Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

16.7: Mutações Virais
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Viral Mutations
 
TRANSCRIPT

16.7: Viral Mutations

16.7: Mutações Virais

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.

Uma mutação é uma alteração na sequência de bases de DNA ou RNA em um genoma. Algumas mutações ocorrem durante a replicação do genoma devido a erros cometidos pelas enzimas de polimerase que replicam DNA ou RNA. Ao contrário da DNA polimerase, a RNA polimerase é propensa a erros porque não é capaz de “rever” o seu trabalho. Vírus com genomas constituídos por RNA, como o HIV, acumulam mutações mais rapidamente do que vírus com genomas constituídos por DNA. Como a mutação e a recombinação fornecem a matéria-prima para a evolução adaptativa, os vírus constituídos por RNA podem evoluir rapidamente resistência a fármacos antivirais.

Comparar Mutações Permite-nos Reconstruir a Evolução

Um grande objetivo na biologia moderna é revelar a história evolutiva comparando sequências de genomas. Uma aplicação prática importante dessas análises é o estudo da evolução dos vírus causadores de doenças. O sequenciamento do genoma tornou-se tão rápido e barato que agora é possível investigar as origens e evolução contínua dos vírus durante um surto de doença.

Por exemplo, em 2013, uma nova estirpe de influenza aviária chamada H7N9 surgiu na China e causou doenças respiratórias graves em humanos. Comparando as mutações em vírus isolados de humanos e várias espécies de aves, os investigadores foram capazes de mostrar que o ancestral desta estirpe de gripe provavelmente teve origem em populações Chinesas de patos domésticos antes de ter sido transmitido para galinhas. A estirpe ancestral posteriormente recombinou com outros vírus de aves para gerar a estirpe H7N9 que infectou humanos. Estas análises identificaram os mercados de aves vivas como a provável fonte de infeções humanas. Além disso, enquanto investigavam a evolução da estirpe H7N9, os investigadores encontraram uma estirpe adicional de gripe aviária que provavelmente pode infectar humanos. Este trabalho demonstra como as análises evolutivas das mutações podem fornecer informações críticas aos epidemiologistas durante uma epidemia.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter