Lo mínimo de lo mínimo: viroides y priones
Durante muchos años, los agentes que causan ciertas enfermedades serias en las plantas y los animales estuvieron envueltos en el misterio. Aunque estas enfermedades exhiben las características de una infección viral, no fue posible identificar ningún virus. Estudios posteriores demostraron que intervienen agentes infecciosos aún más simples: los viroides, que son moléculas de RNA desnudo que se encuentran en las plantas, y los priones, que son partículas proteínicas pequeñas que se encuentran en los animales. Tanto los viroides como los priones se replican en células susceptibles.
Viroides
El primer viroide que fue caracterizado, conocido como PSTV, es el agente causante de la enfermedad tubérculo fusiforme de la patata; en esta enfermedad, la planta produce patatas (tubérculos) alargadas y retorcidas, que a veces tiene profundas grietas en la superficie. El PSTV también puede infectar plantas de tomate, pariente cercano de la patata, produciendo una atrofia en su crecimiento y hojas retorcidas. El PSTV es una molécula de RNA de cadena simple que contiene 359 nucleótidos. La molécula puede ser lineal o circular. La forma lineal se replica originando una estructura de horquilla mientras que la forma circular es aplanada. En cada caso, pares de bases complementarias se unen por puentes de hidrógeno, dando como resultado una estructura de RNA de doble cadena semejante a la del DNA. Al microscopio electrónico, ambas formas de PSTV aparecen como varillas de unos 50 nanómetros de largo.
La forma en que se replican los viroides fue descubierta recientemente. Los mecanismos por los cuales estos logran causar infección están relacionados con la autocatálisis de su material genético. Se encuentran casi exclusivamente en los núcleos de células infectadas y los experimentos han mostrado que el RNA de los viroides no funciona como RNA mensajero. A diferencia del DNA o del RNA de los virus, no se traduce a enzimas que participen en su propia replicación. La localización de los viroides en el núcleo y su incapacidad para actuar como RNAs mensajeros ha llevado a la hipótesis de que causan los síntomas que interfiriendo con la regulación genética de las células hospedadoras infectadas. Esta hipótesis es apoyada por el hecho de que ciertas proteínas vegetales, que se encuentran en células sanas, se presentan en cantidades significativamente mayores en las células infectadas. La nueva evidencia sugiere que la interferencia puede ocurrir en la etapa de corrección del mRNA, particularmente en la eliminación de intrones y el empalme de exones. Todos los viroides estudiados hasta el momento comparten similitudes importantes con un grupo de intrones que incluyen miembros «autoempalmadores», es decir, intrones que se eliminan de una molécula de RNA y empalman a los exones sin la ayuda de ninguna enzima. Los intrones tienen ciertas secuencias de nucleótidos que son idénticas a las secuencias halladas en estos viroides; entre los fragmentos idénticos hay secuencias de nucleótidos que desempeñan un papel principal en determinar la configuración del intrón cortado. ¿Los viroides son realmente intrones que se han «escapado» y han establecido una existencia parcialmente independiente, análoga a la de los virus? La evidencia presente sugiere que esto puede ser cierto; sugiere también que los intrones cortados pueden desempeñar funciones celulares previamente insospechadas.
Priones
El descubrimiento de los viroides en las células vegetales llevó a sospechar que podían ser también la causa de la «picazón» (scrapie) de las ovejas, enfermedad neurológica infecciosa que es similar por sus síntomas a varias enfermedades humanas devastadoras, que incluye la enfermedad del Alzheimer. Sin embargo, el agente infeccioso de la «picazón» ha sido identificado ahora como un prión, una molécula de proteína no asociada a ningún ácido nucleico detectable. La secuenciación de aminoácidos del prión ha permitido elaborar sondas de DNA para identificar su gen. Aunque no se ha identificado a ningún gen con una secuencia correspondiente en ninguna preparación purificada del agente infeccioso mismo, este gen ha sido localizado en los cromosomas de los animales infectados y de los sanos. Además, el mRNA transcrito del gen ha sido identificado en las células de ambos tipos de animales. La función normal de este gen y de su producto, el efecto de los priones sobre ellos y el modo en que los priones se replican, sigue siendo un misterio que recientemente se está empezando a esclarecer, debido al gran interés de las enfermedades humanas semejantes a la «picazón de la oveja».
Fuente: Biología. Curtis & Barnes.
