comentarisviruslents

Aquest blog és una seguit de comentaris personals i probablement poc transferibles sobre ciència i política.

Archivos en la Categoría: nuvol de seqüències

Comentaris virus-lents (34): La banca? Qià, els virus sí juguen i guanyen.

Els virus que tenen com genoma ARN (picornavirus com la polio o la hepatitis A; ortomixovirus com el virus de la grip; paramixovirus com el virus de xarampió o el virus de les galteres; reovirus com els rotavirus, calicivirus com el virus de Norwalk (entrada 16) flavivirus com el virus de la febre del Nil Occidental, el virus de l’encefalitis japonesa o el virus de la febre groga; i més…) tenen una elevada o molt elevada taxa de mutació. Això els fa diferents dels organismes amb genoma ADN (com nosaltres, els humans, però també els mamífers, aus, invertebrats, bacteris…). La mutació permet introduir canvis a l’atzar (com llençar els daus) i deixar que l’ambient o les circumstàncies dictin sentència i confereix una plasticitat quasi imbatible.

Posem un exemple. Un virus ARN que té un genoma constituït per 10.000 molècules anomenades nucleòtids. Per fer còpies, per replicar el genoma, es fa servir una molècula (un enzim, més concretament) que té una certa taxa d’error (com nosaltres en qualsevol tasca rutinària), que es diu ARN polimerasa. Bé, se sap que aquests enzims se equivoquen entre 1 vegada de cada 10.000-100.000 operacions (sí, molt millor que nosaltres). Per contra, les ADN polimerases que fan aquesta funció de copia o replicació de genomes en tots els organismes de genoma ADN son molt més fidels, erren una vegada de cada 10 a 1000 milions d’operacions.

Per tant tenim que per cada còpia que faci del genoma el nostre virus ARN hi haurà probablement una errada (la que resulta d’equivocar-se més o menys 1 vegada de cada 10.000 quan el genoma te 10.000 nucleòtids, per tant, 10.000 operacions); o en tot cas que aquest serà el promig. I pensem que aquestes errades seran aleatòries, es repartiran a l’atzar per tot el genoma. Aquest virus i aquest genoma ha infectat una cèl·lula i cada cèl·lula pot perfectament produir 10.000 virus (per exemple) abans d’alliberar-los (i morir en molts casos). I aquestos virus infectaran unes altres cèl·lules. Suma i segueix. Quan arribem a la desena ronda d’infecció tindrem que cada virus pot haver acumulat 10 mutacions, en una combinació moltes vegades prou específica per cada virus. Per tant quan parlem dels virus (per exemple dels 108 o més virions de rotavirus o virus Norwalk que trobem en un gram de femta) no estem parlant d’un ens definit si no d’una mena de núvol altament heterogeni de genomes diferents més o menys allunyats d’un majoritari que s’anomenaria “consensus”, i que no necessàriament és el que va originar la cascada de canvis, l’original.

Que tenim? Tenim els virus caminant pel tall d’una navalla; per un costat els virus necessiten mantenir un cert nivell de variabilitat per fer front a canvis ambientals (és com si tinguéssim una butxaca enorme d’eines i variants i en cada moment seleccionéssim passivament les òptimes); per altra banda no s’han d’allunyar gaire de la seva eficàcia biològica malgastant esforços en mutacions en molt casos deletèries, no productives, inútils, “aberrants” que impedirien la propagació del virus (com llençar recursos o diners en coses que sabem que no es calen o no permeten generar més diners). És a dir, necessiten fer errades en el seu genoma però no se’ls ha d’anar la ma perquè si es fan massa diferents podrien traspassar l’anomenat dintell d’error. Un cop ultrapassat aquest el virus s’ha allunyat tant del que era que difícilment pot tornar enrere, realment no sap com tornar enrere, ha perdut massa informació genètica i entra en el que es diu catàstrofe d’error.

I de fet sí caminen pel tall de la navalla perquè els virus es propaguen molta a la vora del dintell d’errada que se’ls ha calculat teòricament, però superen els problemes per la gran mida poblacional (una infecció pot generar desenes i desenes de milions de virions); per tant encara que hi hagi genomes deleteris, continuen havent-hi prous genomes viables per mantenir la població.

Sembla simple, senzill, no? Però no ho és, realment, quan furgues més.

 

Però aquesta, aquesta serà una altra història.

Anuncios