Estudio genético revela similitudes y diferencias de los virus COVID-19 y SARS
Modelos de la estructura de dos fragmentos de ARN en el virus que causa el SARS (izquierda) y el virus que causa el COVID-19 (derecha).Investigadores de la Universidad de Tokio y la Universidad de Tsukuba han identificado áreas específicas de los genomas de los virus que se comparten con muchos otros virus evolutivamente similares. La forma de horquilla de estas partes de los genomas de los virus puede ayudar a los virus a evitar el sistema inmunitario del huésped. Debido a algunas mutaciones importantes, el área del genoma denominada COV001 no forma una estructura de horquilla en el virus del SARS (arriba a la izquierda), pero sí en el virus de la COVID-19 (arriba a la derecha). Crédito: Wakida et al. 2020, DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.05.008
Los investigadores han identificado partes específicas de los códigos genéticos de los virus COVID-19 y SARS que pueden promover los ciclos de vida de los virus. La nueva técnica es la primera herramienta de los investigadores para determinar qué secuencias genéticas almacenadas como primo químico del RNADNA son más estables.
«La pandemia actual es muy grave y queremos contribuir a la aceleración global de la investigación sobre el coronavirus. Nuestra investigación incluye muchos tipos de virus, pero decidimos centrarnos en nuestros resultados sobre el coronavirus», dijo el profesor Nobuyoshi Akimitsu, líder de el equipo de investigación que realizó el trabajo y un experto en cómo las células resisten el estrés en el Centro de Ciencias de Isótopos de la Universidad de Tokio.
Muchas familias de virus, incluidos los virus de la influenza y los coronavirus, almacenan su secuencia genética como ARN, que se cuela en las células humanas. y los engaña para que produzcan más virus. Los virus necesitan que su ARN permanezca estable, resistiendo los esfuerzos del sistema inmunitario del huésped para degradar su ARN.
El equipo de investigación llamó a su técnica Fate-seq porque tiene como objetivo determinar el destino de una secuencia genética, ya sea persistirá o se degradará según su estabilidad.
«La técnica Fate-seq es una idea muy simple. Combinamos tecnologías existentes de una nueva manera», explicó Akimitsu.
Para realizar Fate-seq, los investigadores primero cortaron un genoma en fragmentos cortos. Incluso los patógenos extremadamente peligrosos se vuelven inofensivos cuando los investigadores solo trabajan con fragmentos cortos, separados y cortados de sus genomas.
Los investigadores sintetizaron ARN a partir de fragmentos de genomas de virus y examinaron su destino, es decir, la estabilidad, mediante el uso de secuenciación de próxima generación, que permite a los investigadores identificar rápida y simultáneamente la secuencia exacta de hebras individuales de ARN. Luego, los programas de computadora pueden identificar patrones o diferencias interesantes en las secuencias genéticas para estudiarlas con más detalle.
Los investigadores estudiaron 11 848 secuencias de ARN de 26 genomas de virus, incluido el del SARS-CoV, el virus que causa el SARS, el síndrome respiratorio agudo repentino que mató a 774 personas en la primera mitad de 2003. Los investigadores identificaron un total de 625 fragmentos estables de ARN. Entre los fragmentos estables de ARN, 21 eran del SARS-CoV.
Los investigadores compararon los 21 fragmentos estables del genoma del SARS-CoV con los datos completos de la secuencia genética disponibles para otros tipos de coronavirus. Dos de los fragmentos estables del SARS-CoV son muy comunes en otros coronavirus evolutivamente similares, incluido el virus que causa el COVID-19, el SARS-CoV-2.
Los modelos predictivos mostraron que esos dos fragmentos estables de ARN probablemente formen estructuras de tallo y bucle. Los tallos y bucles son fragmentos cortos de ARN que, en lugar de permanecer en línea recta, se doblan hacia adelante y se unen sobre sí mismos, formando una horquilla.
Lo más notable es que uno de los fragmentos estables solo forma un tallo. -y-bucle en el virus COVID-19, no en el virus del SARS debido a las pocas diferencias pequeñas pero importantes en los códigos de ARN de los virus.
«La estructura de tallo y bucle de este SARS-CoV El fragmento genético -2 es muy estable en modelos informáticos y proponemos que esta estructura podría mejorar la supervivencia del virus», dijo Akimitsu.
Además de comprender mejor los virus peligrosos, los investigadores esperan utilizar Fate-seq para comprender las reglas fundamentales de la estabilidad del ARN y avanzar en nuevos tipos de medicina. Las células humanas utilizan el ARN como mensajero intermedio entre el ADN y la proteína. El diseño de medicamentos basados en ARN que sean estables y fáciles de traducir para las células en proteínas podría tratar enfermedades genéticas sin los peligros de alterar nuestro ADN.
Esta investigación se realizó con colaboradores de la Universidad de Tsukuba y es un -publicación revisada en la revista Biochemical and Biophysical Research Communications.
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La evolución del coronavirus pandémico describe el camino de los animales a los humanos Más información: Hiroyasu Wakida et al. Estabilidad de las secuencias de ARN derivadas del genoma del coronavirus en células humanas, Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica (2020). DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.05.008 Información de la revista: Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica
Proporcionado por la Universidad de Tokio Cita: El estudio genético revela similitudes y diferencias de los virus COVID-19 y SARS (2 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-genetic-reveals-similarities-differences-covid-.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.