대부분의 유기체의 게놈은 DNA를 기반으로합니다. 그러나 독감과 HIV를 일으키는 바이러스와 같은 일부 바이러스는 대신 RNA 기반 게놈을 가지고 있습니다. 일반적으로 바이러스 RNA 게놈은 DNA 기반 게놈보다 훨씬 더 돌연변이가 발생하기 쉽습니다. RNA 기반 바이러스는 약물에 대한 내성을 반복적으로 진화 시켰기 때문에 이러한 구별이 중요합니다.
RNA 바이러스 및 질병
RNA 바이러스의 돌연변이율은이 바이러스가 인간의 사망과 질병 측면에서 끔찍한 피해를 입히기 때문에 중요합니다. 예를 들어, 독감과 HIV는 RNA 기반 게놈을 가진 바이러스에 의해 발생합니다. 높은 돌연변이율은 신약에 대한 내성을 빠르게 진화시킬 수 있음을 의미합니다. 이 바이러스의 특정 집단은 유 전적으로 매우 다양합니다. 이것은 예를 들어 과학자들이 독감 백신을 개발하는 것을 매우 어렵게 만듭니다. 인플루엔자 바이러스 게놈은 다양하기 때문에 과학자들은 종종 여러 바이러스 균주에 대한 백신을 결합해야합니다. 그리고 독감 바이러스 게놈은 지속적으로 변하기 때문에 한 독감 시즌 동안 효과적인 백신은 다음 시즌에는 효과가 없을 수 있습니다.
돌연변이율
RNA 바이러스의 더 높은 돌연변이율은 DNA 기반 바이러스보다 더 빠르게 진화하고 약물에 대한 내성을 더 쉽게 진화시킬 수 있도록합니다. RNA 바이러스의 평균 돌연변이율은 DNA 바이러스보다 약 100 배 더 높은 것으로 추정됩니다. 이 비율은 DNA 바이러스가 인간과 다른 동물 세포에서 발견되는 정교한 DNA 복구 메커니즘이 없기 때문에 특히 높습니다. RNA 바이러스에서 발생하고 바이러스 게놈 복제에 참여하는 효소가 이러한 차이의 주요 원인입니다. 이러한 효소에는 대부분의 유기체에있는 효소가 가지고있는 DNA 손상을 인식하는 내장 기능이 없습니다.
우라실과 티민
RNA와 DNA 돌연변이의 또 다른 흥미로운 차이점은 일반적으로 DNA 코드에서 T, C 및 U로 표시되는 염기 티민, 시토신 및 우라실과 관련이 있습니다. DNA는 티민을 사용하고 RNA는 대신 우라실을 사용합니다. 사이토 신은 때때로 자발적으로 우라실로 변할 수 있습니다. DNA에서이 오류는 DNA가 일반적으로 우라실을 포함하지 않기 때문에 감지됩니다. 세포에는 치환을 인식하고 고정 할 수있는 효소가 있습니다. 그러나 RNA에서는 RNA가 일반적으로 사이토 신과 우라실 염기를 모두 포함하기 때문에 이러한 종류의 오류를 감지 할 수 없습니다. 따라서 일부 돌연변이는 RNA 바이러스에서 인식되고 복구 될 가능성이 적고 돌연변이율이 증가합니다.
레트로 바이러스
높은 돌연변이율로 알려진 또 다른 종류의 바이러스 인 레트로 바이러스는 HIV 및 기타 심각한 질병의 원인입니다. 이 바이러스는 RNA 기반 게놈을 사용하여 숙주 세포 내에서 DNA를 만들고 새로운 DNA를 사용하여 더 많은 바이러스 RNA를 복제합니다. 이 프로세스는 오류가 발생하기 쉬우 며 돌연변이율이 비정상적으로 높습니다. 예를 들어 HIV는 게놈이이 과정을 통과 할 때마다 염기쌍 당 3.4 x 10 ^ -5 오류의 돌연변이율을 보입니다. 레트로 바이러스는 다른 RNA 바이러스를 포함한 대부분의 다른 바이러스보다 돌연변이율이 높습니다. 결과적으로 RNA 바이러스 성 질환에 대한 효과적이고 오래 지속되는 치료법을 개발하기가 어렵습니다. 그 이유는 내성이 매우 빠르게 발생하기 때문입니다.