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Las adaptaciones encontraron en estructura secundaria del ARN en los genes de dos proteínas de SARS-CoV-2

El modelado indica que las estructuras secundarias del ARN en los genes que codifican las proteínas Nsp4 y Nsp16 del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática son diferentes de la otra especie relacionada del coronavirus, y ésta puede afectar a algunos procesos moleculares virales.

Con la extensión dramática de COVID-19 causado por el coronavirus SARS-CoV-2, ha habido un empuje para entender cómo un virus puede infectar a los nuevos ordenadores principal y qué hace diferente de otros coronaviruses.

Una manera de hacer el es imaginar que las partes del genoma viral se han seleccionado naturalmente para desarrollarse y es diferente de especie del antepasado y que se han quitado las piezas selectivamente del genoma.

Los estudios anteriores han encontrado una mezcla de la evolución y del retiro selectivos en los genes que codifican la proteína del pico del coronavirus SARS-CoV-2. La proteína del pico ayuda al virus a invadir y a infectar la célula huesped sujetando a la enzima angiotensina-que convierte 2 (ACE2).

Sin embargo, hay otros procesos críticos en los virus del ARN, como el coronavirus, que no son controlados por las series de la proteína. Las pruebas estándar para determinar mutaciones pueden descubrir cambios en las proteínas virales, pero no incluyen las moléculas del ARN que las proteínas obran recíprocamente con para diversos procesos.

Mutaciones encontradas en proteína del pico

Para investigar mutaciones en coronaviruses, un nuevo estudio de los científicos en Duke University y publicados en el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar, utilizó una metodología de cómputo, adaptiPhy, que determina substituciones extras del nucleótido en ciertas partes del genoma viral comparado a las mutaciones que no tienen ningún efecto sobre el genoma. Usando adaptiPhy, las personas determinaron regiones de genomas de diversas especies de Sarbecovirus del palo, pangolin, y los ordenadores principal humanos, que habrían podido ser seleccionados positivo, o las mutaciones ventajosas. Para el coronavirus de la novela SARS-CoV-2, utilizaron cerca de 5000 series del genoma de la base de datos del virus de NCBI.

Las personas también investigaron cambios en estructuras de la proteína Nsp4 y Nsp16 en el nivel del ARN y de la proteína usando el modelado.

Usando diversos métodos de cómputo, los investigadores encontraron que la señal más prominente estaba para el gen que codifica la proteína del pico, mostrando la selección positiva en toda la especie probada. Esto es similar a lo que han denunciado otros estudios.  

En el virus SARS-CoV-2, encontraron la selección positiva en cuatro regiones del gen de la proteína del pico. Uno era un cambio en la estructura de dominio receptor-obligatoria (RBD) entera, que ata a las células huesped. Otro era un cambio en el sitio que es necesario para infectar las células del pulmón.

Esto es diferente de los cambios encontrados en los SARS-CoV y Bat-CoV-LYRa11. En estos virus, la selección positiva ocurrió en las regiones para el camuflaje viral y las que permiten el asiento del virus en la célula huesped.

Estas mutaciones sugieren que los virus se adaptaran para diversos ordenadores principal, con el SARS-CoV-2 adaptándose al lazo a la proteína ACE2 en diversos ordenadores principal.

Selección positiva en proteínas

Los autores también encontraron la selección positiva en los genes que codificaban dos proteínas, Nsp4 y Nsp16, algo no visto antes. En Nsp4, encontraron dos substituciones del nucleótido, la valina a la alanina y la valina a la isoleucina. El modelado sugirió que estos cambios no tenían ningún impacto importante en la estructura secundaria o terciaria de la proteína en SARS-CoV-2 comparado a la otra especie. En Nsp16, no encontraron tales substituciones. Sin embargo, ningunos de estos cambios afectan probablemente a la estructura o las funciones en estas proteínas, escriben a los autores.

Así pues, es posible la selección positiva era debido a los cambios en la estructura y la función del ARN.

Nsp16 tiene una única región bien-doblada, que es la única tal región que también se conserve en la otra especie relacionada del coronavirus. Nsp4 tiene dos regiones algo bien-dobladas. Así, es probable que estas estructuras dobladas estén relacionadas con las funciones virales.

“Nuestras predicciones mínimas de la energía (MFE) libre revelan que la probable estructura secundaria del genoma del ARN en la región de los genes Nsp4 y Nsp16 difiere probablemente entre las seis especies del coronavirus que examinamos,” escriben a los autores.

Había también diferencias entre especies en la entropía en las regiones de selección positiva, sugiriendo diferencias en la estabilidad de las moléculas dobladas.

“Junto, estos nuevos resultados indican que las regiones dobladas de Nsp4 y de Nsp16 en el genoma SARS-Cov-2 pueden diferir en forma de los de coronaviruses relacionados,” a los autores escriben.

Sin embargo, cómo estos cambios, que son únicos a SARS-CoV-2, se conectan a las funciones moleculares específicas, no se puede determinar todavía, pues las funciones moleculares de estructuras secundarias en coronaviruses no son bien sabido hoy.

Puesto que los estudios anteriores indican estas regiones tienen papeles funcionales, los cambios pueden afectar a funciones del genoma o de la transcripción. Sin embargo, el papeles verdadera de estas adaptaciones en las proteínas estructurales necesitan ser estudiados experimental más lejos.

Advertencia *Important

el bioRvix publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Lakshmi Supriya

Written by

Lakshmi Supriya

Lakshmi Supriya got her BSc in Industrial Chemistry from IIT Kharagpur (India) and a Ph.D. in Polymer Science and Engineering from Virginia Tech (USA).

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