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16.7: Mutaciones virales
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Viral Mutations
 
TRANSCRIPCIÓN

16.7: Viral Mutations

16.7: Mutaciones virales

A mutation is a change in the sequence of bases of DNA or RNA in a genome. Some mutations occur during replication of the genome due to errors made by the polymerase enzymes that replicate DNA or RNA. Unlike DNA polymerase, RNA polymerase is prone to errors because it is not capable of “proofreading” its work. Viruses with RNA-based genomes, like HIV, therefore accrue mutations faster than viruses with DNA-based genomes. Because mutation and recombination provide the raw material for adaptive evolution, RNA-based viruses can quickly evolve resistance to antiviral drugs.

Comparing Mutations Allows Us to Reconstruct Evolution

A major goal in modern biology is to reveal evolutionary history by comparing genome sequences. An important practical application of these analyses is the study of evolution in disease-causing viruses. Genome sequencing has become so rapid and inexpensive that it is now possible to investigate the origins and ongoing evolution of viruses during a disease outbreak.

For example, in 2013, a new strain of avian influenza called H7N9 emerged in China that caused severe respiratory illness in humans. By comparing the mutations in viruses isolated from humans and several bird species, researchers were able to show that the ancestor of this flu strain probably originated in Chinese domestic duck populations before it was transmitted to chickens. The ancestral strain subsequently recombined with other bird viruses to generate the H7N9 strain that infected humans. These analyses identified live poultry markets as the likely source of human infections. Furthermore, while investigating the evolution of the H7N9 strain, researchers found an additional strain of avian flu that can likely infect humans. This work demonstrates how evolutionary analyses of mutations can provide critical information to epidemiologists during an epidemic.

Una mutación es un cambio en la secuencia de bases de ADN o ARN en un genoma. Algunas mutaciones ocurren durante la replicación del genoma debido a errores cometidos por las enzimas polimerasas que replican el ADN o el ARN. A diferencia de la polimerasa del ADN, la ARN polimerasa es propensa a errores porque no es capaz de "revisar" su trabajo. Por lo tanto, los virus con genomas basados en ARN, como el VIH, acumulan mutaciones más rápido que los virus con genomas basados en el ADN. Debido a que la mutación y la recombinación proporcionan la materia prima para la evolución adaptativa, los virus basados en ARN pueden evolucionar rápidamente la resistencia a los medicamentos antivirales.

Comparar mutaciones nos permite reconstruir la evolución

Un objetivo importante en la biología moderna es revelar la historia evolutiva comparando secuencias del genoma. Una aplicación práctica importante de estos análisis es el estudio de la evolución en los virus causantes de enfermedades. La secuenciación del genoma se ha vuelto tan rápida y barata que ahora es posible investigar los orígenes y la evolución continua de los virus durante un brote de enfermedad.

Por ejemplo, en 2013, surgió en China una nueva cepa de gripe aviar llamada H7N9 que causó enfermedades respiratorias graves en humanos. Al comparar las mutaciones en virus aislados de humanos y varias especies de aves, los investigadores pudieron demostrar que el antepasado de esta cepa de gripe probablemente se originó en las poblaciones de pato doméstico chino antes de que se transmitiera a los pollos. La cepa ancestral posteriormente se recombinó con otros virus de aves para generar la cepa H7N9 que infectó a los humanos. Estos análisis identificaron los mercados de aves de corral vivas como la fuente probable de infecciones humanas. Además, mientras investigaban la evolución de la cepa H7N9, los investigadores encontraron una cepa adicional de gripe aviar que probablemente puede infectar a los seres humanos. Este trabajo demuestra cómo los análisis evolutivos de las mutaciones pueden proporcionar información crítica a los epidemiólogos durante una epidemia.


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