Un nuevo análisis sobre la dinámica de la replicación viral
Algunos virus aseguran su supervivencia al sincronizar con precisión su liberación de la célula infectada
Imagen: CC 4.0
Una investigación reciente de científicos de la Rice University (Houston, Texas) analiza el mecanismo por el cual los virus programan con precisión la liberación de nuevos virus luego de infectar una célula, garantizándose así su supervivencia.
La investigación, publicada en el Biophysical Journal revela, a través de un marco teórico, cómo un proceso biológico donde transcurren eventos aleatorios puede logran una increíble precisión.
El hallazgo se puede aplicar a mecanismos que ocurren en bacterias e, incluso a células humanas.
¿El momento preciso en que se produce la lisis celular de una bacteria para que los nuevos virus sean liberados, es un fenómeno programado o aleatorio?
El equipo de investigación planteó la hipótesis de que esta precisión es el resultado de la interacción entre dos procesos aleatorios: la acumulación de proteínas holina, pequeñas proteínas de membrana codificadas por virus, que permeabilizan la membrana del huésped, y la ruptura de la membrana celular. Sin embargo, el mecanismo subyacente de la sincronización precisa sigue sin entenderse bien.
Utilizando un modelo matemático para analizar la dinámica de las proteínas holinas, compararon sus cálculos con datos experimentales de virus normales y mutados, examinando cómo estas proteínas se acumulan y desencadenan la explosión celular.
El análisis teórico sugirió que la lisis celular logra una sincronización precisa en las especies de tipo salvaje al maximizar el número de holinas en la membrana y reducir su distribución espacial. En cambio, en las especies mutadas, estas condiciones no se cumplen. Este equilibrio garantiza que la lisis celular ocurra en el momento óptimo a pesar de la aleatoriedad subyacente de los procesos involucrados.
El comportamiento de tipo umbral observado sería el resultado del equilibrio entre las proteínas holina que entran y salen de la membrana durante la lisis. Este enfoque teórico presenta una posible imagen molecular de la regulación dinámica precisa en procesos biológicos intrínsecamente aleatorios.