Tema 32 – La clasificación de los seres vivos. Taxonomía y nomenclatura. Los cinco reinos, relaciones evolutivas. Los virus y su patología. Otras formas acelulares.

Introducción:

La clasificación de los seres vivos ha sido una cuestión que preocupó a los hombres de ciencia durante siglos, especialmente en lo referido a la homogenización de los criterios de clasificación. En la Biblia Adán, recibe de Dios la capacidad de nombrar a los animales. Aunque ya Aristóteles desarrolla una primera clasificación de los seres vivos, el creador de la taxonomía como tal es Lineo, el cual en 1737, en su obra Genera Plantarum incluye a 935 géneros de vegetales ampliados a 1336 en una posterior edición de la obra.

Hay dos tipos de sistemas de clasificación:

1) Sistemas artificiales: están fundados en criterios de analogías, reuniendo por ejemplo, a los animales por “grupos con alas” o “Grupos con caparazón”.

2) Sistemas naturales: en este caso el criterio de clasificación está basado en homologías, que reflejan la filogenia de los grupos.

Anatomía y nomenclatura:

Taxonomía:

Todo sistema de clasificación precisa del establecimiento de grupos sistemáticos o también Unidades Operativas Taxonómicas. Los taxones se disponen jerárquicamente en las categorías taxonómicas.

La taxonomía como ciencia de la clasificación de los seres vivos experimenta un notable auge durante el siglo XIX, con el descubrimiento de nuevas especies, fruto de la exploración de nuevas tierras, formándose las principales categorías taxonómicas que habitualmente empleamos. Sin embargo, la taxonomia clásica, basada en la descripción basándose en caracteres morfológicos cualitativos para establecer grupos discretos o taxones se encuentra en el nivel subespecífico, con el problema de la continuidad de los taxones que no siempre son grupos discretos. Añadamos a esto que la constancia de los caracteres empleados para hacer las relaciones dista mucho de ser completa, lo que dificulta más aún la clasificación.

Un ejemplo de esto es la relación entre los pandas, el panda menor y el panda mayor y su clasificación taxonómica. Se pensó en un principio que era un oso, pero por sus caracteres cercanos a los mapaches hizo que se los coloque cercanos a ellos. El panda menor vive en la misma región de China que el panda gigante pero tiene grandes similaridades con los mapaches, mientras que los estudios de hibridización de ADN sugieren que el panda gigante esta en el clado de los osos y el panda menor en el clado de los mapaches. Ambos comparten un antecesor común, como lo indica los caracteres derivados que comparten, además de los otros caracteres derivados de la evolución convergente (adaptaciones a su única fuente de energía: el bambú).

Otro ejemplo son los buitres de América y los buitres de Eurasia y África, se les consideraban grupos cercanos y emparentados, pero hoy en día, mediante estudio de ADN, los buitres americanos están más emparentados con las cigüeñas:

Taxonomía numérica:

En los últimos 30 años ha surgido un notable desarrollo, tanto en el ámbito de las ciencias naturales, como en la medicina o el campo de las humanidades.

La taxonomía numérica podría definirse cómo:

Agrupación, por métodos numéricos, de unidades taxonómicas en taxones, sobre la base de la forma de expresión de sus caracteres.

Estos métodos requieren, la conversión en cantidades numéricas de la información disponible sobre entidades taxonómicas. La realización de una clasificación taxonómica requerirá varias fases.

a) Definición del material de estudio.

b) Elección de los caracteres adecuados

c) Cálculo de la distancia entre los taxones.

d) Agrupación de los taxones en relación de sus respectivas distancias.

El resultado es un dendograma no enraizado denominado fenograma, en que se establecen las relaciones de parentesco fenético de los organismos estudiados.

En un fenograma se expresan distancias; 0 representan las especies que no tienen ningún carácter en común y 1.000 aquellas con todos sus caracteres iguales. El nivel en la jerarquía linneana puede basarse en las distancias; se puede convenir que, por ejemplo, 900 represente el nivel se subgénero, 800 el de género, 600 el de tribu, etc.

Los objetos de estudio (los taxones terminales) pueden ser especies, géneros o cualquier otra categoría taxonómica y reciben el nombre de UTO (unidades taxonómicas operacionales) (en inglés, OTU, operational taxonomic units).

