Mutação de RNA vs. Mutação de DNA

Os genomas da maioria dos organismos são baseados no DNA. Alguns vírus, como os que causam a gripe e o HIV, no entanto, têm genomas baseados em RNA. Em geral, os genomas de RNA virais são muito mais propensos a mutações do que aqueles baseados no DNA. Essa distinção é importante porque os vírus baseados em RNA desenvolveram resistência aos medicamentos repetidamente.

As taxas de mutação em vírus de RNA são importantes porque esses vírus causam um pedágio terrível em termos de morte e doenças humanas. A gripe e o HIV, por exemplo, são causados ​​por vírus com genomas baseados em RNA. A alta taxa de mutação significa que eles podem desenvolver resistência rapidamente a novos medicamentos. Qualquer determinada população desses vírus é muito diversa geneticamente. Isso torna muito difícil para os cientistas desenvolver vacinas contra a gripe, por exemplo. Como o genoma do vírus da gripe é diverso, os cientistas muitas vezes precisam combinar vacinas para várias cepas virais. E, como o genoma do vírus da gripe muda constantemente, as vacinas que são eficazes durante uma temporada de gripe podem ser ineficazes na próxima.

As taxas de mutação mais altas nos vírus de RNA garantem que eles evoluam mais rapidamente e possam desenvolver resistência a drogas mais prontamente do que os vírus baseados em DNA. As taxas médias de mutação em vírus de RNA são estimadas em cerca de 100 vezes mais altas do que para vírus de DNA. Essa taxa é especialmente alta porque os vírus de DNA carecem dos sofisticados mecanismos de reparo de DNA encontrados em células humanas e de outros animais. As enzimas que ocorrem em vírus de RNA e participam da cópia de genomas virais são uma das principais razões para essa diferença. Essas enzimas não têm a capacidade interna de reconhecer os danos ao DNA que as enzimas da maioria dos organismos apresentam.

Outra diferença interessante entre mutações de RNA e DNA envolve as bases timina, citosina e uracila, tipicamente representadas como T, C e U no código do DNA. O DNA usa timina, enquanto o RNA usa uracila. A citosina às vezes pode mudar espontaneamente para uracila. No DNA, esse erro será detectado porque o DNA normalmente não contém uracila; a célula possui enzimas que podem reconhecer e corrigir a substituição. No RNA, entretanto, esse tipo de erro não pode ser detectado porque o RNA normalmente contém bases de citosina e uracila. Portanto, algumas mutações são menos prováveis ​​de serem reconhecidas e reparadas em vírus de RNA, e a taxa de mutação aumenta.

Os retrovírus, outra classe de vírus conhecida por suas altas taxas de mutação, são as causas do HIV e de outras doenças graves. Esses vírus pegam seu genoma baseado em RNA, usam-no para fazer DNA dentro de uma célula hospedeira e usam o novo DNA para replicar mais RNA viral. Este processo está sujeito a erros e resulta em uma taxa de mutação excepcionalmente alta. O HIV, por exemplo, tem uma taxa de mutação de 3,4 x 10 ^ -5 erros por par de bases cada vez que seu genoma passa por esse processo. Os retrovírus têm taxas de mutação mais altas do que a maioria dos outros vírus, incluindo outros vírus de RNA. Como resultado, é difícil desenvolver tratamentos eficazes e duradouros para doenças virais de RNA porque elas desenvolvem resistência muito rapidamente.