100 coses que cal saber dels virus. Daniel Closa
tant com poden a les característiques del seu hoste. Això els facilita la feina, però dificulta que puguin afectar altres espècies diferents. En el cas dels virus, passa una cosa semblant, encara que d’una manera una mica menys estricta. El virus de la poliomielitis o el de la verola afectaven només els humans. En canvi, altres com el de la grip poden infectar humans, ocells, porcs i algunes altres espècies.
En l’àmbit de les cèl·lules passa el mateix. Els virus poden entrar i infectar uns tipus determinats de cèl·lules, però no totes. Per això el virus del refredat afecta unes cèl·lules del nas, mentre que el virus de la poliomielitis afecta cèl·lules del sistema digestiu i del sistema nerviós.
Paràsit és una paraula que es fa servir, comprensiblement, en un sentit despectiu. En el món microscòpic, els virus són els paràsits per excel·lència i el seu sistema de vida és el causant final de les malalties que ens provoquen.
06 / 100
SEGREST DE FUNCIONS
L’estratègia dels paràsits que ens envolten és unir-se al seu hoste i trobar la manera de robar-li els nutrients alhora que transformen el cos de la víctima en un entorn protector i acollidor. Genial per al paràsit i un problema per a l’hoste, però la natura ja les té, aquestes coses. Ara bé, en el cas del virus, ja immersos en l’escala microscòpica, les coses tenen algunes particularitats. Per entendre el que fa el virus a la cèl·lula, hem de recordar com funciona la maquinària molecular, que permet que funcioni i es multipliqui.
Les característiques generals d’una cèl·lula i, en general, de qualsevol ésser viu estan condicionades per les proteïnes que el formen. Les proteïnes són les que determinen l’estructura que tindrà i les funcions que podrà fer. Una vaca és com és perquè el seu cos està fet per proteïnes de vaca, diferents de les de la resta d’animals, i perquè té enzims (que també són un tipus de proteïnes) que li permeten mantenir el metabolisme particular que necessita.
Una proteïna és una cadena d’aminoàcids units l’un a continuació de l’altre com si fossin les perles d’un collaret. Hi ha vint aminoàcids diferents i, segons l’ordre en què estiguin posats, tindrem una proteïna o una de diferent. La cèl·lula sap en quin ordre els ha de posar gràcies a un manual d’instruccions guardat dins del seu nucli: el DNA. Allò que anomenem gen és només la part del DNA amb les instruccions per fabricar una proteïna particular. El gen del col·lagen és la part del DNA on s’especifica en quin ordre s’han de posar els aminoàcids per fabricar una molècula de col·lagen.
Encara queda un pas. El DNA no es pot llegir directament. Com la fórmula de la Coca-Cola, està guardat dins el nucli, tan protegit com sigui possible. Per fabricar les proteïnes, el que es fa és copiar la part corresponent al gen que interessa en un segon tipus d’àcid nucleic, l’RNA, que és estèticament menys atractiu que el DNA. No té forma de doble hèlix ni res d’això. Però pot sortir del nucli, anar al citoplasma de la cèl·lula i ser “llegit” per unes estructures anomenades ribosomes que són les que van agafant aminoàcids un per un i els van enganxant en l’ordre que l’RNA indica.
La cèl·lula encara ha de poder fer una última cosa. Cada vegada que s’ha de dividir, per donar lloc a dues cèl·lules, ha de fer una còpia de tot el DNA. Així, cada cèl·lula filla disposarà del seu paquet d’instruccions i la vida podrà continuar. Copiar el DNA és una feina molt complexa de la qual també s’encarrega un grup de proteïnes molt específiques.
I el virus? Doncs el que fa el virus és segrestar tota aquesta maquinària i posar-la al seu servei. Quan entra el virus, allibera el seu DNA i fa que la maquinària que hauria de duplicar el DNA cel·lular es dediqui només a fer còpies, moltes còpies, del DNA del virus. També fabrica RNA dels gens del virus, per poder fabricar moltes proteïnes víriques. I el cas és que el virus no necessita res més. La cèl·lula fa les proteïnes que li permetran constituir la càpsula i també li fa les còpies del DNA que hi haurà a dins. Amb aquests dos elements, empaquetats convenientment, el que obtenim són nous virus. Grapats de nous virus que la cèl·lula anirà alliberant fins que mori. I segurament morirà, ja que tot el material i energia els estarà dedicant, sobretot, a fer nous virus.
