La pandemia del SIDA es causada por el VIH-1 M, que se deriva de un virus de chimpancé. En un estudio publicado por la revista PLoS Pathogens, los científicos informan que durante la adaptación del virus a los humanos, la enzima viral HIV-1 M integrasa adquirió una nueva función. Esta misma función, por otro lado, ya estaba presente en la integrasa de una variante menor, el VIH-1 O, que la heredó de su antepasado, un virus que infectaba a los gorilas. Sorprendentemente, los M utilizaron partes de la proteína (una proteína es una macromolécula biológica compuesta por uno o más…) diferentes a las utilizadas por los O para desarrollar esta misma función. Esto da testimonio de la diversidad de caminos evolutivos seguidos por los virus durante la transmisión zoonótica. Comprender los mecanismos subyacentes es importante para comprender las amenazas que estas transmisiones representan para la salud humana.
Figura: A la izquierda, los resultados obtenidos en cultivo celular muestran que la infectividad (esquematizada por el número (La noción de número en lingüística se trata en el artículo «Número…) de virus) del VIH-1 M es totalmente abolido (virión gris) si se elimina el motivo CLA funcional (espada verde), pero se restaura mediante la inserción del motivo NOG (espada azul) de los aislados de VIH-1 O. A la derecha, el análisis de las secuencias de el CLA y los NOG circulantes muestran que el motivo NOG fue heredado por el VIH-1 O de su ancestro (un virus que infecta al gorila) mientras que el motivo CLA (en el VIH-1 M fue seleccionado después de la infección de humanos de la parte del virus que infecta chimpancés
© Matteo Negroni y Daniela Lener
Las cepas circulantes del VIH se subdividen en dos tipos, que a su vez se subdividen en grupos, según su diversidad genética. La pandemia (Pandemia A (del griego antiguo πᾶν / pãn (todos) y…) se debe esencialmente al tipo 1, más concretamente al grupo M y, en menor medida, al grupo O. El VIH-1 M son virus derivados que infectan a los chimpancés , y los virus VIH-1 O que infectan a los gorilas. A pesar de estos orígenes muy diferentes, los dos virus parecen haber seguido caminos evolutivos convergentes en los humanos, lo que llevó a dos variantes del VIH-1 con características casi Se acepta comúnmente que la infección por estos dos virus está asegurada por proteínas homólogas y por tanto con funciones muy similares.
La integrasa es la enzima viral responsable de insertar el genoma del virus en el de la célula (integración). En los virus del grupo M, hemos identificado, a través de experimentos en cultivo celular, un motivo funcional esencial para la integración: el motivo CLA (región «C terminal»). Todos los HIV-1 M tienen la misma secuencia de aminoácidos en este motivo, lo que indica que esta secuencia confiere una gran ventaja. Por otro lado, en las integrasas del grupo O, este motivo no se encuentra, y su función está asegurada por otro motivo (NOG), que posee una secuencia de aminoácidos conservada en todos los aislados O y ausente en los aislados M. Este motivo específico de O, además, se encuentra en otra región de la proteína.
Esta dicotomía funcional entre proteínas homólogas es sorprendente, pero puede explicarse en parte por los diferentes orígenes de los dos grupos de VIH-1. El motivo NOG, que ya está presente en los virus que infectan a los gorilas, probablemente fue heredado por el VIH-1 O de su antepasado. El motivo CLA, sin embargo, no puede haber sido heredado por el VIH-1 M de su ancestro, porque en la región correspondiente de los virus que infectan a los chimpancés encontramos aminoácidos similares, pero sin conservación de la secuencia. Esto sugiere que el motivo no se requiere en este huésped, lo que, por otro lado, parecería ser el caso en humanos. Esta necesidad, propia del ser humano, estaría en el origen de la selección del motivo CLA durante la evolución del virus en su nuevo huésped.
En los virus, la necesidad de compacidad del genoma conduce a menudo a la aparición de proteínas multifuncionales o, al menos, altamente optimizadas en sus funciones, gracias a la contribución de diferentes motivos funcionales. La integrasa es una de esas proteínas. La presencia del motivo NOG en el VIH-1 O tan pronto como se transfiere a los humanos sugiere que la región de la proteína donde emergerá el motivo CLA en el VIH-1 M no estuvo sujeta a esta presión de selección en el O y podría han evolucionado para cumplir otra función. Los científicos no pueden decir si este proceso se llevó a cabo o si tuvo éxito, pero parecería que, en el fondo de la instantánea tomada para rastrear la evolución de una proteína en el contexto (El contexto de un evento incluye las circunstancias y condiciones que lo rodean ; la…) de transmisión zoonótica, podrían haber captado una etapa intermedia de adquisición (En general adquisición es la acción de obtener una información o adquirir un…) de una funcionalidad adicional de esta proteína.
Al infectar una nueva especie, un virus se enfrenta a un cambio drástico en el medio ambiente. Adaptarse a este último requiere una aceleración (Aceleración comúnmente designa un aumento en la velocidad; en física, etc.) de su evolución. Por lo tanto, es importante una comprensión profunda de los mecanismos evolutivos a los que apela el virus en este caso para comprender la amenaza para nuestra salud que representa la transmisión de virus animales a humanos.
Laboratorio
Arquitectura y reactividad de la ARN (CNRS / Universidad (Una universidad es un establecimiento de educación superior cuyo objetivo es el…) de Estrasburgo)
Laboratorio Retrovirus y evolución molecular.
Instituto de Biología Molecular y Celular – IBMC.
2 Allée Konrad Roentgen.
67084 Estrasburgo.
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