Los virus son máquinas de infección ágiles y malvadas. Sus genomas son diminutos, generalmente limitados a un puñado de genes absolutamente esenciales, y se deshacen de lastre genómico adicional extremadamente rápido.
Los coronavirus, incluido el SARS-CoV-2 (el virus que causa la COVID-19), parecen a primera vista ser una excepción. Tienen algunos genes "accesorios" adicionales además del conjunto viral mínimo habitual, y los científicos no saben qué hacen la mayoría de ellos. Sin embargo, los científicos creen que estos genes adicionales deben estar haciendo algo importante, o se perderían rápidamente a medida que los virus evolucionaran.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Utah Health han descubierto que algunos de estos genes virales se han mantenido aunque no produzcan una proteína funcional, que es la función de la gran mayoría de los genes. Su trabajo investigando cómo y por qué evolucionan estos genes misteriosos podría ayudar a los investigadores a pronosticar mejor qué variantes virales podrían ser más peligrosas.
“Los virus no suelen conservar los genes que no son valiosos para ellos”, afirma Stephen Goldstein, PhD, investigador postdoctoral en genética humana en la Escuela de Medicina Spencer Fox Eccles de la Universidad de Utah y primer autor del estudio. “Entonces, ¿cuáles son las presiones evolutivas que determinan si un gen viral se mantiene o se expulsa?”
Para ayudar a comprender estos genes virales adicionales, Goldstein observó la evolución de genes accesorios en tiempo real en un coronavirus de ratón. Le sorprendió ver que uno de los genes se mantuvo en el genoma durante muchas generaciones de virus, aunque ya no producía una proteína.
Algo similar parece estar sucediendo en el propio SARS-CoV-2. Un gen llamado ORF8 se encuentra en la mayoría de las cepas del virus, aunque en algunos linajes, la proteína que produce es diminuta y presumiblemente no funcional.
Los investigadores sospechan que estos genes aparentemente rotos pueden ayudar a controlar la actividad de otros genes virales de maneras importantes. Cuando el virus del ratón perdió un gen accesorio diferente, la actividad de otros genes cambió. El equipo ahora está investigando la estructura del primer gen accesorio para averiguar si podría regular la actividad de otros genes y cómo.
Goldstein dice que estos hallazgos enfatizan la importancia de mirar más allá de la proteína que produce un gen cuando se intenta entender qué variantes virales podrían ser más peligrosas. "La función de la secuencia genética en sí misma, no sólo la función de la proteína, puede afectar la aptitud y la transmisión viral a lo largo del tiempo", dice. "Hay otra evolución que ocurre bajo la superficie de la que no sabemos mucho".
Estos resultados se publican en Current Biology como "Las restricciones evolutivas ocultas dictan la retención de los genes accesorios del coronavirus".