Virus RNA

Qué son los virus ARN

El ácido nucleico que porta un virus define buena parte de su comportamiento. Los virus ADN, con una química más estable, suelen contar con mecanismos de corrección de errores durante la copia de su genoma; los virus ARN carecen casi siempre de esa ventaja, y esa diferencia tiene consecuencias evolutivas de mucho peso, como se explica más abajo.

El genoma puede ser monocatenario o bicatenario y, dentro del monocatenario, de sentido positivo o negativo, una distinción que determina si el ARN viral puede traducirse directamente en proteínas nada más entrar en la célula o si antes necesita una copia complementaria. De esa distinción depende buena parte de cómo se clasifican.

La clasificación de Baltimore

David Baltimore, virólogo estadounidense, propuso en 1971 un sistema que sigue vigente: agrupar los virus según el tipo de ácido nucleico de su genoma y la vía que siguen hasta producir ARN mensajero. El esquema reparte los virus en siete grupos, del I al VII; los virus ARN ocupan los grupos III a VI, mientras que el I, el II y el VII corresponden a los virus ADN. El hallazgo que le llevó hasta esa clasificación, la transcriptasa inversa, le valió en 1975 el premio Nobel de Fisiología o Medicina, que compartió con Howard Temin y Renato Dulbecco.

El grupo III reúne a los virus con ARN bicatenario, entre ellos los reovirus y, dentro de esa misma familia, el rotavirus. Le sigue el grupo IV, el de los virus ARN de sentido positivo, con miembros tan conocidos como los picornavirus y los coronavirus, cuyo genoma funciona como ARN mensajero desde el instante mismo en que entra en la célula. El grupo V invierte esa lógica: en los ortomixovirus, de sentido negativo, la célula no puede leer directamente el genoma viral, de modo que el propio virus transporta consigo una polimerasa capaz de fabricar la copia complementaria antes de nada. El sexto grupo, el de los retrovirus, sigue un camino distinto por completo: convierten su ARN en ADN mediante la transcriptasa inversa, y ese ADN pasa a integrarse en el genoma de la célula huésped. Ese proceso tiene desarrollo propio en la entrada dedicada a los retrovirus.

Por qué mutan tanto

La polimerasa que los virus ARN usan para copiar su genoma, la ARN polimerasa dependiente de ARN, no revisa lo que acaba de escribir. Carece de la función de corrección que sí poseen las ADN polimerasas celulares, de modo que los errores se acumulan generación tras generación a un ritmo muy superior al de cualquier organismo celular.

El resultado no es un virus, son muchos a la vez. A esa nube de variantes genéticas emparentadas que mutan alrededor de una secuencia dominante se la llama cuasiespecie, un concepto que Manfred Eigen y Peter Schuster desarrollaron en la década de 1970 para explicar la evolución de macromoléculas capaces de autorreplicarse, y que después se confirmó de forma experimental con el bacteriófago Qβ. Esa diversidad interna es la que permite a un virus ARN escapar de la respuesta inmunitaria, saltar de una especie a otra o volverse resistente a un antiviral con una rapidez que los virus ADN no pueden igualar.

Aun así, los retrovirus escapan solo en parte a esta norma: al integrarse como ADN en el genoma celular, su material genético queda expuesto durante un tiempo a la maquinaria de reparación de la propia célula, lo que corrige algunos de sus errores, aunque los cometidos durante la retrotranscripción ya quedaron fijados antes de esa revisión.

Preguntas frecuentes

¿Quién ideó la clasificación de los virus ARN?

El virólogo estadounidense David Baltimore, en un artículo de 1971 publicado en la revista Bacteriological Reviews. El sistema, conocido hoy como clasificación de Baltimore, ordena los virus según el tipo de ácido nucleico de su genoma y la vía hasta el ARN mensajero. Baltimore recibió el premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1975, compartido con Howard Temin y Renato Dulbecco, por el descubrimiento de la transcriptasa inversa.

¿Todos los virus ARN mutan a la misma velocidad?

No. Los retrovirus, al pasar por una fase de ADN integrado en el genoma celular, se benefician en parte de la maquinaria de reparación de la célula huésped, algo de lo que carecen por completo los virus ARN que nunca pasan por esa fase.

¿Qué diferencia hay entre un virus ARN de sentido positivo y uno de sentido negativo?

Está en si el genoma puede leerse directamente como ARN mensajero. En los de sentido positivo, como los picornavirus, el ribosoma de la célula empieza a traducir proteínas en cuanto el genoma entra; en los de sentido negativo, como los ortomixovirus, hace falta antes una copia complementaria, y para fabricarla el virus trae su propia polimerasa dentro de la partícula.

¿Qué es una cuasiespecie viral?

Una población de virus genéticamente emparentados pero no idénticos entre sí, resultado de la alta tasa de error con la que se copia el genoma de ARN. El concepto lo desarrollaron Manfred Eigen y Peter Schuster en los años setenta, y explica por qué un virus ARN nunca es, en sentido estricto, una sola entidad genética.

Referencias

1. Baltimore D. Expression of animal virus genomes. Bacteriological Reviews, 1971.
2. Koonin EV, Krupovic M, Dolja VV, et al. The new scope of virus taxonomy: partitioning the virosphere into 15 hierarchical ranks. Nature Microbiology, 2020.
3. Encyclopaedia Britannica. David Baltimore.
4. Perales C, Domingo E. Algunos aspectos básicos de evolución de virus ARN: importancia médica. Revista Cubana de Medicina Tropical, 2006.