La estructura de los virus esféricos no es tan perfecta como se pensaba

La estructura de los virus esféricos no es tan perfecta como se pensaba
24 de octubre de 2018 CREATIVE COMMONS - ARCHIVO

MADRID, 24 Oct. (EUROPA PRESS) -

Determinar la estructura de un virus es un paso importante para comprender y tratar la enfermedad viral. Durante décadas, los biólogos estructurales han estado utilizando la microscopía crioelectrónica para crear imágenes cada vez más precisas de biomoléculas, pero una de las suposiciones en las que se han basado puede estar equivocada.

Se asumió que los flavivirus, como el dengue y el zika, son icosaedros simétricos (formas con 20 caras idénticas) basándose en datos de microscopios. Pero, después de todo, estos virus icosaédricos pueden no ser perfectamente simétricos, según un nuevo estudio publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

"Hasta ahora, se ha analizado cualquier virus de este tipo que se haya examinado con la suposición de que tenían simetría icosaédrica", afirma Michael Rossmann, profesor distinguido de Ciencias Biológicas de Hanley en la Universidad de Purdue. "Ahora, nos damos cuenta de que es una aproximación, no es del todo precisa. Una gran parte de los virus son casi icosaédricos, y ahora estamos empezando a ver los detalles", agrega.

El equipo de investigación, que incluye a Richard Kuhn, profesora de Ciencias de Trent y Judith Anderson, en Purdue, utilizó crio-EM para determinar las estructuras del virus de Kunjin inmaduro y maduro, una cepa del virus del Nilo Occidental. Siguieron los procedimientos estándar hasta el final, cuando los datos del microscopio se procesan para generar una estructura. Donde normalmente aplicarían un requisito de simetría, los investigadores optaron por no participar.

Uno de los científicos, Matthew Therkelsen, investigador graduado en Purdue y autor principal del artículo, notó algo inusual cuando estaba determinando la estructura de un anticuerpo unido al virus inmaduro. Las imágenes del anticuerpo unido al virus mostraron una preferencia por un lado de la partícula y ese lado estaba un poco borroso.

"El hecho de que el anticuerpo parecía preferir un lado de la partícula, y ese lado tenía una densidad inusual, me hizo cuestionar las suposiciones que habíamos estado haciendo sobre la simetría icosaédrica --cuenta Therkelsen--. Después de eso, comencé a hacer reconstrucciones asimétricas". Lo que encontró parecía una especie de "ombligo" en el exterior del virus.

DESVIACIÓN EN LA SIMETRÍA

Esta desviación en la simetría podría provenir de la forma en que se produce el virus. Cuando los virus envueltos ensamblan nuevas partículas de virus, se introducen en una membrana celular y empujan hasta que han creado su propia capa protectora. Cuando esta capa está casi completamente cerrada, el virus da un empujón final y brota de la membrana.

Los investigadores creen que es en este punto, donde la nueva membrana del virus está intentando cerrarse, cuando la estructura anteriormente perfecta del virus se distorsiona un poco. "El cuello de esta partícula en ciernes se vuelve muy estrecho cuando se pellizca, y las glicoproteínas que rodean la cáscara comienzan a golpearse entre sí --dice Kuhn--. Creemos que podrían no tomar la cantidad correcta de proteínas para hacer un icosaedro, y el resultado es una partícula que tiene una distorsión en un lado".

Mientras que tanto el virus maduro como el inmaduro tenían "ombligos" en su capa externa, el virus inmaduro presentaba otro defecto: la estructura central del virus, la nucleocápside, no está en el centro de la envoltura, sino que se acerca más a la membrana en un lado.

Algunos otros virus tienen núcleos de posición única, pero el núcleo de flavivirus es único porque se reposiciona a medida que el virus se convierte en "adulto". La maduración es una parte importante del ciclo de vida viral y estos hallazgos podrían proporcionar información sobre qué sucede durante este proceso y por qué.

Los investigadores creen que estos hallazgos abrirán la puerta a futuros experimentos. Además de las verdaderas estructuras de varios virus icosaédricos, si no todos, hay muchas otras incógnitas. ¿Tiene el polo único del virus una función cuando se une a la siguiente célula? ¿Facilita la unión al receptor? ¿Influye la salida del ARN en el interior? Estos detalles son importantes para comprender el ciclo de vida de los flavivirus.

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