RNA mutatsioon vs. DNA mutatsioon

Enamiku organismide genoomid põhinevad DNA-l. Mõnel viirusel, näiteks gripil ja HIV-l, on aga hoopis RNA-põhised genoomid. Üldiselt on viiruse RNA genoomid palju mutatsioonialtimad kui DNA-l põhinevad. See eristamine on oluline, kuna RNA-l põhinevatel viirustel on korduvalt tekkinud resistentsus ravimite suhtes.

RNA viirused ja haigused

RNA viiruste mutatsioonimäärad on olulised, kuna need viirused põhjustavad inimeste surma ja haiguste tõttu kohutavat ohtu. Näiteks gripp ja HIV on põhjustatud RNA-põhiste genoomidega viirustest. Kõrge mutatsioonimäär tähendab, et nad võivad kiiresti välja arendada resistentsuse uute ravimite suhtes. Nende viiruste populatsioon on geneetiliselt väga mitmekesine. See teeb teadlastel näiteks gripivaktsiinide väljatöötamise väga keeruliseks. Kuna gripiviiruse genoom on mitmekesine, peavad teadlased sageli kombineerima vaktsiine mitme viirusetüve jaoks. Ja kuna gripiviiruse genoom muutub pidevalt, võivad ühe gripihooaja jooksul efektiivsed vaktsiinid järgmisel korral olla ebaefektiivsed.

Mutatsioonimäärad

Suurem mutatsioonimäär RNA viirustes tagab nende kiirema arengu ja resistentsuse ravimite suhtes kergemini kui DNA-põhised viirused. RNA viiruste keskmine mutatsioonimäär on hinnanguliselt umbes 100 korda suurem kui DNA viiruste puhul. See määr on eriti kõrge, kuna DNA viirustel puuduvad keerukad DNA parandusmehhanismid, mida leidub inimese ja teiste loomarakkudes. Ensüümid, mis esinevad RNA viirustes ja osalevad viiruse genoomide kopeerimisel, on selle erinevuse peamine põhjus. Nendel ensüümidel puudub sisseehitatud võime tuvastada DNA kahjustusi, mis enamikul organismidel esinevatel ensüümidel on.

Uratsiil ja tümiin

Veel üks huvitav erinevus RNA ja DNA mutatsioonide vahel hõlmab aluseid tümiini, tsütosiini ja uratsiili, mida DNA koodis esindavad tavaliselt T, C ja U. DNA kasutab tümiini, samas kui RNA kasutab selle asemel uratsiili. Tsütosiin võib mõnikord spontaanselt muutuda uratsiiliks. DNA-s tuvastatakse see viga, kuna DNA ei sisalda tavaliselt uratsiili; rakul on ensüüme, mis suudavad asenduse ära tunda ja fikseerida. RNA-s ei saa sellist viga siiski tuvastada, kuna RNA sisaldab tavaliselt nii tsütosiini kui ka uratsiili aluseid. Niisiis, RNA viirustes ei tuvastata ja parandata mõningaid mutatsioone ning mutatsioonitempo suureneb.

Retroviirused

Retroviirused, teine ​​viiruseklass, mis on tuntud oma kõrge mutatsioonimäärade poolest, on HIV ja muude raskete haiguste põhjused. Need viirused võtavad oma RNA-põhise genoomi, kasutavad seda peremeesrakus DNA saamiseks ja uue viiruse RNA replikatsiooniks uut DNA-d. See protsess on veaohtlik ja selle tulemuseks on ebatavaliselt kõrge mutatsioonikiirus. Näiteks HIV-l on mutatsioonikiirus 3,4 x 10 ^ -5 viga aluspaari kohta iga kord, kui selle genoom selle protsessi läbib. Retroviirustel on suurem mutatsioonikiirus kui enamikul teistel viirustel, sealhulgas teistel RNA viirustel. Seetõttu on raske välja töötada tõhusaid ja pikaajalisi RNA viirushaiguste ravimeetodeid, kuna neil tekib resistentsus nii kiiresti.

  • Jaga
instagram viewer