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Importância pandémica dos relevos SARS-CoV-2 de compreender a evolução de genomas do RNA

(Doença 2019 do coronavirus) a pandemia COVID-19 actual, causada pelo coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), relevos a importância de compreender a evolução de genomas do ácido ribonucléico (RNA).

Os cientistas Zachary W. Kockler e Dmitry A. Gordenin, do instituto nacional de ciências da saúde ambiental, os institutos de saúde nacionais, EUA dos E.U., reviram o conhecimento actual dos mecanismos e das causas chaves da instabilidade do genoma do RNA em um papel recente afixado ao server de Preprints*.

Os “mecanismos que são a base da instabilidade de genomas do vírus do RNA são importantes para a melhor previsão de sua evolução, emergência nova do micróbio patogénico, e da revelação de drogas antivirosas.”

A variação genética (isto é, mutação e outros tipos da instabilidade do genoma) e a selecção natural são os dois factores significativos essa interacção em criar uma espécie nova. Sabe-se que os níveis notàvel altos da instabilidade de genomas do RNA aceleram a especiação - nos permitir de testemunhar a evolução. Contudo, isto igualmente apresenta uma ameaça à espécie que hospeda os genomas virais do RNA, incluindo a pandemia em curso de SARS-CoV-2.

Os revisores desenham a atenção à interacção esperta da sobrevivência do genoma viral do RNA: 1) esforçando-se um balanço entre um genoma estável, que seja necessário para transmitir o material genético viável à descendência e para impedir a extinção da espécie, e 2) exemplos da instabilidade do genoma, que são instrumentais para acumular variações benéficas para preparar uma espécie para encontrar os desafios de ambientes nunca-em mudança e para os permitir a evolução a jusante.

De facto, entre toda a espécie biológica, as taxas as mais altas da mutação pelo nucleotide são encontradas nos vírus. As instabilidades nos genomas do RNA podiam ser devido às características especiais da maquinaria da réplica dos genomas do RNA, do vírus do RNA, da pressão alta da selecção, e da susceptibilidade do RNA viral às lesões ambientais e/ou endógenas.

Os revisores notam que estas instabilidades de genomas do vírus do RNA devem acelerar sua evolução; estas introspecções são importantes agora durante a pandemia COVID-19 causada pelo coronavirus SARS-CoV-2 do RNA.

Como SARS-CoV-2 evoluído para se tornar transmissível entre seres humanos não é sabido ainda, mas um salto de um animal contaminado aos seres humanos exigiria a introdução de variações. Isto pode acontecer com os eventos não-catastróficos da instabilidade do genoma ganhar uma vantagem evolucionária, os pesquisadores explica.

Diagrama esquemático simplificado da acumulação das mutações na população do vírus. As mutações são identificadas comparando uma seqüência de um isolado viral com uma seqüência da referência (RefSeq). As posições em que as mutações são encontradas pelo menos em um isolado são mostradas por retângulos. Os retângulos azuis são posições mesmos que em RefSeq. g0 - Um genoma dos quasispecies do vírus que começam uma população que possa já ter algumas diferenças de RefSeq. g1 - círculos g9 da réplica que geram as mutações adicionais, que são numeradas mesmos que a geração em que um evento da mutação tinha ocorrido. As mutações que ocorrem em umas gerações mais atrasadas estam presente nas fracções menores (refletidas pela densidade amarela de diminuição da cor) dentro da população. O grupo inteiro de eventos independentes da mutação seria descrito pela lista em que cada mutação é representada somente uma vez, apesar do número de genomas onde se encontra. Nesta população, tal lista é representada pelo genoma g9.
Diagrama esquemático simplificado da acumulação das mutações na população do vírus. As mutações são identificadas comparando uma seqüência de um isolado viral com uma seqüência da referência (RefSeq). As posições em que as mutações são encontradas pelo menos em um isolado são mostradas por retângulos. Os retângulos azuis são posições mesmos que em RefSeq. g0 - Um genoma dos quasispecies do vírus que começam uma população que possa já ter algumas diferenças de RefSeq. g1 - círculos g9 da réplica que geram as mutações adicionais, que são numeradas mesmos que a geração em que um evento da mutação tinha ocorrido. As mutações que ocorrem em umas gerações mais atrasadas estam presente nas fracções menores (refletidas pela densidade amarela de diminuição da cor) dentro da população. O grupo inteiro de eventos independentes da mutação seria descrito pela lista em que cada mutação é representada somente uma vez, apesar do número de genomas onde se encontra. Nesta população, tal lista é representada pelo genoma g9.

