16.7: Virale Mutaties
Een mutatie is een verandering in de sequentie van basen van DNA of RNA in een genoom. Sommige mutaties treden op tijdens de replicatie van het genoom doordat de polymerase-enzymen die DNA of RNA repliceren fouten maken. In tegenstelling tot DNA-polymerase is RNA-polymerase vatbaar voor fouten omdat het zijn werk niet kan "proeflezen". Virussen met op RNA gebaseerde genomen, zoals HIV, verzamelen daarom sneller mutaties dan virussen met op DNA gebaseerde genomen. Omdat mutatie en recombinatie de grondstof zijn voor adaptieve evolutie, kunnen op RNA gebaseerde virussen snel resistentie ontwikkelen tegen antivirale geneesmiddelen.
Door mutaties te vergelijken, kunnen we de evolutie reconstrueren
Een belangrijk doel in de moderne biologie is om de evolutionaire geschiedenis te onthullen door genoomsequenties te vergelijken. Een belangrijke praktische toepassing van deze analyses is het bestuderen van de evolutie van ziekteverwekkende virussen. Genoomsequencing is zo snel en goedkoop geworden dat het nu mogelijk is om de oorsprong en voortdurende evolutie van virussen tijdens een uitbraak van een ziekte te onderzoeken.
Zo ontstond in 2013 in China een nieuwe soort vogelgriep, H7N9 genaamd, die bij mensen ernstige aandoeningen van de luchtwegen veroorzaakte. Door de mutaties in de virussen die bij mensen voortkwamen te vergelijken met de virussen die bij verschillende vogelsoorten aangetroffen waren, konden onderzoekers aantonen dat de voorouder van deze griepstam waarschijnlijk afkomstig was uit Chinese tamme eendenpopulaties voordat deze werd overgedragen op kippen. De voorouderlijke stam recombineerde vervolgens met andere vogelvirussen om de H7N9-stam te genereren die mensen infecteerde. Deze analyses identificeerden markten voor levend pluimvee als de waarschijnlijke bron van menselijke infecties. Bovendien vonden onderzoekers tijdens het onderzoeken van de evolutie van de H7N9-stam een extra vogelgriepstam die waarschijnlijk mensen kan infecteren. Dit werk laat zien hoe evolutionaire analyses van mutaties tijdens een epidemie cruciale informatie kunnen verschaffen aan epidemiologen.
