El solapamiento de genes determina la capacidad de adaptación de los virus de ARN


Los virus con genomas de ARN causan gran numero de enfermedades en personas, animales y plantas. Para desarrollar terapias antivirales más efectivas es necesario entender cuales son los factores genéticos que afectan a la velocidad de evolución de los virus, y por tanto a su capacidad para generar variantes resistentes. El solapamiento de genes - uso de regiones genómicas que codifican para mas de una proteína - es una característica del genoma de muchos virus de ARN que les permite generar variabilidad genética manteniendo el pequeño tamaño de su genoma. A pesar de este efecto beneficioso, el solapamiento de genes también aumenta el efecto deletéreo de cualquier mutación ya que afecta a más de un gen a la vez, lo que reduce la velocidad de evolución del virus y por tanto su capacidad de adaptación. El papel del solapamiento de genes como mecanismo de compresión genómica es generalmente aceptado por la comunidad científica. Sin embargo, el efecto que tiene sobre la velocidad de evolución de los virus es todavía una cuestión en debate. Para abordar este punto, se recolectaron secuencias de 117 parejas de genes solapantes distribuidos en 19 familias, 30 géneros y 55 especies de virus de ARN. Con estos datos se analizó la variación entre regiones solapantes y no solapantes de la diversidad genética, las presiones de selección, la distribución de estructuras secundarias de ARN y de motivos funcionales conservados de proteínas. Los resultados indican que el solapamiento de genes causa una reducción de la velocidad de evolución de los virus de ARN mediante una disminución de la frecuencia de mutaciones sinónimas. Este efecto es menos pronunciado en genes con solapamiento terminal que en genes con solapamiento interno. Esto podría ser consecuencia de la mayor proporción de motivos funcionales conservados en las regiones no solapantes en comparación con las correspondientes regiones solapantes en genes con solapamiento terminal. Por tanto, este trabajo clarifica el papel del solapamiento de genes como modulador de la velocidad de evolución de los virus de ARN, y proporciona información sobre los factores implicados en la generación de diversidad genética en este importante grupo de patógenos. La reducida velocidad de evolución de los genes solapantes abre la puerta a su uso como diana para generar estrategias de terapia antiviral mas duraderas.



Publicación Original:

Simon-Loriere, E; Holmes, EC; Pagán, I. 2013. "The effect of gene overlapping on the rate of RNA virus evolution". Molecular Biology and Evolution. DOI: mst094 [pii] 10.1093/molbev/mst094".

 

Imprimir