Os autores elaboram nas fontes possíveis e prováveis de instabilidade do genoma que geraram as variações e as perguntas vitais do destaque que relacionam o mundo do RNA à pandemia SARS-CoV-2. Contudo, como estas variações chaves foram introduzidas permanece obscuro.

Sob circunstâncias primordiais, o RNA nos protocells pode ser um portador da informação genética que continue através das gerações - os revisores discutiram as teorias diferentes associadas com a esta. Igualmente supor que os micróbios patogénicos virais existentes são os restos dos protocells, embora não há nenhuma evidência desta.

Contudo, parece plausível porque confiam em sistemas celulares da transcrição e da tradução para as proteínas necessárias, mesmo que a maioria dos vírus do RNA codifiquem para algumas de suas proteínas.

Os autores discutem os genomas do vírus da único-costa (inclui o positivo e o sentido negativo) e do RNA da dobro-costa - estes vírus que estão sendo mantidos diferentemente exigem modos diferentes de réplica.

Os rearranjos virais do genoma do RNA são possíveis porque cada vez que o replicate dos genomas do RNA, erros é introduzido frequentemente. Isto é reparado pela recombinação viral. Indicam que se estes eventos da recombinação incluem genes benéficos novos, pode conduzir à aptidão aumentada do vírus. Deve ser notada que tal aumento na aptidão pode ser um motorista significativo da evolução e pode criar doenças virais novas.

O papel de revisão igualmente discute os erros da réplica do RNA que dependem primeiramente da polimerase de RNA RNA-dependente (RdRp). Elaborado no efeito da variação da seqüência do RdRp na fidelidade da réplica e na fidelidade da réplica do RdRp impacta a evolução viral.

Mais, as lesões ambientais e endógenas igualmente ocorrem no RNA genomic viral e no RNA celular. Estes podem ser perdidos ou podem participar em eventos da recombinação. Na revisão, igualmente resumiram a alteração da base do RNA em uma tabela. Detalharam a mutagênese baixa da substituição nos vírus do RNA, resumindo que estes eventos geram a diversidade que pode conduzir aos vírus novos.

As tecnologias avançadas actualmente disponíveis permitem cientistas de compreender os processos mecanicistas do vírus do RNA. arranjar em seqüência da Único-molécula aplicou-se ao virome do RNA no ambiente e nos únicos organismos, acoplou-se com bioinformática com variações do intra-anfitrião dos endereços do metagenomics e identifica o índice do virome multispecies.

O papel sublinhou a importância de estudar o impacto do misincorporation de RdRp e da correcção em taxas virais da mutação. Igualmente questionaram: O ` está lá mecanismos do reparo do RNA além da reversão directa de AlkB?'

Os cientistas levantaram umas perguntas importantes mais adicionais e compararam as aplicações tecnologicos que são antecipadas no contexto ao SARS-CoV-2.

“Além daquela, compreender mecânicos biológicos e moleculars que permite que este grupo floresça um pouco do que seja lavada afastado com taxas de erro catastróficas representa uma pergunta fundamental relativa aos mecanismos gerais da evolução.”

Total, o papel apresenta uma revisão global no assunto, salpicado com perspectivas valiosas e conclui-a com revelações técnicas perspicaz neste campo.

Observação *Important

as pré-impressões publicam os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guiam a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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