Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

16.7: Virale Mutaties
INHOUDSOPGAVE

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: Virale Mutaties

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.

Een mutatie is een verandering in de sequentie van basen van DNA of RNA in een genoom. Sommige mutaties treden op tijdens replicatie van het genoom als gevolg van fouten gemaakt door de polymerase-enzymen die DNA of RNA repliceren. 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, bouwen daarom sneller mutaties op 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 de studie 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 vilist tijdens een uitbraak van een ziekte.

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 virussen geïsoleerd uit mensen en verschillende vogelsoorten te vergelijken, 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.


Aanbevolen Lectuur

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

Waiting X
simple hit counter