Aspectos genéticos do novo coronavírus

Abordamos aqui uma descrição simplificada do funcionamento do genoma viral dos coronavirus e as implicações evolutivas da sua replicação.

Os coronavirus são vírus com genoma representado por uma única molécula de RNA fita simples como material genético. O mesmo, possui polaridade + o que permite que funcione como um mRNA. Uma característica peculiar é o tamanho do genoma de aproximadamente 30kb, o qual é o maior genoma de RNA conhecido (FEHR; PERLMAN, 2015).

O genoma pode ser funcionalmente dividido em duas partes; a primeira corresponde aos 2/3 iniciais contendo um único gene (ORF1 e ORF2) e 1/3 final correspondendo a proteínas acessórias que incluem a proteína da espícula (proteína S).

Os 2/3 iniciais se iniciam na extremidade 5´ da molécula e ligam-se aos ribossomos celulares para iniciar a tradução do genoma viral, ou seja, todo o processo acontece no complexo de membranas do citosol. Do primeiro gene surgem uma série de proteínas virais que servirão para a montagem do assim chamado complexo replicase-transcritase que inclui a RpRd (RNA polimerase RNA dependente) entre outras atividades enzimáticas.

Após a tradução do genoma viral, iniciam-se vários processos dentre eles a síntese de RNA viral novo. Observe-se que inicialmente as moléculas sintetizadas têm polaridade negativa (representam apenas o 1% do RNA viral presente na célula) servindo apenas como moldes para mais moléculas positivas. Estas últimas se dividem em dois grupos: moléculas completas (full lenght) e fragmentos correspondentes ao 1/3 final do genoma. As primeiras usadas para sua inclusão dentro de novos vírus e as restantes usadas para síntese de mais proteínas virais.

É muito importante salientar que este processo pode gerar variabilidade genética de 2 formas, a partir da fidelidade de polimerização das RNA polimerases (sempre inferior ao correspondente nas DNA polimerases) e as recombinações entre as moléculas de RNA geradas no processo. Variantes geradas neste processo ficam submetidas à seleção natural.

A variabilidade genética do SARS-COV-2 é acompanhada através do sequenciamento de genomas completos de várias partes do mundo. Até março de 2020 estavam disponíveis as sequências de 2447 genomas. Eles são analisados por métodos filogenéticos. Até o momento as mutações observadas parecem estar concentradas em certos “hotspots” indicando a princípio que não interferem negativamente no funcionamento viral (NEXTSTRAIN, 2020). Quando comparado a outros coronavirus as diferenças nucleotídicas concentram-se na proteína espícula (S - Spike) responsável pelo reconhecimento e ligação a receptores das células suscetíveis que no caso do SARS-COV-2 é o receptor ACE2 (enzima conversora de angiotensina 2).

Bibliografia consultada:

FEHR, A. R.; PERLMAN, S. An Overview of Their Replication and Pathogenesis. Methods Mol. Biol. n. 1282, p. 1–23, 2015.

Country & Technical Guidance - Coronavirus disease (COVID-19). Disponível em: <https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/technical-guidance>. Acesso em: 31 mar. 2020.

NEXTSTRAIN. Genomic Epidemiology of Novel Coronavirus. Disponível em: <https://nextstrain.org/ncov>. Acesso em: 30 mar. 2020.

ZIEGUHR, J. The Coronavirus Replicase. Curr. Top. Mocrobiol. Immunol. n. 287, p. 57-94, 2005.