Tuve una conversación con un miembro de la familia que es bioinformático y me habló sobre lo que están haciendo sus colegas (biólogos) y me siento confundido al respecto.
Trabajan en Chile y están estudiando plantas que viven en el desierto.
Si entiendo correctamente, su equipo está tratando de explorar la idea de que algunos virus podrían ser realmente buenos para las plantas que están infectando y podrían haber sido "seleccionados" y ahora son "parte" de la especie.
Según tengo entendido, recolectan muestras de plantas y de alguna manera al analizar su ADN notan que todas estas plantas están infectadas por algún tipo de virus y se dicen a sí mismos que tal vez si todas las plantas tienen el virus es porque es bueno para las plantas. .
Mis preguntas son:
1) ¿Algo de esto tiene sentido?
2) Si es así, ¿cómo ocurriría el proceso de selección? Combinando mi (antiguo) conocimiento de la escuela secundaria y Wikipedia, veo un virus como una pieza de ADN que ingresa a una célula y luego usa las herramientas de la célula para su propio propósito, pero no es parte del ADN. Entonces, ¿cómo puede ser tratado como parte de la planta?
3) ¿Conoce alguna buena referencia (preferiblemente para un lego entusiasta) sobre este tema (es decir, el bien potencial de algunos virus y quizás aplicaciones potenciales en bioingeniería)? Encuentro especialmente fascinante la idea de que tal vez la evolución no sea solo el resultado de mutaciones sino también de "contaminación".
¡Bienvenido a Biología.SE!
Acerca de su título
Permítanme primero reaccionar a su título: Viruses selected by evolution
.
La evolución es cualquier proceso de cambio genético (y eventualmente fenotípico) en una población a través del tiempo. La selección (selección natural, por ejemplo) es uno de esos procesos. La deriva genética es otro proceso de este tipo. Entonces, la evolución no selecciona virus a diferencia de lo que sugiere su título. Los virus se seleccionan y por lo tanto se produce la evolución. Cuando se dice "los virus son seleccionados", significa que algunos virus tienen una mayor aptitud (la aptitud es una función tanto de la supervivencia como del éxito reproductivo) que otros.
Interacciones de especies
Generalidades
Las especies interactúan. De hecho, las especies interactúan mucho. Uno puede clasificar las interacciones entre especies en categorías. Aquí hay una tabla de posibles interacciones biológicas (proviene de wiki ), donde a +
indica "beneficioso", a -
indica "perjudicial" y a 0
indica que no tiene efecto sobre la aptitud.
Nota sobre la simbiosis : surge en reacción al comentario de @Gerhard
Diferentes autores usan la palabra simbiosis de manera diferente. De wikipedia:
La definición de simbiosis es controvertida entre los científicos. Algunos creen que la simbiosis solo debería referirse a los mutualismos persistentes, mientras que otros creen que debería aplicarse a cualquier tipo de interacción biológica persistente (es decir, mutualista, comensalista o parasitaria). 4 Después de más de 130 años de debate, 5 libros de texto actuales de biología y ecología ahora usan la última definición de "de Bary" o una definición aún más amplia (es decir, simbiosis = todas las interacciones de las especies), y ya no se usa la definición restrictiva (es decir, simbiosis = mutualismo)
Límites borrosos
Generalidades
Puede parecer bastante obvio que dos especies deberían tener un tipo u otro tipo de interacción. Sin embargo, la realidad es a menudo más complicada que eso. Una interacción puede caer bajo un conjunto de condiciones ambientales y caer dentro de otra categoría bajo otro conjunto de condiciones ambientales. Además de eso, no es raro que debido a la selección de los genes del huésped debido a la presencia de un parásito, el huésped evolucione para tolerar la presencia del parásito hasta el punto de tener una menor aptitud en ausencia de el parásito
Ejemplo
Los parásitos a menudo tienen diferentes ciclos de vida de alternancia de generación. Es decir, un parásito a veces necesita varios huéspedes, como el parásito que causa la malaria, por ejemplo, que necesita tanto mosquitos como un primate.
