5
VIRUS EN EL MAR Los virus son los organismos patógenos que son considerados como la entidad “biológica” más abundante en la columna de agua de los océanos del mundo y el segundo mayor componente de la biomasa después de procariotas; juegan un rol importante en los ecosistemas marinos, por esto es fundamental conocer más sobre ellos. Son capaces de infectar a casi todos los microorganismos marinos, desde bacterias, algas, peces, hasta, inclusive ballenas. Proliferan tanto en aguas superficiales, en las profundidades e incluso en los sedimentos, son patógenos que aumentan el espectro de infección al moverse entre sedimentos marinos y terrestres. Existen aproximadamente 107 virus por mL, esto se pudo determinar gracias a estudios con microscopia electrónica de transmisión (TEM). La mayor cantidad de virus se localiza en los sedimentos marítimos, muchos de ellos son infecciosos. En la actualidad el método utilizado para recontar los virus es la microscopía de epifluorescencia que es más exacta y precisa que el TEM, sin embargo la citometría de flujo se presenta como una buena alternativa a utilizarse. Los estudios para determinar la diversidad de virus presentes en el mar son escasos, pues se estima que apenas se conoce lo más básico de la cantidad de virus que pueden existir en los océanos. Se sabe que albergan una enorme diversidad genética y biológica. Estudios de TEM de comunidades virales marinas y fagos aislados revelan una plétora de morfotipos, mientras que los estudios gama de anfitrión muestran el modelo complejo de resistencia y sensibilidad La diversidad genética muy amplia de estos patógenos, es debido a la coinfeccción a otros organismos que sirven como vehículos para que los genes virales se reproduzcan y se difunda en todo el mar, es por ello que se encuentran virus muy distintos en cada parte del mundo. Gracias a estudios de metagenómica se han logrado identificar las variedades virales, dándonos como resultados que las comunidades de virus sobrepasan notoriamente a los procariotas, la diferencia más notable está en que la secuencia de genes no similares en los virus es alrededor del 60-80% mientras que para las bacterias es del 90%, ubicando a los primeros como los poseedores de mayor variabilidad dentro del mar.

Virus en el mar

Embed Size (px)

Citation preview

MANERA DE CMO PRESENTAR UN INFORME DE LABORATORIO

VIRUS EN EL MARLos virus son los organismos patgenos que son considerados como la entidad biolgica ms abundante en la columna de agua de los ocanos del mundo y el segundo mayor componente de la biomasa despus de procariotas; juegan un rol importante en los ecosistemas marinos, por esto es fundamental conocer ms sobre ellos. Son capaces de infectar a casi todos los microorganismos marinos, desde bacterias, algas, peces, hasta, inclusive ballenas. Proliferan tanto en aguas superficiales, en las profundidades e incluso en los sedimentos, son patgenos que aumentan el espectro de infeccin al moverse entre sedimentos marinos y terrestres. Existen aproximadamente 107 virus por mL, esto se pudo determinar gracias a estudios con microscopia electrnica de transmisin (TEM). La mayor cantidad de virus se localiza en los sedimentos martimos, muchos de ellos son infecciosos. En la actualidad el mtodo utilizado para recontar los virus es la microscopa de epifluorescencia que es ms exacta y precisa que el TEM, sin embargo la citometra de flujo se presenta como una buena alternativa a utilizarse.Los estudios para determinar la diversidad de virus presentes en el mar son escasos, pues se estima que apenas se conoce lo ms bsico de la cantidad de virus que pueden existir en los ocanos. Se sabe que albergan una enorme diversidad gentica y biolgica. Estudios de TEM de comunidades virales marinas y fagos aislados revelan una pltora de morfotipos, mientras que los estudios gama de anfitrin muestran el modelo complejo de resistencia y sensibilidadLa diversidad gentica muy amplia de estos patgenos, es debido a la coinfecccin a otros organismos que sirven como vehculos para que los genes virales se reproduzcan y se difunda en todo el mar, es por ello que se encuentran virus muy distintos en cada parte del mundo. Gracias a estudios de metagenmica se han logrado identificar las variedades virales, dndonos como resultados que las comunidades de virus sobrepasan notoriamente a los procariotas, la diferencia ms notable est en que la secuencia de genes no similares en los virus es alrededor del 60-80% mientras que para las bacterias es del 90%, ubicando a los primeros como los poseedores de mayor variabilidad dentro del mar.Su diversidad abarca a fagos marinos, que presentan colas contrctiles tales como: myovirus y virus similares a T4; virus con colas largas y flexibles tales como: siphovirus y virus similares a lambda; virus con colas cortas no contrctiles tales como: podoviruses y virus similares a T7 y virus sin cola que son los ms abundantes. De acuerdo a su estructura, los virus van a tener huspedes especficos para la replicacin viral, es as que myovirus son tpicamente lticos y con frecuencia tienen una gama de huspedes ms amplia que otros fagos de cola, incluso pueden infectar a diferentes especies de bacterias. Por el contrario, la gama de huspedes de podovirus es generalmente estrecha, en tanto que muchos siphovirus pueden integrarse en el genoma del husped y se transmiten de generacin en generacin.Se aisl por primera vez a virus que infectan al fitoplancton eucariota, los cuales pertenecen al grupo de virus de ADN bicatenario como el Phycodnaviridae y otros virus que infectan a macroalgas. A medida que se fueron estudiando las aguas marinas se fue descubriendo y caracterizando nuevos virus tales como: virus de ARN de doble cadena desconocido que afectaba a flagelados fotosintticos, virus de cadena simple, Micromonas pusilla, que infecta a un hongo thraus - tochytrid, y un virus que tiene simple y doble cadena de DNA, virus que se denomina de inclusin nuclear (NIV) e infecta a la diatomea Chaetoceros salsugineum, y es caracterstico porque no posee ninguna similitud con los virus conocidos. La exploracin de los ocanos ha permitido encontrar al Mimivirus ms grande de todos los virus, este es el Megavirus chilensis que se descubri en aguas del ocano frente a las costas de Chile, este virus posee el genoma ms grande de los de su especie, conocido hasta la actualidad, este patgeno infecta a protistas. Para revelar la diversidad viral se utilizaron en un principio los genes de Phycodnaviridae, con lo que se determin que existen secuencias muy similares en los ocanos lejanos como: el Ocano Austral, el Golfo de Mxico y un estanque de agua de fusin en una placa de hielo rtico. Para tratar de determinar el impacto que tienen los virus en tasa de mortalidad microbiana se han sugerido diversos enfoques, sin embargo ninguno ha arrojado datos precisos y estimaciones exactas de esta tasa, pero todos coinciden en que la tasas de produccin y eliminacin de bacterias y virus estn en equilibrio. La tasa de crecimiento bacteriano se ve claramente disminuida por la infeccin viral a las clulas huspedes. Incluso se ha llegado a decir que los virus realizan un proceso de pastoreo de zooplancton.

