Estudio de la evolución del 3'UTR del virus chikungunya durante el ciclo de replicación viral

MERWAISS, FERNANDO; ALVAREZ DIEGO EZEQUIEL; SUZUKI, YASUTSUGU; FILOMATORI, CLAUDIA V.; BARDOSSY EUGENIA SOLEDAD; SALEH MARÍA CARLA

Vaquerías

Jornada; XXXVIII Reunión Científica Anual de la SAV; 2018

Sociedad Argentina de Virología

Los RNA virus tienen genomas plásticos que se adaptan rápidamente a diferentes entornos. El virus chikungunya (CHIKV) es un alfavirus transmitido por mosquitos que reemergió recientemente, diseminándose por todo el mundo. Llamativamente, el genoma de distintos aislamientos virales difiere significativamente en la longitud de la región 3? no codificante (3?UTR), la cual se caracteriza por tener repeticiones cortas de secuencia o direct repeats (DRs). En América apareció un nuevo linaje de CHIKV que contiene un mayor número de copias de las DRs (CHIKV-Cb, del Caribe). En este trabajo, nos propusimos estudiar la evolución del 3?UTR de CHIKV-Cb en cultivo celular y en colonias de mosquitos. Para esto utilizamos un clon infeccioso de CHIKV-Cb, a partir del cual sintetizamos RNA viral que transfectamos en células de mamífero y mosquito crecidas en cultivo. Con los virus obtenidos a partir de los sobrenadantes de cultivo reinfectamos células frescas y realizamos pasajes sucesivos. Para analizar la composición de la progenie viral, secuenciamos el 3?UTR de las variantes virales individuales adaptadas. Sorprendentemente observamos un cambio drástico en la composición de la población viral: emergieron variantes virales con 3?UTR más cortos con una frecuencia de 50-60% en mamífero y 10-20% en mosquito. El análisis de secuencia demostró que los nuevos 3?UTRs tenían deleciones limpias de uno o más DRs. Para estudiar el efecto de las deleciones sobre la replicación viral, diseñamos virus mutantes con el 3?UTR de las nuevas variantes virales y evaluamos la replicación viral por inmunofluoresencia y curvas de crecimiento. Observamos que mutantes con deleciones replicaron eficientemente en células de mamífero, mientras que en células de mosquito estuvieron retrasadas. Este resultado indica que las DRs son funcionales en mosquito y redundantes en mamífero. Finalmente, evaluamos la dinámica de las poblaciones virales durante el cambio de hospedador. Para esto infectamos colonias de mosquitos con un stock viral proveniente de células de mamífero y seguimos la evolución de la población viral en mosquitos individuales. A los 2 días postinfección un 50% de las variantes contenían deleciones en el 3?UTR, mientras que a 8 días postinfección el 95% de la población viral presente en el cuerpo del mosquito correspondió al virus WT, indicando que las variantes con deleciones se seleccionaron negativamente. Concluimos que el 3?UTR de CHIKV es muy inestable durante la replicación viral y que el crecimiento en células de mamífero es una fuente importante de variabilidad genética. Además comprobamos que los requerimientos de DR son distintos en mamífero y mosquito, lo cual explica el carácter dinámico de las poblaciones virales durante el cambio de hospedador. En su conjunto, nuestros estudios sugieren que las repeticiones de secuencia le otorgan plasticidad al 3?UTR de CHIKV, el cual jugaría un papel clave sobre la evolución viral.