La taxonomía numérica ha sido criticada desde muchos puntos de vista. Ignora deliberadamente las adquisiciones evolutivas; no diferencia entre homología y homoplasia. La estabilidad de las clasificaciones tampoco se consigue mediante los métodos fenéticos ya que la búsqueda de “el máximo número de caracteres” es una operación subjetiva; si nuevos caracteres son hallados, las distancias cambiarán y paralelamente cambiará la clasificación previa.

Este método de clasificación es poco utilizado en la actualidad. Puede ser, no obstante, útil en el estudio de organismos como bacterias o virus para los cuales no se dispone de suficientes caracteres polarizados para aplicar los métodos cladísticos. También ha tenido un campo especial de aplicación a los niveles taxonómicos subespecíficos, especialmente en el estudio de las razas y variedades.

La cladística es un tipo de sistemática desarrollada por Willi Hennig, tratando de conseguir un método mas objetivo de clasificar organismos. Los cladistas agrupan individuos basándose en que comparten caracteres derivados (durante el proceso evolutivo si alguien adquiere un nuevo carácter que se transmite a sus descendientes, dos grupos que comparten este caracter derivado guardan un parentesco mas estrecho entre sí, que un grupo que carezca de ellos) y no en las similaridades generales de los potenciales miembros de un grupo. En el ejemplo superior, el huevo con amnios se usa para unir al grupo que comparte un antecesor común, dado que NO está presente en un grupo que no comparte este linaje. El uso de las plumas y el pelo para separar aves y reptiles de mamíferos NO es un factor en las hipótesis cladísticas, o cladograma, dados que son caracteres únicos en un taxón del grupo.

Este dendograma traza el linaje de las aves desde sus antepasados los dinosaurios. Los nodos o puntos de ramificación señalan la aparición de una línea que reune una nueva serie de caracteres derivados (novedades evolutivas). En este cladograma los Therapoda proceden de un dinosurio precursor que ya poseía huesos huecos y tres dedos. Siguen siendo dinosaurios, un subgrupo de Saurischia. Cada línea o clado se incluye en otro mayor (rectángulos de color que representan “conjuntos anidados”), por ello las aves son manirraptores, tetanuros y dinosurios terópodos.

Caracteres adecuados para la clasificación taxonómica:

No todos los caracteres son aptos para hacer una clasificación taxonómica. Puede ser recomendable un estudio genético y ambiental en cada carácter, así como de la relación entre ellos.

La realización de clasificaciones taxonómicas, por el método clásico, requiere el empleo de un carácter heredable y fácilmente observables y que tenga una elevada constancia en distintos medios. Según el tipo que clasificación que queramos hacer los rasgos deben ser cualitativos, y en las clasificaciones numéricas, deben ser cuantitativos continuos (medibles) o discretos (contables).

Nomenclatura:

Las distintas categorías taxonómicas se van entrelazando entre si como las ramas de un árbol, para este caso vale la suposición que el tronco es el Reino, las ramas que salen directamente del tronco es el Phyllum (o División), las ramas más finas que salen de estas ramas gruesas son las Clases, las ramas que salen de las Clases son los Ordenes, y así hasta llegar a las Especies que serian las hojas de ese árbol.

Ejemplo:

Reino: Animalia    (algunos miembros: estrella de mar, mosca, pulpo, coral, león, etc.)

Phyllum: Cordados    (algunos miembros: tiburón, rana, avestruz, león, etc.)

Clase: Mammalia    (algunos miembros: ornitorrinco (ver tema 45), rinoceronte, canguro, león, etc.)

Orden: Carnivora    (algunos miembros: zorro, mapache, panda, oso polar, león, etc.)

Familia: Felidae    (algunos miembros: guepardo, lince, puma, leopardo, gato montes, león, etc.)

Genero: Panthera    (algunos miembros: tigre, leopardo, león, etc.)

Especie: Panthera leo    (el individuo León)

Como norma, el uso general será de nombres latinos de diferentes grupos, si bien se suelen usar los mismos pero castellanizados. En el caso de las especies, cuyo nombre, al igual que los géneros, deberá ir latinizado, se utiliza la nomenclatura binaria, desarrollada por lineo.