Otra muy importante funcin que realizan los virus en los mares, es que stos contribuyen en el desarrollo de los ciclos geoqumicos, ya que actan como catalizadores, acelerando la disolucin de los nutrientes de las partculas de los organismos vivos, mediante su transformacin a formas ms simples; un efecto de esta caracterstica ayuda al ciclo del carbono, ya que la lisis de las clula, debida a la infeccin por virus, permite la conversin del carbono orgnico particulado en carbono disuelto en el mar, de esta forma otros microorganismos lo pueden utilizar para su metabolismo. Adems, tambin por lisis celular se pueden liberar otros minerales como el hierro, lo que sacia los requerimientos de microorganismos especficos. Sin embargo, existen algunos tipos de fitoplancton, en los que las clulas tras la infeccin por virus, se hunden rpidamente, lo que aumenta potencialmente el transporte de las clulas a las aguas ms profundas. Es decir que la gran variedad de virus existentes en el agua del ocano tambin ayudan a mantener la ecologa marina. Como se mencion en un principio, los virus aparte de afectar a bacterias tambin escogen a los organismos superiores que van desde crustceos hasta ballenas. Si bien no se conocen la manera en que realizan la infeccin, ni como la transmiten se sabe que algunos pueden causar tambin dao a la salud humana, un ejemplo de estos virus infecciosos son los calcinovirus, aunque existen muchos ms. Nuestro conocimiento sobre la enorme diversidad emergente de los virus en el medio marino sugiere que los ocanos son potenciales reservorios de muchos agentes causantes de enfermedades desconocidas. A continuacin se presenta un cuadro que indica la diversidad de virus que pueden afectar a huspedes marinos.

Cuadro 1. Diversidad de virus y sus hospederos marinos.Algunos aspectos importantes y novedosos en cuanto a los virus marinos son los siguientes:

Los bacterifagos se encargan de disminuir el nmero de bacterias, como E. coli, de los vertidos de aguas residuales en las aguas naturales, inhibiendo la eutrofizacin de las aguas; en la actualidad ya se han hecho estudios de remediacin de aguas residuales utilizando virus especficos para las bacterias que colonicen esa agua. Tambin, los bacterifagos absorben el carbono de la atmsfera en una tasa de tres Giga toneladas por ao aproximadamente, lo que contribuye a disminuir significativamente la cantidad de combustible fsil en la atmsfera. Es as, que se torna de vital importancia el entendimiento de los procesos virales en los ocanos para determinar el balance de Carbono del mundo y quizs tomar decisiones de gestin para controlar la acumulacin global de gases de efecto invernadero. Segn estudios recientes, se est utilizando virus para salvar a los corales, que frente a los efectos del calentamiento global, acidificacin de las aguas o al incremento cada vez mayor de patgenos en las aguas se vuelven vulnerables y mueren aceleradamente. Como los corales constituyen una fuente importante de asimilacin del CO2 es importante salvarlos. Es as que para reducir a la bacteria marina Thalassomonas loyana, los cientficos de la Universidad de Tel Aviv han implementado un tratamiento con el virus BA3, y han infectado al 10% de ejemplares de la especie de coral, Favia favus, en el arrecife de Eliat en el mar Rojo. Se han obtenido resultados satisfactorios, ya que este virus ha inhibido a la bacteria responsable de la peste blanca.Conclusin

Los virus en el mar si bien juegan un papel importante en los diferentes puntos sealados anteriormente como son la mortalidad marina, ciclos geoqumicos, entre otros, se conoce muy poco de estos seres y es necesario continuar con su estudio, para entender mejor su mecanismo de infeccin y ciclo de vida y apreciar los beneficios a nuestro entorno, gracias a la asimilacin del carbono, y no solo eso, sino que tambin su estudio puede ayudar a conocer ms sobre la evolucin, los procesos oceanogrficos biolgicos y nos permitir estar preparados para hacerle frente a las enfermedades que son desconocidas para nosotros y que albergan los mares, en fin, su estudio contribuye a afianzar nuestros conocimientos sobre nuestro planeta y la parte marina que es la que siempre nos depara sorpresas. 43