הגנום של רוב האורגניזמים מבוסס על DNA. בחלק מהנגיפים כמו אלה הגורמים לשפעת ו- HIV, לעומת זאת יש גנום מבוסס RNA. באופן כללי, גנום RNA נגיפי נוטה למוטציות הרבה יותר מאלו המבוססים על DNA. הבחנה זו חשובה מכיוון שנגיפים מבוססי RNA פיתחו שוב ושוב עמידות לתרופות.
נגיפי RNA ומחלות
שיעורי המוטציה בנגיפי ה- RNA חשובים מכיוון שנגיפים אלו גורמים מחיר נורא מבחינת מוות אנושי ומחלות. שפעת ו- HIV, למשל, נגרמות על ידי נגיפים עם גנום מבוסס RNA. קצב המוטציה הגבוה אומר שהם יכולים להתפתח במהירות עמידות לתרופות חדשות. כל אוכלוסייה נתונה של נגיפים אלה הינה מגנטית מאוד. זה מקשה מאוד על מדענים לפתח חיסונים נגד שפעת, למשל. מכיוון שגנום נגיף השפעת הוא מגוון, על המדענים לרוב לשלב חיסונים למספר זנים נגיפיים. ומכיוון שגנום נגיף השפעת משתנה ללא הרף, חיסונים יעילים במהלך עונת שפעת אחת עשויים להיות לא יעילים בשנה הבאה.
שיעורי מוטציה
שיעורי המוטציה הגבוהים יותר בנגיפי RNA מבטיחים שהם מתפתחים מהר יותר ויכולים להתפתח עמידות לתרופות ביתר קלות מאשר וירוסים מבוססי DNA. שיעורי המוטציה הממוצעים בנגיפי RNA נאמדים להיות גבוהים פי מאה מאלו של נגיפי ה- DNA. שיעור זה גבוה במיוחד מכיוון שנגיפי ה- DNA חסרים את מנגנוני תיקון ה- DNA המתוחכמים הנמצאים בתאי בעלי חיים ואחרים. האנזימים המופיעים בנגיפי RNA ומשתתפים בהעתקת גנומים נגיפיים הם סיבה מרכזית להבדל זה. לאנזימים אלה אין יכולות מובנות לזהות נזק ל- DNA שיש לאנזימים ברוב האורגניזמים.
אורציל ותמין
הבדל מעניין נוסף בין מוטציות RNA ו- DNA כולל את בסיסי התימין, הציטוזין והאורציל, המיוצגים בדרך כלל כ- T, C ו- U בקוד ה- DNA. דנ"א משתמש בתימין, ואילו רנ"א משתמש באורציל במקום. לפעמים ציטוזין יכול לעבור באופן ספונטני לאוראציל. ב- DNA שגיאה זו תתגלה מכיוון ש- DNA אינו מכיל בדרך כלל אורציל; בתא יש אנזימים שיכולים לזהות ולתקן את ההחלפה. אולם ב- RNA, לא ניתן לאתר שגיאה מסוג זה מכיוון ש- RNA מכיל בדרך כלל בסיסים של ציטוזין ואורציל. לכן, יש פחות סיכויים שזיהוי ותיקון של מוטציות מסוימות בנגיף RNA ושיעור המוטציה עולה.
וירוסים
רטרו-וירוסים, סוג נוסף של נגיפים הידועים בשיעורי המוטציה הגבוהים שלהם, הם הגורמים ל- HIV ולמחלות קשות אחרות. נגיפים אלה לוקחים את הגנום מבוסס ה- RNA שלהם, משתמשים בו ליצירת DNA בתוך תא מארח ומשתמשים ב- DNA החדש כדי לשכפל יותר RNA נגיפי. תהליך זה מועד לטעויות ומביא לשיעור מוטציה גבוה במיוחד. ל- HIV, למשל, יש שיעור מוטציות של 3.4 x 10 ^ -5 שגיאות לזוג בסיס בכל פעם שהגנום שלו עובר את התהליך הזה. לרטרווירוסים יש שיעורי מוטציה גבוהים יותר מאשר לרוב הנגיפים האחרים, כולל נגיפי RNA אחרים. כתוצאה מכך, קשה לפתח טיפולים יעילים וארוכי טווח למחלות נגיפיות של RNA מכיוון שהם מפתחים עמידות כה מהירה.
