Cómo se originó la vida es una de las preguntas clásicas de la Humanidad y, aunque se conoce muy poco, se acepta que hace miles de millones de años, un mundo de RNA dio lugar a los primeros entes auto replicantes formados por moléculas de RNA con una función doble: informativa (equivalente al DNA actual) y catalítica (en forma de ribozimas equivalentes a las enzimas proteicas actuales). Entre los vestigios que han quedado de aquel mundo, está el ribosoma (la ribozima que decodifica la información genética, clave en todos los seres vivos) o las entidades biológicas más sencillas conocidas, como son los virus de RNA y, sobre todo, los minúsculos agentes subvirales de RNA circular, que confirman que la información genética no solo se perpetua como DNA. Hasta la fecha, únicamente conocíamos unas pocas decenas de esos genomas mínimos de RNA circular, muchos con ribozimas, exclusivamente en plantas (viroides y otros RNAs viroidales) y animales (Hepatitis Delta), y que históricamente se relacionaban con los agentes primigenios del mundo de RNA. Sin embargo, un equipo internacional de científicos en el que participa el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), el Consejo Nacional de Investigación (Italia); la Universidad de Stanford (EE.UU.); el Instituto Pasteur (Francia) y la Universidad de Toronto (Canadá), entre otros, ha descubierto más de 20 mil nuevas especies de estos agentes mínimos, incluyendo ejemplos de novedosos RNAs infecciosos gigantes, híbridos de virus de RNA y viroides circulares. Estos resultados, publicados en Nature Communications, surgen de la información genética recolectada a lo largo y ancho del planeta durante las últimas décadas, y desvelan aspectos que serán caracterizados con detalle en el futuro y que permitirán conocer mejor el mundo de RNA primigenio que se cree dio origen a la vida en nuestro planeta.
Según explica a DM Marcos De la Peña, investigador del CSIC en el IBMCP, “este trabajo es una continuación de nuestro descubrimiento previo de 130 mil virus ´típicos´ de RNA lineal tras rastrear las secuencias genéticas depositadas en NCBI (SRA) a partir de 5,7 millones de experimentos de secuenciación masiva (Edgar et al Nature 2022)”. Se trata de datos obtenidos en los últimos 15 años a partir de muestras biológicas que van desde hospitales a medioambientes de todo tipo y, en concreto, “lo que hemos utilizado ahora es una selección de cerca de 100 mil de estos experimentos conteniendo virus típicos” para rastrear la presencia de agentes infecciosos circulares así como nuevas familias de virus “atípicos” circulares. Inicialmente, se hicieron análisis bioinformáticos, detectando miles de genomas de RNA circular. Luego se confirmó molecularmente la existencia de algunos de éstos en muestras de las que se disponía de material biológico, como aislados de hongos, “detectando agentes similares a los viroides de plantas o el virus de la hepatitis D humana, así como nuevos virus de RNA circular”. Aunque aún desconocemos los potenciales huéspedes de la mayoría de ellos, “se confirma que estos vestigios del mundo precelular de RNA serían muchísimo más habituales de lo que se pensaba hasta ahora. Mediante aproximaciones moleculares, se ha comprobado que algunos de estos genomas minúsculos de RNA circular se replican en diversas especies de hongos asociados a plantas y suelo”, comenta De la Peña.
Estos resultados sugieren que tendríamos en los hongos y otros organismos de tipo fúngico “el posible origen evolutivo de los viroides de plantas y los agentes tipo Delta de la hepatitis humana descritos hace más de 40 años”, explica.
Resultados prometedores
Para De la Peña, el descubrimiento de este nuevo mundo de RNA de genomas circulares mínimos permitirá no solo conocer mejor cómo pudo ser ese mundo de RNA primigenio, sino también descubrir nuevas formas de agentes infecciosos que quizás subsistan en la actualidad
replicándose en huéspedes muy sencillos como bacterias, arqueas o protistas, “siendo el origen evolutivo de muchos de los agentes virales y viroidales que hasta ahora solo conocíamos en seres más evolucionados como plantas y animales”. Desde 1977, incide, “el único virus de RNA circular conocido era el de la Hepatitis D Humana, considerado un virus satélite de la Hepatitis B. En 2018, varios virus tipo Hepatitis D se describieron sorprendentemente en animales. Ahora nosotros desvelamos que los virus mínimos tipo Hepatitis D se encuentran ampliamente distribuidos en el medio ambiente, infectando organismos sencillos como hongos y pudiendo ser la fuente para la aparición de infecciones en organismos superiores”. De forma análoga, añade, “vemos que los pequeños viroides de plantas tendrían igualmente miles de especies relacionadas y ampliamente distribuidas en el medio ambiente replicándose en hongos y otros organismos sencillos”.
Futuro investigador
Respecto a los próximos pasos investigadores, comenta De la Peña, “un primer objetivo en marcha es determinar los huéspedes de los nuevos virus tipo Hepatitis D similares a los humanos y de otros mamíferos, lo que nos podría explicar el origen evolutivo de estos patógenos mínimos”. Todos estos resultados sugieren que la Hepatitis D podría no necesitar un virus auxiliar como se viene asumiendo, “algo que habrá que analizar clínicamente en el futuro”. Desde un punto de vista agronómico, “también queremos conocer si los nuevos agentes de tipo viroidal detectados en diversos hongos fitopatógenos pueden dar lugar a los viroides y satélites virales de plantas ya conocidos”. A más largo plazo, el estudio de todos estos nuevos agentes mínimos autoreplicantes “nos permitirá conocer mejor como fue el origen de la vida en la tierra durante el llamado mundo de RNA primigenio”.
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