Biologia · Glossário

O que é Mutação, quase-espécie, deriva e salto?

Definição 13.7 Biologia universitária — 3.º ano · Capítulo 13 — Virologia

As polimerases dependentes de RNA e as transcriptases reversas não fazem revisão, e os vírus de RNA mutam a 10410^{-4}10610^{-6} por nucleotídeo por replicação — de mil a um milhão de vezes a taxa de seus hospedeiros —, de modo que a população de um vírus de RNA é uma nuvem de genomas aparentados, uma quase-espécie, na qual cada mutante pontual está presente o tempo todo, se a população for grande. A seleção pelos anticorpos impulsiona a deriva antigênica: as proteínas de superfície da influenza acumulam substituições ano a ano, e a imunidade do ano passado protege menos a cada temporada. O salto antigênico é um pulo: um genoma segmentado (a influenza tem oito segmentos de RNA) pode sofrer rearranjo de segmentos quando duas linhagens infectam uma mesma célula, e um segmento que codifica uma hemaglutinina de um vírus de ave ou de porco, à qual nenhum humano tem imunidade, produz uma pandemia — 1918, 1957, 1968, 2009. A recombinação dentro de um genoma faz o mesmo para os vírus não segmentados, e os coronavírus recombinam à vontade. A maioria dos vírus humanos novos são zoonoses, que cruzam de um reservatório animal — morcegos para os coronavírus, o Ebola e a raiva; aves e porcos para a influenza; primatas para o HIV —, e o cruzamento é em geral uma questão de poucas mutações numa proteína de ligação a receptor.

Dois modos de um vírus da influenza escapar da imunidade. Deriva: as mutações nas espículas se acumulam aos poucos. Salto: duas linhagens numa mesma célula trocam segmentos inteiros de genoma, e uma proteína de espícula nova para os humanos aparece de uma vez.
Dois modos de um vírus da influenza escapar da imunidade. Deriva: as mutações nas espículas se acumulam aos poucos. Salto: duas linhagens numa mesma célula trocam segmentos inteiros de genoma, e uma proteína de espícula nova para os humanos aparece de uma vez.

Exemplos

Exemplo 13.9 (Por que o HIV precisou de três fármacos)

A transcriptase reversa do HIV erra cerca de uma vez em 10510^{5} nucleotídeos, de modo que cada genoma de 9700nt9700\,\mathrm{nt} copiado carrega cerca de 0.10.1 mutação, e 101010^{10} genomas novos por dia carregam 10910^{9} mutações entre si: cada uma das 3×9700300003\times 9700 \approx 30\,000 mutações pontuais possíveis surge muitas vezes todo dia, antes que qualquer fármaco seja dado. Um fármaco que uma única mutação derrota — como uma mutação derrota a maioria dos inibidores de transcriptase reversa e de protease — é, portanto, derrotado em semanas, que foi o que aconteceu com a AZT em 1987. Duas mutações independentes surgem juntas a 101010^{-10} por genoma, cerca de uma vez por dia; três a 101510^{-15}, uma vez a cada mil dias — e um paciente com três fármacos cuja carga caiu mil vezes produz 10710^{7} genomas por dia, de modo que o mutante triplo nunca aparece. Isso, e a demonstração do teorema de que o vírus se replicava a toda velocidade, fizeram da terapia combinada, a partir de 1996, o tratamento que converteu a aids numa condição crônica.

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