Los virus pasan por ser los entes biológicos más simples de la Tierra, tanto que existe un eterno debate en la comunidad científica sobre si pueden considerarse seres vivos o no. Pero en realidad existe algo aún más pequeño y sencillo que los virus, los viroides, cadenas circulares de ARN que no codifican proteínas, pero que causan enfermedades infecciosas en las plantas. Y por si pensábamos que estas eran las últimas rarezas extremas de la naturaleza, en 2024 se ha añadido el hallazgo de un nuevo tipo de forma biológica que está presente en nosotros mismos y que aún es todo un misterio: los llamados obeliscos.
En 1922 se describió por primera vez en Nueva York y Nueva Jersey una enfermedad de la patata que se denominó del tubérculo ahusado o fusiforme, porque las patatas adquirían dicha forma y se echaban a perder. Pronto se reconoció como transmisible, pero aunque la ausencia de hongos o bacterias indujo a sospechar de un virus, no se encontró ninguno. En 1971 por fin el patólogo vegetal Theodor Otto Diener dio con la causa: una molécula de ARN, tan pequeña que carecía de los genes necesarios para replicarse y desprovista de la cápside de proteínas que envuelve a los virus. Diener acuñó para este patógeno la denominación de “viroide”.
Cadenas de ARN circular aún desconocidas
El hallazgo de Diener supuso el tercer gran paso de la biología hacia el mundo de lo pequeño, después del descubrimiento de bacterias y virus. En años posteriores se confirmó la naturaleza de los viroides: cadenas de ARN circular con un gran apareamiento entre sus bases, como una cremallera, lo que da lugar a una forma física de bastoncillo. Son 80 veces más pequeños que los virus, y si el genoma de los más pequeños de estos está por debajo de las 2.000 bases (1.000 pares de bases en algunos de doble cadena), los viroides tienen solo de unas 250 a algo más de 400. Pero así como los virus llevan genes que producen proteínas para replicarse e infectar —si bien una de las razones por las que se cuestiona su condición de seres vivos es que requieren maquinaria de la célula—, en cambio el ARN de los viroides no produce nada.
Si los viroides no codifican ninguna proteína, ¿cómo pueden replicarse y transmitirse? Y, sobre todo, ¿cómo causan enfermedades? En cuanto a lo primero, para fabricar copias de sí mismos en la célula que invaden dependen de una enzima celular llamada ARN polimerasa, que normalmente sirve para crear el ARN mensajero a partir de los genes. El ARN del propio viroide tiene una actividad enzimática —por ello se denomina ribozima, de ribonucleico (ARN) y enzima— para terminar de pulir las nuevas copias y ligar sus extremos. Luego, los nuevos viroides circulan por los vasos de savia y se difunden para infectar nuevas células, transmitiéndose de una planta a otra por contacto, o bien por el polen o las semillas. Con respecto a su patogenicidad, se basa en interferir con genes de la propia planta, silenciándolos.
Hoy se conocen al menos 45 especies de viroides repartidos en dos familias, los avsunviroides y los pospiviroides. Todos ellos infectan a angiospermas, plantas con flores, y causan distintas enfermedades de los cultivos, aunque no todos son patógenos. Pero el casi medio centenar de viroides conocidos podría ser solo una infinitésima parte del mundo viroidal que existe ahí fuera: analizando secuencias genéticas en masa ya existentes en las bases de datos, los investigadores han identificado más de 20.000 posibles viroides o entidades análogas. Y no solo la diversidad real de los viroides es todavía ignota; sus mecanismos aún son objeto de estudio y sin duda revelarán nuevas sorpresas en el futuro.
De reliquias evolutivas a herramientas biotecnológicas
Hasta ahora no se ha confirmado la presencia de viroides en los animales. Pero en 2024 se ha añadido un nuevo tipo de ente biológico simple al catálogo de la vida terrestre. Una investigación aún sin publicar dirigida por la Universidad de Stanford, con la participación de la Universidad Politécnica de Valencia y la Universidad de Toronto, encontró en secuencias genéticas de microbioma humano oral y fecal un elemento parecido a los viroides, que los científicos han llamado obeliscos por su forma alargada. Se trata de cadenas circulares de ARN de unas 1.000 bases, que a diferencia de los viroides sí codifican una o dos proteínas llamadas oblinas. Los científicos han catalogado casi 30.000 secuencias distintas que se encontrarían en los microbios de nuestro sistema digestivo; se ha confirmado su presencia dentro de la bacteria Streptococcus sanguinis, un habitante normal de la boca que forma la placa dental.
Sobre los obeliscos es casi todo lo que se desconoce: ¿nos hacen bien, mal o nada en absoluto? ¿Qué función tienen las oblinas? Pero ante este cada vez más profuso panorama de pequeños elementos genéticos, al cual se suman otros llamados virusoides, satélites y demás, ¿por qué existen? ¿Cuál es su origen? Una hipótesis, largamente manejada por los científicos, es que la vida comenzó con un mundo de ARN antes de la invención del ADN. En 1989 Diener propuso que los viroides podrían ser reliquias evolutivas, fósiles moleculares de aquel mundo anterior a la existencia de las células. Otros investigadores han apoyado la idea de Diener, aunque tampoco puede descartarse que el origen de estos elementos sea posterior a la célula.
Por el momento, los científicos están intentando aprovechar los viroides como nuevas herramientas biotecnológicas: el viroide del enanismo de los cítricos se ensaya para cultivar árboles más pequeños que permiten aumentar la densidad de los cultivos, y el viroide latente de la berenjena ha permitido producir ARN con actividad insecticida en bacterias. Entre el descubrimiento y la innovación, la genética en los límites de la vida aún es un continente en vías de exploración.
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