Una característica única de las células eucariotas, que las distingue de las bacterias, es la presencia de un núcleo unido a una membrana que contiene el ADN cromosómico (ilustrado; crédito de la imagen). Sorprendentemente, una estructura similar al núcleo que se forma durante la infección viral de las bacterias es el lugar de replicación del ADN viral (enlace al artículo).

Durante la infección de las bacterias Pseudomonas con el fago 2O1phi2-1, se forma un compartimento separado en el que tiene lugar la replicación del ADN viral. Una proteína del fago, la gp105, constituye la capa exterior de este compartimento, que inicialmente se forma cerca de un extremo de la célula y luego migra hacia el centro. La migración del compartimento tiene lugar sobre un huso formado por la proteína PhuZ, parecida a la tubulina.

Además del ADN vírico, ciertas proteínas consiguen entrar en este compartimento, incluidas las proteínas víricas implicadas en la síntesis de ADN y ARNm, y al menos una proteína de la célula huésped. Otras proteínas, como las implicadas en la traducción y la síntesis de nucleótidos, quedan excluidas. Esta compartimentación se parece mucho a la del núcleo de las células eucariotas.

El empaquetamiento del ADN viral tiene lugar en la superficie del núcleo viral. Las cápsides vacías de los fagos se forman en la membrana citoplasmática bacteriana y luego migran al compartimento donde se adhieren firmemente a la superficie. Por un mecanismo desconocido, el ADN se desplaza desde el compartimento hasta la cápside. A continuación, las cápsides se liberan de la superficie para seguir madurando en el citoplasma. Los fagos completados se liberan de la célula al producirse la lisis bacteriana.

Estas fascinantes observaciones plantean una serie de preguntas sin respuesta. ¿La infección con otros fagos conduce al ensamblaje de un núcleo viral? ¿Cómo se mueven las moléculas selectivamente dentro y fuera de la estructura?

Tal vez la pregunta más interesante esté relacionada con el origen de los virus y las células. Según una hipótesis, los ácidos nucleicos autorreplicantes, similares a los de los virus, podrían haber aparecido por primera vez en la Tierra, seguidos de células sin núcleo. ¿Fue el núcleo un invento viral?