de investigación en virología“.

 

Vía: eLife