El concepto de especie:

Es la unidad taxonómica básica. Esta posición clave de la especie se basa en la fijación de muchos de los principales caracteres así como el aislamiento genético de grupos similares. Ese asilamiento genético puede ser por barreras genéticas, etológicas o físicas. Un ejemplo, los dromedarios y llamas pueden tener descendencia híbrida fértil, ya que no tiene aislamiento genético, pero si un aislamiento físico, ya que las llamas son se Sudamérica y los dromedarios de medio oriente y norte de África.

Los cinco reinos:

La definición de los grandes reinos, situados en la cúspide de la clasificación sistemática de los seres vivos, ha suscitado numerosas polémicas a lo largo de la historia, derivadas de la dificultad de establecer criterios para la definición de los grandes grupos, los Reinos.

Actualmente la acepta la propuesta de Wittacker de 1969:

A) Moneras: Unicelular y procarionte, Bacterias y Cianoficeas.

B) Protoctistas: Eucariontes unicelulares o pluricelulares (talófitos fotosintéticos), incluye algas y protozoos.

C) Hongos: Unicelulares o pluricelulares, talofíticos y heterótrofos.

D) Metafitas: pluricelulares, cormofíticos y fotosintéticos, incluyendo briofitas, Pteridofitas y espermafitas.

E) Metazoos: son los animales, eucariontes, pluricelulares, titulares y heterótrofos.

En cualquier caso, hay que tener en cuenta que esta clasificación es un poco artificial, ya que el reino moneras incluye dos dominios, que son un grupo de valor taxonómico mayor, el dominio Archeobacteria y bacterias, que están separas filogenéticamente. Este árbol genético se hizo basándose en el ARN ribosomal.

Los virus:

Los virus se consideraban sustancias tóxicas capaces de causar enfermedades, pero se desconocía su verdadera esencia, aún cuando Pasteur desarrolló la vacuna contra la rabia.

El concepto de virus se extendió a Ivanoswki con el estudio del virus del mosaico del tabaco, en 1946, que paso el extracto de una planta infectada por ese virus por un filtro, capaz de filtrar hasta la más pequeña bacteria y aún así, se infectó la planta..

Stanley en 1946 consiguió cristalizar un virus, lo cual agudizó el debate sobre el carácter y origen de los virus.

Los virus son parásitos obligados de huéspedes específicos, de dimensiones muy pequeñas y estructura muy sencilla:

– Con capacidad de crecimiento en número y tamaño

– Posibilidad de reproducción y mutación.

– Reproducción idéntica.

– Transmisión de caracteres.

– Carecen de metabolismo.

– Son cristalizables.

Sólo adquieren los atributos de un ser vivo cuando se asocia a una célula huésped.

Parásitos intracelulares obligados

Los virus son parásitos intracelulares obligados. Desde los años treinta se sabe que los virus se componen principalmente de ácido nucleico y proteínas, estas últimas forman la cápside, que se conoce también como envoltura proteíca. Esto quiere decir que necesitan un huésped (hospedante), ya que en vida libre no sobreviven. Se sabe que los virus pueden vivir alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algún hospedante en el cual reproducirse.

También se han encontrado virus que presentan lípidos, aunque estos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea ADN o ARN), el cual puede ser de una o de dos cadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico pueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimática y estructural de una célula viva, y por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen los virus las funciones de autoconservación, que junto con la reproducción, caracterizan a los seres vivos. Esta condición es la causa de que muchísimos virus sean conocidos como gérmenes patógenos que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

Estructura de los virus

Renderización estilizada de una sección transversal del VIH, el virus del sida

Esquema de virus con cápside compleja

Un virus está compuesto de una molécula de ácido nucleico y una envoltura proteínica. Ésta es la estructura básica de un virus, aunque algunos de ellos pueden añadir a esto la presencia de alguna enzima, bien junto al ácido nucleico, como la transcriptasa inversa de los retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la apertura de una brecha en la membrana de la célula hospedadora.

A la unidad formada por el ácido nucleico y la envoltura proteínica se le denomina también virión.

El ácido nucleico es solamente de un tipo, ADN o ARN, nunca los dos. Así podemos distinguir dos tipos de virus:

• Virus ADN
• Virus ARN

Tomando en consideración el tipo de cadena del ácido nucleico (doble o sencilla de sentido positivo o negativo) y la forma en que se replica el virus utilizando la célula huésped (retrotranscrito o no), los virus pueden subdividirse todavía más de acuerdo con la Clasificación de Baltimore.

