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El pandémico SARS-CoV-2 subraya la importancia de entender la evolución de los genomas del ARN

(Enfermedad 2019 del coronavirus) el pandémico actual COVID-19, causado por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, subraya la importancia de entender la evolución de los genomas del ácido ribonucleico (ARN).

Los científicos Zacarias W. Kockler y Dmitry A. Gordenin, del instituto nacional de las ciencias de las higienes ambientales, los institutos nacionales de la salud, los E.E.U.U. de los E.E.U.U., revisaron el conocimiento actual de los mecanismos y de las causas dominantes de la inestabilidad del genoma del ARN en un papel reciente asentado al servidor de Preprints*.

Los “mecanismos que son la base de la inestabilidad de los genomas del virus del ARN son importantes para una mejor predicción de su evolución, nueva aparición el patógeno, y del revelado de drogas antivirus.”

La variación genética (es decir, mutación y otros tipos de inestabilidad del genoma) y la selección natural son los dos factores importantes esa interacción en crear una nueva especie. Se sabe que los niveles notable altos de la inestabilidad de genomas del ARN aceleran el speciation - permitirnos atestiguar la evolución. Sin embargo, esto también presenta una amenaza para la especie que recibe los genomas virales del ARN, incluyendo el pandémico en curso de SARS-CoV-2.

Los revisores drenan la atención a la interacción elegante de la supervivencia del genoma viral del ARN: esfuerzo de 1) un equilibrio entre un genoma estable, que es necesario para transmitir el material genético viable a la progenie y prevenir la extinción de la especie, y 2) casos de la inestabilidad del genoma, que son instrumentales para acumular variantes beneficiosas para preparar una especie para hacer frente a los retos de ambientes siempre cambiantes y para permitir la evolución rio abajo.

De hecho, entre toda la especie biológica, los regímenes más altos de la mutación por el nucleótido se encuentran en virus. Las inestabilidades en los genomas del ARN podían ser debido a las características especiales de la maquinaria de la réplica de los genomas del ARN, del virus del ARN, de la alta presión de la selección, y de la susceptibilidad del ARN viral a las lesiones ambientales y/o endógenas.

Los revisores observan que estas inestabilidades de los genomas del virus del ARN deben acelerar su evolución; estos discernimientos son importantes ahora durante el pandémico COVID-19 causado por el coronavirus SARS-CoV-2 del ARN.

Cómo SARS-CoV-2 desarrollado para llegar a ser transmisible entre los seres humanos todavía no se sabe, solamente un salto de un animal infectado a los seres humanos requeriría la introducción de variantes. Esto puede suceso con acciones no-catastróficas de la inestabilidad del genoma conseguir una ventaja evolutiva, los investigadores explica.

Diagrama esquemático simplificado de la acumulación de las mutaciones en la población del virus. Las mutaciones son determinadas comparando una serie de un aislante viral con una serie de la referencia (RefSeq). Las posiciones en las cuales las mutaciones se encuentran en por lo menos un aislante son mostradas por rectángulos. Los rectángulos azules son posiciones lo mismo que en RefSeq. g0 - Un genoma de los quasispecies del virus que comienzan una población que puede ya tener algunas diferencias de RefSeq. g1 - cartuchos g9 de la réplica que generan las mutaciones adicionales, que se numeran lo mismo que la generación en la cual una acción de la mutación había ocurrido. Las mutaciones que ocurren en generaciones posteriores estarían presentes en fracciones más pequeñas (reflejadas por la densidad amarilla de disminución del color) dentro de la población. El equipo entero de acciones independientes de la mutación sería descrito por el filete en el cual cada mutación se representa solamente una vez, sin importar el número de genomas donde se encuentra. En esta población, tal filete es representado por el genoma g9.
Diagrama esquemático simplificado de la acumulación de las mutaciones en la población del virus. Las mutaciones son determinadas comparando una serie de un aislante viral con una serie de la referencia (RefSeq). Las posiciones en las cuales las mutaciones se encuentran en por lo menos un aislante son mostradas por rectángulos. Los rectángulos azules son posiciones lo mismo que en RefSeq. g0 - Un genoma de los quasispecies del virus que comienzan una población que puede ya tener algunas diferencias de RefSeq. g1 - cartuchos g9 de la réplica que generan las mutaciones adicionales, que se numeran lo mismo que la generación en la cual una acción de la mutación había ocurrido. Las mutaciones que ocurren en generaciones posteriores estarían presentes en fracciones más pequeñas (reflejadas por la densidad amarilla de disminución del color) dentro de la población. El equipo entero de acciones independientes de la mutación sería descrito por el filete en el cual cada mutación se representa solamente una vez, sin importar el número de genomas donde se encuentra. En esta población, tal filete es representado por el genoma g9.

