ორგანიზმების უმეტესობის გენომები დაფუძნებულია დნმ-ზე. ზოგიერთ ვირუსს, როგორიცაა გრიპი და აივ ინფექცია, სამაგიეროდ, აქვთ რნმ-ზე დაფუძნებული გენომები. ზოგადად, ვირუსული RNA გენომები ბევრად უფრო მეტად ემუქრება მუტაციას, ვიდრე დნმ-ზე დაფუძნებული. ეს განსხვავება მნიშვნელოვანია, რადგან RNA– ზე დაფუძნებულ ვირუსებს არაერთხელ განუვითარდათ რეზისტენტობა წამლების მიმართ.
RNA ვირუსები და დაავადებები
RNA ვირუსებში მუტაციის სიჩქარე მნიშვნელოვანია, რადგან ეს ვირუსები საშინელ შედეგს იწვევს ადამიანის სიკვდილისა და დაავადების მხრივ. მაგალითად, გრიპი და აივ ინფექცია გამოწვეულია რნმ – ზე დაფუძნებული გენომების მქონე ვირუსებით. მუტაციის მაღალი მაჩვენებელი ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ სწრაფად განვითარდნენ რეზისტენტობა ახალი წამლების მიმართ. ამ ვირუსების ნებისმიერი პოპულაცია გენეტიკურად მრავალფეროვანია. ეს ძალიან ართულებს მეცნიერებს გრიპის საწინააღმდეგო ვაქცინების შემუშავებას, მაგალითად. იმის გამო, რომ გრიპის ვირუსის გენომი მრავალფეროვანია, მეცნიერებმა ხშირად უნდა აერთიანონ ვაქცინები რამდენიმე ვირუსული შტამისთვის. და იმის გამო, რომ გრიპის ვირუსის გენომი მუდმივად იცვლება, ვაქცინები, რომლებიც ეფექტურია ერთი გრიპის სეზონზე, შეიძლება არაეფექტური იყოს შემდეგი.
მუტაციის ტარიფები
რნმ ვირუსებში მუტაციის უფრო მაღალი სიჩქარე უზრუნველყოფს მათ უფრო სწრაფად განვითარებას და შეიძლება უფრო ადვილად განვითარდეს რეზისტენტობა წამლების მიმართ, ვიდრე დნმ-ზე დაფუძნებული ვირუსები. RNA ვირუსებში მუტაციის საშუალო სიჩქარე დაახლოებით 100-ჯერ მეტია, ვიდრე დნმ ვირუსებზე. ეს მაჩვენებელი განსაკუთრებით მაღალია, რადგან დნმ ვირუსებს არ აქვთ ადამიანის და სხვა ცხოველების უჯრედებში დახვეწილი დნმ – ის აღდგენის მექანიზმები. ფერმენტები, რომლებიც გვხვდება რნმ ვირუსებში და მონაწილეობენ ვირუსული გენომების კოპირებაში, ამ განსხვავების ძირითადი მიზეზია. ამ ფერმენტებს არ გააჩნიათ ჩამონტაჟებული შესაძლებლობები, აღიარონ დნმ-ის დაზიანება, რაც აქვთ ორგანიზმთა უმეტეს ნაწილში არსებულ ფერმენტებს.
ურაცილი და თიმინი
კიდევ ერთი საინტერესო განსხვავება რნმ და დნმ – ს მუტაციებს შორის მოიცავს თიმინის, ციტოზინისა და ურაცილის ბაზებს, რომლებიც დნმ – ის კოდექსში, როგორც T, C და U– ს სახით წარმოადგენენ. დნმ იყენებს თიმინს, ხოლო RNA იყენებს ურაცილს. ციტოზინს ზოგჯერ შეუძლია სპონტანურად შეცვალოს ურაცილი. დნმ-ში ეს შეცდომა დაფიქსირდება, რადგან დნმ ჩვეულებრივ არ შეიცავს ურაცილს; უჯრედს აქვს ფერმენტები, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ და გამოასწორონ ჩანაცვლება. RNA– ში, ამგვარი შეცდომის დადგენა შეუძლებელია, რადგან RNA ჩვეულებრივ შეიცავს როგორც ციტოზინს, ისე ურასილის ფუძეებს. ასე რომ, ზოგიერთი მუტაცია ნაკლებად აღიარებულია და რემონტდება რნმ ვირუსებში და მუტაციის სიჩქარე იზრდება.
რეტროვირუსები
რეტროვირუსები, ვირუსების კიდევ ერთი კლასი, რომლებიც ცნობილია მათი მუტაციის მაღალი მაჩვენებლით, აივ ინფექციის და სხვა სერიოზული დაავადებების მიზეზებია. ეს ვირუსები იღებენ RNA– ზე დაფუძნებულ გენომს, იყენებენ მას მასპინძელ უჯრედში დნმ – ის შესაქმნელად და იყენებენ ახალ დნმ – ს უფრო ვირუსული RNA– ს ტირაჟირებისთვის. ეს პროცესი მიდრეკილია შეცდომებისკენ და იწვევს უჩვეულოდ მაღალ მუტაციას. აივ ინფექციას, მაგალითად, აქვს მუტაციის სიჩქარე 3,4 x 10 ^ -5 შეცდომა თითო ფუძეზე ყოველ ჯერზე, როდესაც მისი გენომი გადის ამ პროცესს. რეტროვირუსებს აქვთ მეტი მუტაციის სიჩქარე, ვიდრე სხვა ვირუსების უმეტესობა, სხვა RNA ვირუსების ჩათვლით. შედეგად, რთულია ეფექტური, გრძელვადიანი მკურნალობის დამუშავება RNA ვირუსული დაავადებების გამო, რადგან მათ ასე სწრაფად უვითარდებათ წინააღმდეგობა.