Los genomas de la mayoría de los organismos se basan en el ADN. Sin embargo, algunos virus como los que causan la gripe y el VIH tienen genomas basados ​​en el ARN. En general, los genomas de ARN viral son mucho más propensos a la mutación que aquellos basados ​​en ADN. Esta distinción es importante porque los virus basados ​​en ARN han desarrollado repetidamente resistencia a las drogas.

Virus de ARN y enfermedad

Las tasas de mutación en los virus de ARN son importantes porque estos virus causan un peaje terrible en términos de humanos muerte y enfermedad La gripe y el VIH, por ejemplo, son causados ​​por virus con genomas basados ​​en ARN. La alta tasa de mutación significa que pueden evolucionar rápidamente a la resistencia a nuevos medicamentos. Cualquier población dada de estos virus es muy genéticamente diversa. Esto hace que sea muy difícil para los científicos desarrollar vacunas contra la gripe, por ejemplo. Debido a que el genoma del virus de la influenza es diverso, los científicos a menudo deben combinar vacunas para varias cepas virales. Y, debido a que el genoma del virus de la gripe cambia constantemente, las vacunas que son efectivas durante una temporada de gripe pueden ser ineficaces el próximo.

Tasas de mutación

Las mayores tasas de mutación en virus de ARN aseguran que evolucionen más rápidamente y podría desarrollar resistencia a las drogas más fácilmente que los virus basados ​​en ADN. Se estima que las tasas promedio de mutación en los virus de ARN son aproximadamente 100 veces más altas que las de los virus de ADN. Esta tasa es especialmente alta porque los virus de ADN carecen de los sofisticados mecanismos de reparación del ADN que se encuentran en las células humanas y de otros animales. Las enzimas que se producen en los virus de ARN y participan en la copia de genomas virales es una razón clave de esta diferencia. Estas enzimas carecen de las capacidades integradas para reconocer el daño en el ADN que tienen las enzimas en la mayoría de los organismos.

Uracilo y Timina

Otra diferencia interesante entre mutaciones de ARN y ADN implica las bases timina, citosina y uracilo , típicamente representado como T, C y U en el código de ADN. El ADN usa timina, mientras que el ARN usa uracilo. La citosina a veces puede cambiar espontáneamente a uracilo. En el ADN, este error se detectará porque el ADN normalmente no contiene uracilo; la célula tiene enzimas que pueden reconocer y corregir la sustitución. En el ARN, sin embargo, este tipo de error no se puede detectar porque el ARN normalmente contiene bases de citosina y uracilo. Por lo tanto, es menos probable que algunas mutaciones sean reconocidas y reparadas en virus de ARN, y la tasa de mutación aumenta.

Retrovirus

Los retrovirus, otra clase de virus conocidos por sus altas tasas de mutación, son causas del VIH y otras enfermedades graves. Estos virus toman su genoma basado en ARN, lo usan para hacer ADN dentro de una célula huésped y usan el nuevo ADN para replicar más ARN viral. Este proceso es propenso a errores y da como resultado una tasa de mutación inusualmente alta. El VIH, por ejemplo, tiene una tasa de mutación de 3,4 x 10 ^ -5 errores por par de bases cada vez que su genoma pasa por este proceso. Los retrovirus tienen tasas de mutación más altas que la mayoría de los otros virus, incluidos otros virus de ARN. Como resultado, es difícil desarrollar tratamientos efectivos y duraderos para las enfermedades virales del ARN porque desarrollan resistencia tan rápidamente.