La envoltura proteínica recibe el nombre de cápsida. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen una parte glicídica unida. Se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica. Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tipos de virus:

• Cilíndricos o helicoidales: los capsómeros, que son de un solo tipo, se ajustan entorno una hélice simple de ácido nucleico. Un ejemplo lo constituye el virus del mosaico del tabaco.

• Icosaédricos: los capsómeros, que suelen ser de varios tipos, se ajustan formando un icosaedro regular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la cápsida. Un ejemplo lo constituyen los adenovirus, entre los que se encuentran los virus de los resfriados y faringitis.

• Complejos: con pequeñas variantes, responden a la siguiente estructura general:
  • Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.
  • Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco.
  • Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.
  • Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus sobre la célula hospedadora.

Como ejemplo de este tipo de virus se encuentran la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan las bacterias).

Envoltura lipoproteica

Muchos virus, exteriormente a la cápsida, presentan una envoltura de características similares a una membrana plasmática: doble capa fosfolipídica y proteínas, muchas de ellas glicoproteínas que proyectan salientes hacia el exterior llamados espículas. La cápsida de estos virus suelen ser icosaédrica, aunque también los hay con cápsida helicoidal. Se interpreta que la envoltura lipoproteica es un resto de la membrana plasmática de la célula infectada donde se ha formado el virus. Un ejemplo de éste tipo de virus lo constituye el de la gripe. Algunos autores denominan virus complejos a virus con cubierta lipoproteica que presentan además varias moléculas de ácido nucleico en su interior y algunas enzimas, como es el caso del virus de la gripe.

Clasificación de los virus

Los virus se han venido clasificando atendiendo al tipo de ácido nucleico que contienen, a las características de la envoltura del virión, cuando existe, a la posición taxonómica de sus huéspedes, a la patología que producen, etc. Dada su falta de autonomía para el desarrollo y su probable carácter polifilético (genéticamente se parecen mas a su organismo huésped que a otros virus similares), es muy difícil aplicarles de forma consistente los criterios de clasificación y nomenclatura que sirven tan bien para la clasificación de los organismos celulares, o verdaderos organismos. Combinando caracteres como los enumerados, y por ese orden de importancia, se han reconocido unos 30 grupos de virus internamente bien definidos.

El esfuerzo por alcanzar una necesaria clasificación natural, ha producido distintos resultados, de los que consideramos aquí tres, según tipo de huésped., la clasificación de Baltimore y la del International Committee for Taxonomy of Viruses (ICTV).

Según huésped.

En este apartado consideraremos tres grupos de virus según el tipo de células que infecten, y en cada grupo se citarán los ejemplos más destacados y sus otras características definitorias.

Virus que infectan células animales

El primer virus descrito fue el de la fiebre aftosa (Loeffler y Frosch, finales del siglo XIX). La mayoría de ellos tienen envoltura lipoproteica:

• Entre los virus con ARN monocatenario se pueden citar los de la rabia, el sarampión, la gripe y la rubéola.
• Los retrovirus contienen ARN monocatenario y la enzima transcriptasa inversa. Al infectar la célula, transcriben el ARN en una molécula de ADN bicatenario que se une al ADN celular. Pertenecen a este grupo el virus del SIDA y algunos virus oncogénicos.
• Entre los virus con ADN bicatenario se puede citar el grupo de los herpesvíridos como los del herpes, y de la hepatitis.

Hay también virus de células animales icosaédricos sin envoltura lipoproteica:

• El virus de la polio humana tiene ARN monocatenario.
• La mayor parte de los reovirus (con ARN bicatenario) infectan células animales.

Los virus que contienen ADN bicatenario suelen ser poco virulentos, como los adenovirus (de los resfriados) y los virus de las verrugas (papovirus).

Virus del Nilo oeste: produce enfermedades en aves y mamíferos, incluidos humanos. Se transmite a través de los mosquitos.

