La eucariogénesis viral es una hipótesis sobre el origen del núcleo de la célula eucariota como resultado de la endosimbiosis de grandes virus que contienen ADN y arqueas metanogénicas . A partir del virus se formó un núcleo de tipo eucariota, que luego incluyó en su genoma los genes del huésped y, finalmente, tomó el control de la célula. La hipótesis fue propuesta por Philip Bell en 2001 [1] y recibió apoyo adicional en el estudio de los mecanismos de síntesis de proteínas en virus grandes que contienen ADN , como los mimivirus .
Los estudios genómicos y el descubrimiento de virus con ADN complejo pueden indicar que desempeñaron un papel en la formación de núcleos eucariotas. Hipotéticamente, los virus pueden ser los ancestros de las células eucariotas modernas; la evidencia indirecta es la universalidad del código de ADN para todos los eucariotas y procariotas vivos. [2]
Al igual que los virus que contienen ADN, el núcleo eucariota contiene cromosomas lineales con secuencias específicas en sus extremos ( los cromosomas procariotas son circulares). En ambos casos, el ARNm está protegido y la traducción y la transcripción ocurren por separado. Los núcleos eucariotas también son capaces de replicación citoplasmática. Algunos virus grandes tienen su propia ARN polimerasa . [2] La transferencia de núcleos "infecciosos" ha sido documentada en muchas algas rojas parásitas . [3] Los virus de ADN eucariótico complejos podrían haber surgido de tales núcleos.
La hipótesis del origen viral de los eucariotas sugiere que los eucariotas están compuestos por tres elementos ancestrales: un componente viral, a partir del cual se originó el núcleo eucariota moderno; una célula procariota de la cual los eucariotas han heredado el citoplasma y la membrana celular; así como otra célula procariótica a partir de la cual se originaron mitocondrias y cloroplastos por endocitosis . Es posible que el núcleo celular se haya formado bajo la influencia de varias infecciones de una célula arqueal que ya contenía una bacteria, precursora de las mitocondrias, con un virus lisogénico. [4] Como parte de la hipótesis, se ha propuesto un modelo de evolución eucariótica en el que un virus similar al moderno virus de la viruela evolucionó hacia el núcleo celular mediante la incorporación de genes de una bacteria y un huésped arqueano. Poco a poco, este virus se convirtió en el principal depósito de información en la célula, que retuvo la capacidad de traducir genes y viabilidad. La bacteria intracelular retuvo la capacidad de producir energía en forma de ATP transfiriendo también algunos de sus genes al núcleo. El origen viral de los núcleos eucarióticos puede estar indicado por la ocurrencia de reproducción sexual y meiosis en el ciclo celular. Al mismo tiempo, esta teoría sigue siendo controvertida, se necesita más evidencia experimental utilizando virus arqueales, ya que son probablemente los más similares a los núcleos eucariotas modernos. [5]
En 2006, se sugirió que la transición de los genomas de ARN a ADN se produjo por primera vez entre los virus. [6] En tal caso, un virus de ADN podría proporcionar a un huésped que contiene ARN un sistema de almacenamiento de información genética basado en ADN. [2] Además, inicialmente la presencia de un genoma de ADN en un virus le permitía proteger su información hereditaria de las enzimas del huésped orientadas a trabajar con el ARN. Según la hipótesis, las arqueas, las bacterias y los eucariotas obtuvieron su sistema de almacenamiento de información basado en el ADN de diferentes virus. [6] Al mismo tiempo, el precursor eucariótico que contenía ARN era el más complejo y poseía los mecanismos de procesamiento del ARN. También se ha sugerido el origen viral de la telomerasa y los telómeros , los elementos clave de la replicación de las células eucariotas.
Una serie de hechos apoyan la hipótesis. Por ejemplo, los virus helicoidales con una membrana bilipídica tienen una clara semejanza con los núcleos celulares más simples (cromosoma de ADN encapsulado en una membrana lipídica). Teóricamente, un gran virus de ADN podría tomar el control de una célula bacteriana o arquea en lugar de replicarse y destruir la célula huésped . El virus, que controla efectivamente el mecanismo molecular de la célula huésped, se convierte en algo así como un "núcleo", asegurando con éxito su supervivencia mediante los procesos de mitosis y citocinesis .