Considere, por ejemplo, un caracol que está infectado por un parásito. Supongamos (creo que es un ejemplo del mundo real, pero soy demasiado perezoso para encontrar una referencia) que el parásito necesita que se coma el caracol para reproducirse en el cuerpo del depredador. Para mejorar la posibilidad de que su huésped sea comido, el parásito se selecciona para disminuir el grosor de la concha del caracol. En respuesta a eso, existe una selección (cuya intensidad depende también de la proporción de caracoles infectados en la población) por tener caparazones más gruesos. Pero ahora, los caracoles que no están infectados tienen caparazones tan gruesos que no pueden moverse tan rápido como necesitarían para buscar alimento. Entonces, al final, los caracoles infectados pueden tener una mayor aptitud que los caracoles no infectados.
¿Pueden los virus tener una relación no parasitaria con su huésped?
¿Bueno, por qué no? No hay nada tan fundamental en los virus que les impida tener una relación mutualista con su anfitrión. En realidad, soy consciente de algunas relaciones. Por ejemplo, las avispas parasitoides hembra ( parasitoides : parásito que mata a su huésped). las avispas parasitoides ponen sus huevos en la larva de otros insectos (huésped), el huevo (y más tarde creo que la larva) se desarrollan en la larva (huésped), se comen la larva (huésped) y una vez que el huésped muere, el individuo se metamorfosea en su adulto formar y volar lejos para encontrar pareja, un parásito, la siguiente larva. Algunos linajes de esas avispas tienen virus en su ovario que infectan al huésped para reducir la defensa inmunológica del huésped para proteger el crecimiento de su huevo ( Flemming y Summers 1991 ).). Este es un ejemplo de relación mutualista entre la avispa y el virus.
Secuenciación para saber si las plantas están infectadas
Usted dijo
recolectan muestras de plantas y de alguna manera al analizar su ADN notan que estas plantas están todas infectadas por algún tipo de virus
Lo más probable es que hagan una PCR (amplificación de ADN, es decir, que aumente el número de copias de una secuencia de ADN dada) en el ADN viral y busquen una señal. En otras palabras, no están secuenciando (=leyendo) el ADN de la planta, sino que solo están buscando ADN viral. Si encuentran ADN viral, entonces la planta está infectada; si no, la planta no está infectada.
Lo que no me queda claro de tu texto.
De su publicación, aún no me queda claro cómo su "miembro de la familia" planea decidir el tipo de interacción que hay entre los virus y las plantas. Conocer la frecuencia de las plantas infectadas no le dirá mucho sobre la interacción entre la planta y el virus.
Probablemente tendrán que hacer un experimento de crecimiento y tratar de medir la aptitud de las plantas infectadas y no infectadas.
EDITAR - Siguiendo el primer comentario
Saber que cada individuo de la planta está infectado no dice mucho sobre la virulencia del virus. La frecuencia de infectados no es un dato que pueda ayudar a comprender el "tipo de interacción biológica" (paratismo, mutualismo, etc.). Uno tendrá que hacer un experimento de crecimiento y medir la aptitud (o medir los rasgos fenotípicos que se sabe que son un buen indicador de la aptitud).
Una pregunta sobre su respuesta es: ¿podemos realmente hablar de un virus como especie y, especialmente, su tabla realmente se aplica en esta situación?
El concepto de especie no es una categoría natural. Es una categoría hecha por el hombre, poco clara, a veces útil. Por lo general, es difícil incluso hablar de especies de organismos que no tienen reproducción sexual (que es el caso de los virus). Escribí esta otra respuesta hoy sobre el concepto de especie, quizás quieras leerla. Aquí hay otro post sobre el tema. Por cierto, hablando de cuestiones semánticas, los virus a menudo no se consideran vivos . Todos esos problemas semánticos no tienen ningún impacto en nuestra comprensión de los procesos biológicos.
Pero sí, la tabla también se aplica a los virus. Esta tabla es indiferente al concepto de especie. Considere solo dos genotipos (dos individuos), una planta y un virus, la existencia del virus tiene (o no tiene) un impacto en la aptitud de la planta (y viceversa) y, por lo tanto, puede clasificar la relación entre esos dos genotipos (individuos) en una categoría de la tabla. Como recordatorio, la naturaleza de esas relaciones puede depender del entorno. Por lo general, un endosimbionte fotosintético podría ser muy beneficioso para el "huésped" si hay algo de luz solar, pero podría ser bastante perjudicial en ausencia de luz solar.
Gerhard
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