Virus que infectan bacterias

Fueron descubiertos independientemente en 1915 y 1917 por Frederick Twort, bacteriólogo y Felix D’Herelle en Canadá. La mayoría son virus complejos y contienen ADN bicatenario; pertenecen al grupo de los myovíridos. Hay también bacteriófagos que no responden al tipo común, como los corticovíridos, icosaédricos, o los levivíridos, con ARN monocatenario, o los bacteriófagos con envoltura lipoproteica.

Virus que infectan células vegetales

Son los primeros que se descubrieron (virus del mosaico del tabaco, Ivanovski, 1892). La mayor parte de ellos contienen ARN monocatenario y cápsida helicoidal, y carecen de envoltura lipoproteica. El virus del mosaico del tabaco es un ejemplo. Algunos reovirus (virus con RNA bicatenario, icosaédricos y sin envoltura lipoproteica) producen tumores en las heridas de las plantas. En este grupo hay también virus con ADN y cápsida icosaédrica, como el del estriado del maíz o el del mosaico de la coliflor.

Clasificación de Baltimore

La clasificación de Baltimore distribuye los virus en siete grupos fundamentales basados en la base química del genoma:

• Grupo I: Virus ADN bicatenario (doble cadena).

Los virus de ADN de dos cadenas entran en la célula (independientemente del mecanismo de infección) y las ARN polimerasas no distinguen el genoma celular del genoma vírico, forman ARNm, que se traduce en los ribosomas y da lugar a las proteínas de la cápsida, y a veces a enzimas replicativos. Son los virus más simples. Ej: los fagos de la serie T par, fueron los primeros que se descubrieron.

• Grupo II: Virus ADN monocatenario (de carácter positivo).

Su material genético es ADN de una cadena. Ya que es de polaridad positiva, necesita una cadena negativa para poder transcribir; así, al entrar a la célula la ADN polimerasa (enzima de reparación o alargamiento) hace un ADN bicatenario que sirve para sintetizar (a partir de la hebra negativa) un ARNm que lleva la información necesaria para fabricar capsómeros y enzimas replicativos.

• Grupo III: Virus ARN bicatenario.

Son virus de ARN bicatenario. Llevan como parte del virión una transcriptasa viral que es una ARN polimerasa ARN dependiente que utiliza para, a partir de la hebra negativa del ARN bicatenario, fabricar el ARNm. Además de ser una enzima es una proteína estructural, ya que forma parte de la cápsida, por ello sólo se replica si a la célula entra la cápsida junto al genoma vírico.

• Grupo IV: Virus ARN monocatenario positivo.

Son virus de ARN monocatenario cuyo genoma tiene naturaleza de ARNm. Son virus simples.

• Grupo V: Virus ARN monocatenario negativo.

Son virus de ARN monocatenario con polaridad de antimensajero. Poseen una ARN polimerasa dependiente de ARN de una cadena. Así, dentro de la célula infectada forman el ARN complementario a su genoma y que actúa de ARNm.

• Grupo VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito.

Son virus de ARN cuyo genoma podría actuar como mensajero pero “in vivo” no lo hace. Poseen una transcriptasa inversa que de un genoma ARN transcribe una molécula de ADN, primero de una cadena y luego de dos. Posteriormente y usando los enzimas celulares se elabora un mensajero. Estos virus son capaces de alcanzar el núcleo de las células, se insertan a los cromosomas de las células que infectan, son los retrovirus.

• Grupo VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito.

Es el grupo más recientemente descubierto y descrito. Tiene un genoma de ADN bicateario, que se expresa formando un mensajero, que se traduce como el grupo I. No obstante, en el momento de la encapsidación, es el mensajero el que se encapsida. Éste, por retrotranscripción a partir de una Transcriptasa inversa, en el inerior del virión, forma de nuevo una molécula de ADN, primero mono y después dicatenaria, que se convierte en el genoma del virus. Son ejemplos claros de estas rarezas, las familias Herpesviridae y Caulimoviridae.

Clasificación del ICTV

El ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) intenta conseguir una clasificación universal que pueda funcionar como el necesario estándar de clasificación de los virus, regulando la descripción formal de las nuevas cepas y ordenando su ubicación dentro del esquema clasificatorio. Intenta que las reglas de nomenclatura y clasificación se asemejen lo más posible al estándar tradicional de la clasificación de los organismos utilizando algunas de sus categorías, sufijos que indican el rango taxonómico y aplicando cursiva a los nombres de los taxones:

Orden (-virales)

Familia (-viridae)

Subfamilia (-virinae)

Género (-virus)

Especie (-virus)

Origen de los virus

La posición de los virus como frontera entre lo vivo y lo inerte plantea a los científicos el problema de su origen. Para muchos, los virus serían los primeros seres, en la historia de la evolución de lo inerte a lo vivo, que lograrían reunir con eficacia las funciones de replicación, transcripción y traducción. Serían, pues, los organismos menos evolucionados.

