Los virus de las plantas…

Los virus de las plantas…

Los virus son temidos como patógenos ingeniosos, causan enfermedades en todo lo que invaden, incluyendo las bacterias, hongos, plantas y animales. Recientes avances en el campo de la virología, sin embargo, sugieren que los virus desempeñan un papel importante y complejo, ya que pueden ser esenciales para el funcionamiento de diversos ecosistemas. Los humanos contienen en su genoma aproximadamente 100,000 piezas de elementos de ADN viral, que representan alrededor del 8 por ciento de nuestro genoma. El papel de estos fragmentos virales antiguos va desde la protección contra la enfermedad hasta el aumento del riesgo de cáncer. 

En 1892, Dmitry Ivanovsky, un botánico ruso, realizó un experimento simple; recolectó savia de una planta de tabaco enferma, alimentó la sustancia a través de poros muy finos y mostró que este líquido filtrado podría infectar una planta de tabaco saludable. El filtrado aseguró que cualquiera que fuera la entidad causante de la enfermedad, era más pequeña que una bacteria. Su forma verdadera, invisible a la microscopía óptica, apareció solo en 1931, con la invención del microscopio electrónico y es conocido como virus del mosaico del tabaco.  Los tamaños de los virus varían enormemente, desde un virus como el ébola, que tiene una arquitectura tubular y que lleva un puñado de genes, hasta virus gigantes recientemente descubiertos. Son los llamados virus nucleocitoplasmáticos ADN de gran tamaño es una superfamilia a las que pertenecen un número de 7 familias de virus ADN.

El descubrimiento del primer agente infeccioso no celular, que luego se determinó que era el virus del mosaico del tabaco, allanó el camino para el campo de la virología; en las décadas siguientes, la investigación se centró en descubrir y eliminar las amenazas virales para la salud de las plantas y los animales. Recientes revoluciones conceptuales y metodológicas han dejado en claro que los virus no son simplemente agentes de destrucción sino componentes esenciales de los ecosistemas globales. 

Los virus que infectan las plantas les producen enfermedades que les causan daños y estos pueden ser responsables de muchos millones en pérdidas cada año. Hay casos históricos conocidos como el virus de las manchas anulares de la papaya (PRSV) en Hawaii, que en los 90 necesitó de la utilización masiva de papayas transgénicas para controlarlo, o pérdidas en el cultivo de naranjos en Brasil en los años 70 afectados por el virus de la tristeza de los cítricos (CTV). Hubo epidemias del virus del bronceado del tomate (TSWV)-ver- en los cultivos del Mediterráneo español en los años 80 y 90. Se muestran hojas afectadas por el virus CMV, del mosaico del pepino-ver-. Hay que recordar que las plantas representan más del 80% de la biomasa en la Tierra, por lo que los virus de plantas probablemente tienen un mayor impacto en la estabilidad y función del ecosistema que los virus de otros reinos. En Nature Reviews Microbiology se ha destacado la evolución y la ecología de los virus de plantas: los tres componentes del proceso de infección viral. Estudios recientes han demostrado que los virus a veces son beneficiosos para los organismos que infectan. Esto rompe los dogmas de cómo estudiamos los virus. 

Los virus de plantas son importantes por varias razones: tienen una importancia obvia para los cultivos alimentarios y ornamentales, y una variedad de virus son responsables de una pérdida de cultivos estimada de $ 60 mil millones en todo el mundo cada año. Nuevos métodos descubren una oleada de nuevos virus. La secuenciación metavirómica es una técnica poderosa para investigar comunidades virales. No se ha identificado ningún gen único que sea compartido por todos los virus. Se han observado motivos proteicos comunes en las cápsides víricas, probablemente el resultado de una evolución convergente o transferencia horizontal de genes, en lugar de elementos heredados. Con técnicas de metavirómica se pueden sondear los entornos y los virus que contienen. La combinación de múltiples genomas de ADN o ARN a partir de muestras ambientales, se ha utilizado para identificar un gran número de virus de plantas, fragmentos virales que  a menudo se extraen de los insectos vectores que transportan los virus de una planta a otra. 

Un sistema intrincado que evoluciona a lo largo de unos 450 millones de años describe la interacción sutil entre los tres componentes del proceso de infección viral, el virus, los hospedadores de células vegetales infectados por el virus y los vectores. Muchos vectores pueden transmitir virus de plantas, incluyendo arácnidos, hongos, nematodos y algunos protistas, aunque más del 70 por ciento de los virus de plantas conocidos son transmitidos por insectos, la mayoría del orden Hemíptera, que incluye cigarras, pulgones, parásitos, saltamontes y los insectos de escudo que pueden hacer uso de piezas bucales para perforar y extraer savia o material de células vegetales. 

La transmisión puede ocurrir a través de la excreción de partículas de virus en la saliva después de alimentarse de una planta infectada. El virus de la planta puede incorporarse permanentemente a las glándulas salivales del insecto, permitiendo que el vector transmita el virus a nuevas plantas durante toda la vida del insecto. Algunos virus de plantas tienen otra propiedad: transmiten sus genomas en paquetes múltiples, cada uno de los cuales contiene solo una parte del código genético completo del virus, encapsulado en una partícula de virus separada. La naturaleza y evolución de estos llamados virus multipartitos sigue siendo un enigma biológico. 

Los virus carecen de un único antepasado común, un tema sobre el cual existen tres hipótesis: 1- los virus evolucionaron a partir de células de vida libre, como lo indica la devolución o la hipótesis regresiva. 2- los virus podrían haberse originado a partir de moléculas de ARN y ADN que de alguna manera escaparon de las células vivas.  3- los virus pueden haber existido alguna vez como entidades auto-replicantes que evolucionaron junto a las células, perdiendo finalmente su estado independiente. Con estas tres posibilidades cierro por hoy el tema de los virus de las plantas. 

Mississauga, Ontario, martes 30 de julio de 2019