Los autores elaboran en las fuentes posibles y probables de la inestabilidad del genoma que generaron las variantes y las preguntas vitales del punto culminante que se relacionaban el mundo del ARN con el pandémico SARS-CoV-2. Sin embargo, cómo estas variantes dominantes fueron introducidas sigue siendo no entendible.

Bajo condiciones primordiales, el ARN en protocells puede ser una onda portadora de la información genética que continuó a través de las generaciones - los revisores discutieron diversas teorías asociadas a esto. También presumieron que los patógeno virales existentes son los remanente de los protocells, aunque no hay pruebas de esto.

Sin embargo, parece plausible porque confían en los sistemas celulares de la transcripción y de la traslación para las proteínas necesarias, aunque la mayor parte de los virus del ARN codifican para algunas de sus proteínas.

Los autores discuten los genomas de una sola fila (incluye el positivo y el sentido negativo) y del doble-cabo del ARN del virus - estos virus que son mantenidos diferentemente requieren diversas maneras de la réplica.

Los cambios virales del genoma del ARN son posibles porque cada vez que la réplica de los genomas del ARN, desvíos se introduce a menudo. Esto es reparada por la recombinación viral. Señalan que si estas acciones de la recombinación incluyen nuevos genes beneficiosos, puede dar lugar a la aptitud física creciente del virus. Debe ser observado que tal aumento en aptitud física puede ser un impulsor importante de la evolución y puede crear nuevas enfermedades virales.

El papel de revista también discute los desvíos de la réplica del ARN que dependen sobre todo de la polimerasa de ARN ARN-relacionada (RdRp). Elaborado en el efecto de la variación de la serie del RdRp sobre la fidelidad de la réplica y la fidelidad de la réplica del RdRp afecta la evolución viral.

Además, las lesiones ambientales y endógenas también ocurren en ARN genomic viral y ARN celular. Éstos se pueden perder o pueden participar en acciones de la recombinación. En la revista, también resumieron la modificación de la base del ARN en una tabla. Detallaron la mutagénesis baja de la substitución en los virus del ARN, resumiendo que estas acciones generan la diversidad que puede llevar a los nuevos virus.

Las tecnologías avanzadas actualmente disponibles permiten a científicos entender los procesos mecánicos del virus del ARN. la secuencia de la Único-molécula se aplicó al virome del ARN en el ambiente y los únicos organismos, acopló con bioinformática con variaciones del intra-ordenador principal de los direccionamientos del metagenomics y determina el contenido del virome multiespecies.

El papel acentuó la importancia de estudiar el impacto del misincorporation de RdRp y de corregirlo en regímenes virales de la mutación. También preguntaron: El ` está allí los mecanismos de la reparación del ARN además de la revocación directa de AlkB?'

Los científicos plantearon otras preguntas importantes y compararon los usos tecnológicos que se anticipan en contexto al SARS-CoV-2.

“Además de la, la comprensión de mecánicos biológicos y moleculares que permita que este grupo prospere bastante que se quite con tasas de error catastróficas representa una pregunta fundamental relacionada con los mecanismos generales de la evolución.”

Total, el papel presenta una revista completa en el tema, sazonado con pimienta con perspectivas valiosas y concluye con progresos técnicos profundos en este campo.

Advertencia *Important

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

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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