A otros, el hecho de que los virus solamente puedan realizar esas tres funciones vitales en el interior de células vivas, les lleva a pensar que los virus no pudieron existir antes de que aparecieran las primeras células, por muy simples que éstas fueran. Los virus serían formas regresivas de organismos celulares que se han adaptado de forma extrema al parasitismo.

El descubrimiento de otras formas acelulares ha aportado nuevas luces al origen de los virus, pero no ha servido para solucionar la disyuntiva planteada. Las otras formas acelulares son:

• Los provirus.
• Los plásmidos.
• Los viroides.

Algunos científicos (como Temin, en 1969) han postulado que los virus serían el resultado de la evolución de estas formas acelulares: los virus de ADN procederían de provirus y plásmidos, y los de ARN, de los viroides. La cápsida de los virus sería un logro evolutivo por el que el material genético se vería protegido en su desplazamiento de una célula otra, y garantizaría el éxito de la infección. Por otra parte, las formas acelulares podrían haber nacido en el seno del medio celular, cuando unos determinados genes lograran autonomía respecto al funcionamiento del genoma celular; de esta manera, el origen de los virus no estaría ligado necesariamente a los episodios que acompañan a la aparición de la vida sobre la tierra.

Pero también podría hablarse de un proceso inverso: una pérdida de la cápsida reduciría a las unidades autónomas de replicación-transcripción-traducción a la condición de provirus, plásmidos o viroides.

En conclusión, el descubrimiento de formas acelulares más sencillas que los virus nos ayuda a comprender mejor su naturaleza y significado biológico, pero nos mantiene en la duda de si estamos frente a los primeros organismos salidos de la materia inerte, o frente a formas regresivas resultantes de la especialización del parasitismo.

Patologías:

Atención especial, por su proyección social son los virus que causan cáncer y el SIDA. El origen de muchos canceres se han demostrado en virus, como el cáncer de cuello del útero, del cual ya se ha desarrollado una vacuna.

Importancia socio-económica:

Existen diversos aspectos que ponen de manifiesto la relevancia actual de la virología, en campos como sanidad, genética, agricultura o ganadería, derivada de su capacidad de producir enfermedades y de la dificultad de su prevención y curación. Además de el interés para su aplicación como vectores de material genético.

Otras formas acelulares:

Los priones o proteínas priónicas son partículas acelulares, patógenas y transmisibles. Se caracterizan por producir enfermedades que afectan el sistema nervioso central (SNC), denominadas encefalopatías espongiformes transmisibles (EET). Los priones no son seres vivos. El aislamiento de priones a través del seguimiento del nivel de infectividad en las EET demuestra que las partículas infectivas están constituidas total o parcialmente por una forma modificada de la proteína prion. La proteína se expresa en varios tejidos, principalmente en neuronas del SNC, y se une a las membrana celular externa mediante una molécula de glicosil fosfatidil inositol (GPI). No se conoce en la actualidad cómo ocurre este cambio de estructura in vivo y cómo es que este cambio conduce a la EET.

Los resultados experimentales sugieren que la acción patógena de los priones está muy relacionada con la forma modificada de una proteína natural existente en el organismo que, al entrar en contacto con las proteínas originales, las induce, mediante un mecanismo todavía desconocido, a adoptar la forma anómala del prión. Todo ello en una acción en cadena que acaba por destruir la operatividad de todas las proteínas sensibles.

Teorías más recientes apuntan a que los priones son proteínas modificadas bajo ciertas circunstancias que favorecieron su caída a un nivel energético muy estable al oligomerizarse, lo que las hace insolubles, inmunes a las proteasas y les cambia su conformación tridimensional. Esta “estabilidad” provoca que dichas proteínas se acumulen en el sistema nervioso, pero se desconoce todavía cómo esta aparición de una nueva estructura provoca enfermedades por acumulación.