07 / 100
EL PLAER DE TRENCAR ELS DOGMES
Els virus s’espavilen per aconseguir que la cèl·lula es dediqui a fer còpies del seu DNA, però això seria en un dels casos més senzills. A la vida real hi ha molts tipus de virus diferents, de manera que es poden classificar d’unes quantes maneres, i una està condicionada pel tipus de material genètic que tinguin. Perquè, i aquesta és una característica particular dels virus, no tots tenen DNA. N’hi ha molts (de fet, la majoria) que només tenen RNA.
Pot semblar un detall tècnic d’aquells que agraden tant als investigadors i que la resta del món pensa que no té gaire importància, però descobrir organismes sense DNA va representar una petita revolució en el camp de la biologia.
Fins aleshores semblava que teníem molt ben establert el mecanisme bàsic de tots els éssers vius. Un mecanisme que constava de tres passos. Primer: hi havia el DNA amb totes les instruccions. Segon: es feien còpies d’RNA dels gens que interessaven. Tercer: l’RNA es llegia als ribosomes per fabricar proteïnes. Essencialment, podem dir que la informació genètica flueix del DNA a l’RNA i d’aquest a la proteïna. L’única excepció seria quan es fa servir el DNA per fer la còpia de més DNA durant la divisió de les cèl·lules. Això servia per a animals, plantes, fongs, bacteris, protozous i qualsevol cosa que pogués interessar a un biòleg. Es considerava un mecanisme tan general que el van anomenar el dogma central de la biologia.
Un dogma que els virus es van saltar sense miraments.
Efectivament, hi ha virus amb DNA, que seguirien aquest esquema, però aviat es van descobrir virus que no tenien DNA. Només tenien RNA. Amb aquest RNA es podien fabricar les proteïnes que fessin falta, però com es podien fer més còpies de l’RNA? Les nostres cèl·lules no ho poden fer. El dogma central deia que no es podia!
Però els virus poden. A les instruccions de l’RNA del virus hi ha les necessàries per fabricar unes proteïnes que poden fabricar DNA a partir d’RNA. Just al revés del que és habitual. I no només això. Resulta que altres virus poden fabricar RNA directament a partir del mateix RNA, de manera que no els cal el DNA per a res.
Encara més sorpreses. Normalment diem que el DNA es reconeix per la seva característica forma de doble cadena. Una de les cadenes conté les instruccions i l’altra és la que fa de motlle per poder fer més còpies quan cal. En canvi, l’RNA és més ensopit i només té una cadena. És normal, ja que, si ens cal més RNA, el que fem és fer còpies a partir del DNA, que és la mare de tota la informació. Doncs els virus també trenquen aquesta idea i trobem virus que tenen RNA d’una sola cadena, però també hi ha virus amb RNA de doble cadena!
Essencialment, per a qualsevol idea general sobre la filosofia de la vida a escala molecular que poguessin tenir els biòlegs hi ha algun virus que la va fer saltar pels aires.
08 / 100
SOFISTICADA SIMPLICITAT
Un gra de sorra posat entre dos engranatges pot espatllar del tot una maquinària complicada i sofisticada. De la mateixa manera, els virus han jugat la carta de no complicar-se la vida i obtenir el màxim benefici amb el mínim de complicacions. Aquesta simplicitat no fa que sigui més senzill lluitar contra ells. Més aviat al contrari. Hi ha moltes maneres d’espatllar una màquina complicada, però intenta espatllar una baldufa!
El cas dels virus és un exemple en l’àmbit molecular d’aquest principi. La majoria d’organismes que habiten el planeta han anat guanyant complexitat per poder adaptar-se de manera més eficient al medi que els envolta. Això ho podem veure, per exemple, en la quantitat de gens que tenim al nostre genoma. Al DNA dels humans