La materia oscura del universo viral
La naturaleza está colmada de criaturas ultramicroscópicas conocidas como virus. Imperceptibles, parecen ausentes en el aire y aún en el agua más transparente. Su manifestación más cruel ocurre cuando causan una enfermedad humana grave, como la influenza y otros síndromes respiratorios. También, como lo demostró Félix D´Herelle hace más de un siglo, cuando infectan a las bacterias y les causan la muerte. A estos virus les llamo bacteriófagos, por la palabra griega “fago” que significa comer o devorar, porque literalmente “se comen a las bacterias”.
Algunos científicos aseguran que hay una mayor cantidad de virus en el planeta que estrellas en el universo. Sus estimaciones sugieren la existencia de un quintillón, ¡algo así como un billón de millones de virus! Puede parecer exagerado, pero tan solo en un tubo de ensayo en un laboratorio es posible cultivar poco más de mil millones de fagos en un mililitro de caldo nutritivo con bacterias. No obstante, aunque el número de virus sea prácticamente incontable, no significa necesariamente que sean igual de diversos. Los esfuerzos científicos para definir las especies virales, aparte de lo difícil que es, han sido disparejos. Por un lado, se conoce una fracción muy baja de especies virales cultivadas –aquellas capaces de reproducirse en el laboratorio. En las bases de datos hay descritas aproximadamente 20,000 capaces de infectar diversas especies de bacterias. Por otro lado, mediante métodos modernos de secuenciación de ADN masiva, se han llegado a reportar hasta 54,000 especies virales solo en los microbiomas del intestino humano. Todavía muy lejos de los cálculos de los científicos.
Otros ecosistemas, como el suelo agrícola han sido poco explorados. Un cálculo preliminar señala que en un gramo de suelo puede haber entre 10 y 1000 millones de virus. En el suelo agrícola de Tepoztlán, Morelos, un lugar donde se cultiva frijol, investigadores y estudiantes de posgrado del Centro de Ciencias Genómicas en Cuernavaca, han explorado la diversidad de virus cultivables capaces de infectar la bacteria simbionte fijadora de nitrógeno Rhizobium etli. Esta bacteria forma nódulos en las raíces del frijol, absorbe el nitrógeno atmosférico y lo convierte en amonio. La planta utiliza el amonio para crecer y producir semillas. Estas cadenas donde una bacteria se relaciona con un organismo eucarionte –en este caso el frijol– y a su vez es sujeta a depredación por otros microorganismos –en este caso, los fagos– son comunes en la naturaleza. Ningún organismo vive en soledad.
Para entender estas interacciones biológicas, el grupo de investigación ha obtenido alrededor de 300 fagos capaces de infectar la bacteria Rhizobium. Para una cuarta parte de ellos, conocen la secuencia genómica, y de algunos, su apariencia morfológica mediante microscopia electrónica. Recientemente, algunos de estos fagos han sido nombrados por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV, por sus siglas en inglés) como Cuernavacavirus y Chamilpavirus, aludiendo en parte al lugar geográfico en donde fueron caracterizados. Junto con ellos se propusieron otras especies virales encontradas en la Finca Xochitlamila que administra el Sr. Mario Marquina, originario de Tepoztlán. Estas son llamadas Chaparrovirus tepoztlanense, Chaparrovirus phaseoli, y Chaparrovirus rhizobi, aludiendo a que tienen un genoma pequeño de apenas 6 o 7 genes, y a su origen en Tepoztlán, a la planta de frijol y a su bacteria hospedera. Otros fagos de esta misma colección aluden también a su origen como los llamados Faseolvirus mexicanense, y Faseolvirus fabavivens.
Seguramente los nombres de las especies parecerán complicados, pero están llenos de significado. Una especie relaciona a todos los aislados individuales de los organismos por su similitud morfológica, bioquímica y genética, y aunque es más complicado de definir, la taxonomía –la ciencia de la clasificación– contribuye a definir las relaciones ancestrales entre las especies. De esta manera se puede organizar el mundo biológico en unidades –especies– que reflejen la adaptación, la ocupación de nichos ecológicos, la dispersión y su impacto en el equilibrio de los ecosistemas y en la salud. Y quizá, entender una pequeña fracción de la “materia oscura” del universo viral.
*vgonzal@live.com
Micrografía electrónica de un bacteriófago de Rhizobium por Rosa I. Santamaría.