De hecho, la “infección” con proteínas priónicas se debe a que, al consumirse, empiezan a actuar en el tejido nervioso como núcleos en torno a los cuales más proteínas se desnaturalizan bajo su acción y se acumulan, formando generalmente fibrillas insolubles.

Los viroides son agentes infecciosos que, al igual que los virus, tienen un ciclo extracelular que se caracteriza por la inactividad metabólica y un ciclo intracelular en el que causan infección al huésped susceptible, pero que a diferencia de los virus, los viroides no poseen proteínas ni lípidos y están constituidos por una cadena cíclica corta de ARN, (que no codifica proteínas). Es importante decir que tanto su forma intracelular como extracelular son las mismas (ARN desnudo), los mecanismos por los cuales éstos logran causar infección están relacionados con la autocatálisis de su material genético. En sí constituyen una etapa primitiva de los virus.

Los viroides son los agentes infecciosos de menor complejidad genética y estructural conocidos y representan una forma externa de parasitismo. Están constituidos exclusivamente por moléculas de RNA de cadena simple, cerradas covalentemente y de bajo peso molecular (246 a 400 nucleótidos). Carecen de actividad de RNA mensajero y se replican de forma autónoma, utilizando el sistema de transcripción de la célula suceptible (Flores et al., 1998). Los viroides se encuentran, casi exclusivamente, en el núcleo de las células infectadas; se desconoce el modo en que se replican pero se sabe que el ARN que los constituyen no funciona como ARN mensajero y tampoco se traduce a enzimas que participen en su propia replicación. Dada su localización, se presume que causan la enfermedad interfiriendo con la regulación génica de la célula hospedadora en la etapa de corrección del ARN mensajero celular: particularmente en la eliminación de intrones y de empalmes de exones, presentando secuencias muy similares a los intrones que normalmente son cortados.

Los provirus, descubiertos en 1951 por Barbara McClintock en el maíz, son fragmentos de ADN móviles, que constituyen genes y pueden pasar de una célula a otra; no producen enfermedades, sino solamente inducen pequeñas mutaciones en la célula. Podrían considerarse como formas más autónomas de transposones.

Los nanobios (o nanobes) son estructuras filamentosas diminutas descubiertas en 1998 por un grupo de investigadores australianos en algunas rocas y sedimentos. El término nanobio se utilizó para diferenciarlos de los microbios.

Normalmente se confunden con las llamadas nanobacterias, que serían más grandes y por ello, teóricamente diferentes. Pero comúnmente se utilizan ambos términos como sinónimos, ya que no hay ninguna prueba concluyente que los diferencie, aparte del tamaño.

Los nanobios tendrían un tamaño de entre 20 y 150 nm de longitud, es decir, diez veces más pequeño que las bacterias más pequeñas conocidas, y tienen una morfología similar a Actinomycetes y algunos tipos de Hongos. Actualmente existe un debate científico en relación a la naturaleza de estas estructuras o formas de vida, ya que presentarían componentes típicos de los organismos vivos (carbono, oxígeno y nitrógeno) y otros no tan típicos como el silicio.

Los primeros nanobios fueron descubiertos en las profundidades de la corteza terrestre, muy por debajo de la plataforma continental de Australia y presentaban distintas morfologías, que presumiblemente podrían corresponder a diferentes etapas de su ciclo vital.

Un virusoide o ARN satélite es una pequeña molécula patógena de ARN (ácido ribonucleico) que se encuentra encapsulada en ciertos virus de plantas con secuencias de ARN de mayor tamaño, lo que se denomina un virus asistente, el cual hospeda al virusoide y es necesario para que éste produzca una infección exitosa.

El ARN circular del virusoide es extremadamente pequeño, solo unos cientos de nucleótidos, pues no necesita genes para nada salvo para replicarse. Los virusoides son similares a los viroides en tamaño y estructura, pero se diferencia en que los viroides no necesitan a un virus asistente.

Aunque son estudiados en virología, no se les considera verdaderos virus sino partículas subvirales, por necesitar de otros virus para propagarse. Por esto, en las clasificaciones de virus aparecen con el término de “ARN satélite circular”. De hecho, el término virusoide ha sido también usado genéricamente para referirse a todos los ácidos nucleicos satélites.