Over Coach Inloggen Begin met lezen

Biologie · Begrippenlijst

Wat is Mutatie, quasisoort, drift en shift?

Definitie 13.7 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 13 — Virologie

RNA-afhankelijke polymerasen en reverse transcriptasen lezen hun werk niet na, en RNA-virussen muteren met 10−410^{-4} tot 10−610^{-6} per nucleotide per replicatie — duizend tot een miljoen keer de snelheid van hun gastheren — zodat een populatie van een RNA-virus een wolk verwante genomen is, een quasisoort, waarin elke afzonderlijke puntmutant altijd aanwezig is als de populatie groot is. De selectie door antilichamen drijft de antigene drift: de oppervlakte-eiwitten van het griepvirus stapelen jaar na jaar substituties op, en de afweer van vorig jaar beschermt elk seizoen minder. De antigene shift is een sprong: een genoom in segmenten (het griepvirus heeft acht RNA-segmenten) kan worden herschikt wanneer twee stammen één cel besmetten, en een segment dat codeert voor een hemagglutinine van een vogel- of varkensvirus, waartegen geen mens afweer heeft, brengt een pandemie voort — 1918, 1957, 1968, 2009. De recombinatie binnen een genoom doet hetzelfde voor virussen zonder segmenten, en de coronavirussen recombineren vrijelijk. De meeste nieuwe menselijke virussen zijn zoönosen die uit een dierlijk reservoir overspringen — vleermuizen voor de coronavirussen, ebola en hondsdolheid; vogels en varkens voor de griep; primaten voor hiv — en het overspringen is meestal een kwestie van enkele mutaties in een receptorbindend eiwit.

Twee manieren waarop een griepvirus aan de afweer ontsnapt. Drift: mutaties in de pieken hopen zich geleidelijk op. Shift: twee stammen in één cel wisselen hele genoomsegmenten uit, en er verschijnt in één keer een piekeiwit dat nieuw is voor de mens.
Twee manieren waarop een griepvirus aan de afweer ontsnapt. Drift: mutaties in de pieken hopen zich geleidelijk op. Shift: twee stammen in één cel wisselen hele genoomsegmenten uit, en er verschijnt in één keer een piekeiwit dat nieuw is voor de mens.

Voorbeelden

Voorbeeld 13.9 (Waarom hiv drie middelen nodig had)

Het reverse transcriptase van hiv vergist zich ongeveer eens per 10510^{5} nucleotiden, zodat elk gekopieerd genoom van 9700 nt9700\,\mathrm{nt} ongeveer 0.10.1 mutaties draagt, en 101010^{10} nieuwe genomen per dag samen 10910^{9} mutaties dragen: elk van de 3×9700≈30 0003\times 9700 \approx 30\,000 mogelijke enkele puntmutaties ontstaat elke dag vele keren, nog voordat er een middel is gegeven. Een middel dat één enkele mutatie verslaat — zoals één mutatie de meeste remmers van het reverse transcriptase en van het protease verslaat — is daarom binnen weken verslagen, en dat is wat AZT in 1987 overkwam. Twee onafhankelijke mutaties ontstaan samen met 10−1010^{-10} per genoom, ongeveer eens per dag; drie met 10−1510^{-15}, eens per duizend dagen — en een patiënt op drie middelen wiens last duizendvoudig is gedaald maakt 10710^{7} genomen per dag, zodat de drievoudige mutant nooit verschijnt. Dat, en het bewijs uit de stelling dat het virus op volle snelheid repliceerde, maakten de combinatietherapie vanaf 1996 tot de behandeling die van aids een chronische aandoening maakte.

Lees in het hoofdstuk →

Verwante begrippen