Un reciente análisis de millones de mutaciones muestra cómo los virus exploran sus opciones de evolución genética en tiempo real. Esta investigación revela que dicha exploración adopta una estructura fractal y jerárquica, y que distintos ambientes pueden impulsar la divergencia entre poblaciones virales.
El estudio es obra de un equipo con participación del Centro de Astrobiología (CAB), entidad que depende del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en España todas estas instituciones.
La investigación, que se ha focalizado en el estudio del virus bacteriófago Q-beta, aporta nueva información sobre la dinámica evolutiva de los virus de ARN, caracterizados por su velocidad para adaptarse a nuevos ambientes, y sobre los mecanismos moleculares que generan innovación biológica.
El bacteriófago Q-beta es un virus que infecta bacterias, cuyo genoma, al igual que el de otros virus que afectan a la salud humana y animal, como el SARS CoV-2, el virus de la polio o el virus de la fiebre aftosa, está formado por una molécula de ARN que muta con gran rapidez. Analizando millones de secuencias poblacionales del bacteriófago Q-beta obtenidas mediante secuenciación profunda, el equipo ha reconstruido redes de genotipos que permiten visualizar la diversidad de variantes presentes en una población viral con un nivel de detalle sin precedentes.
Este análisis ha permitido al equipo ver en directo cómo evoluciona este tipo de virus. “En lugar de moverse por el espacio genético como un caminante que avanza paso a paso, los virus exploran simultáneamente una gran nube de variantes”, explica Susanna Manrubia, investigadora del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN) y el Centro Nacional de Biotecnología (CNB), ambos del CSIC. “Esto ya se sabía, pero nuestro trabajo muestra que esta exploración tiene una organización jerárquica que genera un fractal, y que es masiva: unas pocas secuencias muy abundantes generan toda la diversidad genética posible a distancias cortas, junto con una periferia extensa de mutantes cada vez más raros”, continúa.
