Requerimientos estructurales del ARN viral para el reclutamiento de la ARN-polimerasa en flavivirus

OVIEDO ROUCO, SANTIAGO; HORACIO M. PALLARÉS; GUADALUPE COSTA NAVARRO; MARÍA MORA GONZÁLES LÓPEZ LEDESMA; ANDREA V. GAMARNIK

Colonia

Congreso; 1er CONGRESO BINACIONAL DE LOS CLUBES DEL ARN DE ARGENTINA Y URUGUAY; 2022

Club uruguayo del RNA

El género Flavivirus incluye alrededor de 100 virus emergentes y re-emergentes que ciclan entre distintas especies. Teniendo en cuenta a los hospedadores que infectan se los puede dividir en cuatro subgrupos ecológicos. Hay flavivirus que ciclan entre insectos y mamíferos o aves, hay flavivirus que solo infectan artrópodos o que solo infectan mamíferos. Dentro de los flavivirus se encuentran importantes patógenos que alternan entre mosquitos y humanos como el virus del dengue, de fiebre amarilla, Zika, el virus de la encefalitis de San Luis entre otros. Colectivamente los miembros de este género causan anualmente cientos de millones de personas infectadas y miles de muertes. Sin embargo, aún se carece de antivirales y vacunas para controlar infecciones de los flavivirus.El material genético de los flavivirus consiste en una molécula de ARN de polaridad positiva de ~11 kb de largo. Esta cadena, además de codificar para las proteínas virales, presenta múltiples estructuras de ARN que son capaces de modular los procesos virales, la patogénesis y la alternancia de replicación en distintos hospedadores. Empleando al virus del dengue como modelo, estudios pioneros de nuestro laboratorio permitieron definir el mecanismo de replicación del genoma viral. Dicho mecanismo incluye el reconocimiento de un elemento de ARN como promotor para el pegado y la activación de la polimerasa viral llamado stem-loop A (SLA) que se ubica en el extremo 5’ no codificante del genoma viral. Asimismo, análisis de secuencia y predicciones de estructuras secundarias de ARN de todos los virus del género en conjunto con evidencia experimental sugieren fuertemente que el rol de promotor de replicación viral del SLA se encuentra conservado en todos los flavivirus.En este trabajo estudiamos los requerimientos estructurales y de secuencia para la función del SLA. Con este fin construimos una biblioteca de virus con SLA modificados empleando al virus de Zika como modelo. La biblioteca de mutantes fue diseñada reemplazando el SLA original por la secuencia del SLA de una variedad de flavivirus distintos y por secuencias diseñadas para modificar racionalmente la estructura del SLA. La replicación de estos virus se evaluó en células de mosquito y humanas a partir de la transfección de los ARNs virales. Los resultados permitieron identificar una seria de elementos estructurales esenciales para la función promotora que están presentes en distintos virus. Sin embargo, uno de estos elementos esenciales parece ser específico de virus capaces de infectar mamíferos. De esta forma, estos estudios nos permiten agruparelementos estructurales comunes y aquellos que son específicos de hospedador. Con el fin de determinar la función de estos elementos estructurales en el ARN estamos analizando los requerimientos para la unión a la polimerasa y aquellos necesarios para el inicio de la síntesis de ARN.En conjunto, nuestros estudios permitirán identificar elementos universalmente conservados en el complejo SLA-polimerasa como posibles blanco para el desarrollo de nuevos antivirales.