INFLUENCIA DE LA SUPERPOSICIÓN DE GENES EN LA EVOLUCIÓN DEL VIRUS DE HEPATITIS B

TORRES, C.; CAMPOS, R.H.; MBAYED, V.A.

Buenos Aires, Argentina

Congreso; XII Congreso Argentino de Microbiología; 2010

Asociación Argentina de Microbiología

El virus de hepatitis B (HBV) es un agente etiológico de enfermedad aguda y crónica. Su genoma es una molécula de ADN de 3,2 kb que contiene 4 marcos de lectura abiertos (P, preS-S, X y preC-C), parcialmente superpuestos. Desde el punto de vista evolutivo, el HBV presenta dos características particulares: una elevada tasa de mutación derivada del proceso de retrotranscripción del genoma y una fuerte restricción evolutiva producto del solapamiento de sus genes. El HBV ha sido clasificado principalmente en 8 genotipos (A-H). El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de la superposición de marcos de lectura en el comportamiento evolutivo del HBV y los mecanismos virales implicados, mediante el estudio de la tasa de variación de las tres posiciones del codón, las presiones de selección y el uso de aminoácidos y de codones. Para ello, se analizaron 611 genomas completos de los genotipos principales del HBV. Los análisis se realizaron sobre cada genotipo en forma separada y sobre una matriz de datos con representación equilibrada de cada uno (n total=150). La tasa de variación de las tres posiciones del codón fue estudiada por máxima verosimilitud (Baseml, PAML v4.2). La presión de selección sobre los distintos genes se evaluó mediante el cálculo de las tasas de sustituciones sinónimas por sitios sinónimos (dS) y de sustituciones no sinónimas por sitios no sinónimos (dN) (método SLAC, HYPHY v2.0). Por último, el uso de aminoácidos y de codones se evaluó mediante el cálculo de la frecuencia de ocurrencia (DAMBE v5.0.7). Los resultados mostraron que en la región de superposición P/preS-S, la posición más variable fue la 1ra posición del marco de P que representa la 3ra del marco del preS-S (1p/3s). Para otras regiones, la 3ra posición de P fue la más variable, especialmente en P simple codificación. Por otro lado, los genes en simple codificación presentaron siempre una dS mayor que en doble codificación, sin mostrar diferencias entre las dN. Las regiones de simple codificación, a pesar de ser las más variables a nivel nucleotídico, resultaron más conservadas a nivel aminoacídico. Además, se observó que las regiones de P simple codificación, P/X y P/S presentaron dS>dN (patrón conservativo en P), mientras que P/preS1 y P/C mostraron dN>dS (patrón no conservativo en P). En cambio, cuando la superposición se analiza desde los marcos de lectura superpuestos del preS1 y C, éstos mostraron una dS>dN, sugiriendo que el virus evoluciona hacia la conservación aminoacídica del preS y del C, por sobre la variación de P. Por lo tanto, distintas regiones de P presentan distinta tolerancia a los cambios no sinónimos, lo cual está de acuerdo con la diferente funcionalidad de los dominios de esta proteína. Además, se observaron diferencias entre la frecuencia de aminoácidos y de codones entre los genes en simple y doble codificación del genoma del HBV. El proceso de sustitución en las regiones de superposición de marcos de lectura en el genoma del HBV estaría dirigido por las restricciones selectivas que operan sobre uno de los genes, más que sobre los dos genes en cuestión, mientras que el uso diferencial de aminoácidos y de codones constituiría una de las herramientas utilizadas por este virus para tolerar los cambios en el marco superpuesto y evolucionar.