Геноми більшості організмів засновані на ДНК. Однак деякі віруси, такі як ті, що викликають грип та ВІЛ, мають геноми на основі РНК. Загалом, вірусні гени РНК набагато схильні до мутацій, ніж ті, що базуються на ДНК. Ця різниця важлива, оскільки віруси на основі РНК неодноразово розвивали стійкість до наркотиків.
РНК-віруси та хвороби
Швидкість мутації вірусів РНК дуже важлива, оскільки ці віруси спричиняють жахливі наслідки для людської смерті та хвороб. Наприклад, грип та ВІЛ викликані вірусами з геномами на основі РНК. Високий рівень мутації означає, що вони можуть швидко розвивати стійкість до нових препаратів. Будь-яка популяція цих вірусів дуже генетично різноманітна. Це, наприклад, дуже ускладнює розробку вакцин проти грипу. Оскільки геном вірусу грипу різноманітний, вчені часто повинні комбінувати вакцини для кількох вірусних штамів. І оскільки геном вірусу грипу постійно змінюється, вакцини, ефективні протягом одного сезону грипу, можуть бути неефективними наступного.
Темпи мутації
Більш високі показники мутації у РНК-вірусів гарантують, що вони еволюціонують швидше і можуть розвивати стійкість до наркотиків легше, ніж віруси на основі ДНК. Середні показники мутації у РНК-вірусів, за оцінками, приблизно в 100 разів вищі, ніж у вірусів ДНК. Цей показник особливо високий, оскільки ДНК-вірусам не вистачає складних механізмів відновлення ДНК, що знаходяться в клітинах людини та інших тварин. Ключовою причиною такої різниці є ферменти, які зустрічаються у вірусах РНК та беруть участь у копіюванні вірусних геномів. Цим ферментам не вистачає вбудованих можливостей розпізнавати пошкодження ДНК, які мають ферменти у більшості організмів.
Урацил і тимін
Інша цікава відмінність між мутаціями РНК та ДНК включає основи тиміну, цитозину та урацилу, як правило, представлені як Т, С та U у коді ДНК. ДНК використовує тимін, тоді як РНК використовує урацил. Цитозин іноді може спонтанно переходити на урацил. У ДНК ця помилка буде виявлена, оскільки ДНК зазвичай не містить урацилу; клітина має ферменти, які можуть розпізнавати і фіксувати заміщення. Однак у РНК такий тип помилки виявити неможливо, оскільки РНК зазвичай містить як цитозин, так і урацил. Отже, деякі мутації рідше розпізнаються та відновлюються у РНК-вірусів, і швидкість мутації зростає.
Ретровіруси
Ретровіруси, інший клас вірусів, відомий високим рівнем мутацій, є причинами ВІЛ та інших серйозних захворювань. Ці віруси беруть свій геном на основі РНК, використовують його для створення ДНК в клітині-хазяїні та використовують нову ДНК для реплікації більш вірусної РНК. Цей процес схильний до помилок і призводить до незвично високого рівня мутації. Наприклад, ВІЛ має мутацію 3,4 х 10 ^ -5 помилок на кожну пару кожного разу, коли його геном проходить цей процес. Ретровіруси мають вищі показники мутації, ніж більшість інших вірусів, включаючи інші РНК-віруси. Як результат, важко розробити ефективні, тривалі методи лікування РНК-вірусних захворювань, оскільки вони так швидко розвивають стійкість.