Os genomas da maioria dos organismos são baseados no DNA. Alguns vírus, como aqueles que causam a gripe e o HIV, no entanto, possuem genomas baseados em RNA. Em geral, os genomas de RNA viral são muito mais propensos à mutação do que aqueles baseados no DNA. Esta distinção é importante porque os vírus baseados em RNA evoluíram repetidamente contra as drogas.

Vírus e doenças de RNA

As taxas de mutação nos vírus de RNA são importantes porque esses vírus causam um preço terrível em termos de morte e doença. A gripe e o HIV, por exemplo, são causados ​​por vírus com genomas baseados em RNA. A alta taxa de mutação significa que eles podem evoluir rapidamente a resistência a novos medicamentos. Qualquer população desses vírus é geneticamente diversa. Isso torna muito difícil para os cientistas desenvolverem vacinas contra a gripe, por exemplo. Como o genoma do vírus da gripe é diverso, os cientistas precisam combinar vacinas para várias cepas virais. E, como o genoma do vírus da gripe muda constantemente, as vacinas que são eficazes durante uma temporada de gripe podem ser ineficazes no próximo.

Taxas de mutação

As taxas mais altas de mutação nos vírus RNA garantem que elas evoluam mais rapidamente e poderia evoluir resistência a drogas mais prontamente do que vírus baseados em DNA. Estima-se que as taxas médias de mutação nos vírus de RNA sejam cerca de 100 vezes superiores às dos vírus de ADN. Essa taxa é especialmente alta porque os vírus de DNA não possuem os sofisticados mecanismos de reparo de DNA encontrados em células humanas e de outros animais. As enzimas que ocorrem nos vírus RNA e participam na cópia dos genomas virais é uma das principais razões para essa diferença. Essas enzimas não têm as capacidades incorporadas para reconhecer danos no DNA que as enzimas na maioria dos organismos têm.

uracil e timina

Outra diferença interessante entre as mutações de RNA e DNA envolve as bases timina, citosina e uracila. , tipicamente representado como T, C e U no código do DNA. O DNA usa timina, enquanto o RNA usa o uracilo. A citosina pode, às vezes, mudar espontaneamente para o uracilo. No DNA, esse erro será detectado porque o DNA normalmente não contém uracila; a célula tem enzimas que podem reconhecer e consertar a substituição. No RNA, no entanto, esse tipo de erro não pode ser detectado porque o RNA normalmente contém bases de citosina e uracila. Assim, algumas mutações são menos prováveis ​​de serem reconhecidas e reparadas em vírus RNA, e a taxa de mutação aumenta.

Retrovírus

Retrovírus, outra classe de vírus conhecida por suas altas taxas de mutação, são os causas do HIV e outras doenças graves. Esses vírus tomam seu genoma baseado em RNA, usam-no para produzir DNA dentro de uma célula hospedeira e usam o novo DNA para replicar mais RNA viral. Esse processo é propenso a erros e resulta em uma taxa de mutação excepcionalmente alta. O HIV, por exemplo, tem uma taxa de mutação de 3,4 x 10 ^ -5 erros por par de bases cada vez que o genoma passa por esse processo. Os retrovírus têm taxas de mutação mais elevadas do que a maioria dos outros vírus, incluindo outros vírus de RNA. Como resultado, é difícil desenvolver tratamentos efetivos e duradouros para doenças virais de RNA, porque eles desenvolvem resistência tão rapidamente.