Caracterización de los mecanismos de resistencia a 5-azacitidina en el bacteriófago qβ

Laura Cabanillas Vega

Departamento de Evolución Molecular

Año 2015

Los virus RNA replican sus genomas con las tasas de error más altas encontradas en la naturaleza promoviendo su adaptación a cambios en las presiones selectivas. Este hecho resulta perjudicial a la hora de establecer estrategias antivirales efectivas frente a las enfermedades causadas por este tipo de virus. Sin embargo, incrementos adicionales en la tasa de error pueden ir asociados con una disminución de la eficacia biológica y eventualmente con la extinción de la infectividad. Esto ha inspirado una nueva estrategia antiviral conocida como mutagénesis letal que consiste en el tratamiento de las infecciones virales con agentes mutagénicos. Una de las ventajas en las que se basa esta nueva estrategia radica en la dificultad para seleccionar mutantes de resistencia bajo estas condiciones. Sin embargo, se ha demostrado que un único cambio de aminoácido puede modificar la fidelidad de la replicación, pudiendo evolucionar en respuesta a los tratamientos mutágenicos realizados con análogos de nucleósidos, lo que hace altamente relevante el estudio de las condiciones que favorecen la selección de estos mutantes. En esta tesis doctoral hemos analizado el comportamiento evolutivo de varias poblaciones del bacteriófago Qbeta cuando la replicación tiene lugar en presencia del análogo de nucleósido mutagénico 5-azacitidina (AZC).Un trabajo previo realizado en nuestro grupo demostró que un incremento gradual en la concentración de AZC combinado con la transmisión del virus a alto tamaño poblacional, llevó a la selección de una población adaptada que presenta la fijación de una mutación, A1746U, en el gen que codifica para la proteína A1 y numerosos polimorfismos, entre los que destacan las sustituciones A2982(G+A) y U3582(C+U) de las que se ha demostrado su valor selectivo en presencia de AZC. El análisis de los espectros de mutantes de las poblaciones virales aisladas a diferentes puntos de la serie de pases mostraron que las mutaciones polimórficas se encuentran distribuidas en varias líneas evolutivas que compiten entre ellas, dificultando la aparición de una secuencia consenso definida. El análisis de los mecanismos moleculares por los que las sustituciones A2982G (T210A) y U3582C (Y410H) incrementan la resistencia al AZC mostró que, a pesar de estar localizadas fuera del sitio catalítico, ambas reducen la frecuencia de mutación en presencia de la droga, probablemente debido a una mejor discriminación entre los nucleótidos de pirimidina y sus análogos. Sin embargo, en ningún caso modificaron el tipo de mutaciones inducidas por el AZC. Por el contrario, la ventaja selectiva de la mutación A1746U parece estar relacionada con la acción hipometilante que ejerce el AZC, la cual se asocia con una alteración de los niveles de expresión óptimos de las proteínas de cubierta y A1.

Datos de interés

Supervisores: Ester Lázaro
Universidad: UAM. Departamento de Biología; Centro de Astrobiología
Fecha de lectura: 24/07/2015

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