Apr 08, 2026
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El CSIC describe la evolución de los virus ARN caracterizada por la velocidad de adaptación a nuevos entornos.
Los virus son criaturas asombrosas.Un nuevo estudio realizado por investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN) y del Centro Nacional de Biotecnología (CNB), ambos del CSIC, en colaboración con el Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (INTA), ha demostrado cómo los virus exploran sus opciones evolutivas genéticas en tiempo real.
En un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), descubrieron que este estudio utiliza una estructura fractal y jerárquica y que diferentes entornos pueden conducir a diferencias entre las poblaciones virales.
La investigación centrada en la educación del bacteriófago Qβ proporciona nueva información sobre la dinámica evolutiva de los virus de ARN, caracterizada por la velocidad de adaptación a nuevos entornos. y mecanismos moleculares que crean innovaciones biológicas
El bacteriófago Qβ es un virus que infecta bacterias cuyo genoma, al igual que otros virus que afectan a la salud humana y animal, como el SARS CoV 2, el virus de la poliomielitis o la fiebre aftosa, está formado por una molécula de ARN que muta muy rápidamente.Al analizar las secuencias de la población Qβ de millones de bacteriófagos obtenidas mediante secuenciación profunda, el equipo reconstruyó redes genotípicas que nos permitieron visualizar la diversidad de variantes en la población viral con un nivel de detalle sin precedentes.
Esta prueba permitió al equipo comprobar de primera mano cómo se desarrolla este tipo de virus."En lugar de moverse a través del espacio genético como un peatón que avanza paso a paso, los virus exploran simultáneamente una gran nube de diferentes especies", explica Susanna Manrubia, investigadora del MNCN y del CNB."Esto ya se sabía, pero nuestro trabajo demuestra que este análisis tiene una organización estructurada que produce un fractal, y que es grande: unas pocas secuencias muy grandes producen todo tipo de genes en poco tiempo, así como una amplia gama de cambios cada vez más raros", continúa.
Abreviaturas para mejorar la divergencia evolutiva
¿Cómo pueden los virus explorar con seguridad toda la diversidad biológica cuando demasiadas mutaciones pueden ser dañinas? La hipótesis clásica es que la acumulación de mutaciones neutras altera el genoma pero no la estructura física del virus. Esto les permitiría progresar a través de mutaciones silenciosas pero seguras que, durante períodos de tiempo más largos, acabarían provocando cambios más profundos.
"A la luz de este concepto, nuestros resultados muestran que las poblaciones virales de personas construyen redes complejas de genotipos", destaca Luís F. Seoane, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, CSIC-UPF) y del CNB.no afecta a toda la población de mutantes nulos.Sin embargo, actúan como atajos, acelerando cambios que requerirían largas evoluciones y sólo cambios aleatorios.
Comprender la evolución viral
Comprender cómo los virus exploran su espacio genético es clave para comprender la aparición de nuevas variantes y su capacidad de adaptación.Para ello también se analizó el comportamiento de las poblaciones de virus a diferentes temperaturas.Esto hace que los virus prueben diferentes mutaciones según el entorno, creando poblaciones cada vez más especializadas en cada temperatura."Las poblaciones que se desarrollan en diferentes condiciones comienzan a ocupar diferentes regiones de la red genética. Esto sugiere que la especialización ecológica puede ocurrir de forma natural cuando los virus exploran el espacio mutacional", explica Ester Lázaro, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), donde se llevaron a cabo los experimentos que sustentan el análisis teórico.
Los resultados aportan una nueva perspectiva sobre la dinámica evolutiva de los virus ARN, caracterizados por su gran velocidad de adaptación a nuevos entornos, característica que complica el desarrollo de estrategias efectivas para su control y tratamiento.Estos sistemas nos permiten observar en tiempo real procesos evolutivos que en otros organismos pueden tardar miles o millones de años. "Estudiando virus de ARN como el bacteriófago Qβ, descubrimos cómo se adaptan sus poblaciones, al mismo tiempo que descubrimos los principios que rigen la generación de innovación molecular", concluye Lázaro.
