Estudio comparativo de los procesos evolutivos en la proteína de envoltura de los miembros de la familia Flaviviridae

Abstract

"Las proteínas de envoltura de los virus de la familia Flaviviridae, se caracterizan por estar formada por tres dominios, los cuales son clave para la interacción con el receptor celular, definir el tropismo viral, permitir la entrada a la célula hospedera, participar en el ensamblaje del virión, además de ser el principal antígeno de superficie de los viriones. Estas funciones se encuentran conservadas en los géneros de la familia (Flavivirus, Pestivirus y Hepacivirus), pero las proteínas difieren en secuencia y conformación tridimensional. En este trabajo, investigamos los procesos evolutivos de las proteínas de envoltura de los virus de esta familia. Dado que la función de las proteínas se conserva en los diferentes géneros, a pesar de las posibles diferencias en presiones selectivas específicas de sus respectivos hospederos, hipotetizamos que los procesos evolutivos que ocurren en éstas proteínas son similares, además, dado que es el principal antígeno de superficie es posible que las proteínas se encuentren evolucionando bajo fuerte selección positiva. Este trabajo se analizaron los procesos evolutivos que han actuado sobre las proteínas de envoltura de los virus DENV, BVDV y HCV, como representantes de cada género, y encontramos que aunque estas proteínas presentan una alta variabilidad en la secuencia de nucleótidos y aminoácidos, la mayoría de los codones evolucionaron bajo selección negativa; esto resultaba incongruente, porque éste tipo de selección elimina la variabilidad. Por lo tanto analizamos si la variabilidad observada, era debida a episódios de selección actuando sobre las proteínas, y encontramos que la selección episódica, es responsable en parte de la variabilidad observada. Los pocos codones que evolucionaron bajo selección positiva parecen estar relacionados con virulencia y escape del reconocimiento de anticuerpos. Por último, analizamos como estos procesos evolutivos actúan a nivel de proteína modificando las propiedades bioquímicas de éstas, encontramos que la propiedad más conservada fue el volumen, mientras que la polaridad fue la menos conservada. Así también se observó que proteína de envoltura de DENV resulto ser la más conservada en las propiedades bioquímicas, lo cual podría deberse a restricciones evolutivas derivadas de su biciclo de replicación, mientras la proteínas de HCV presentó un mayor grado de conservación, lo cual podría ser producto de la constante presión selectiva del hospedo. Con esto determinamos que los procesos evolutivos en las proteínas de envoltura de la familia Flaviviridae son similares en cuanto al grado de variabilidad observada, las tasas de mutatición en codones sinónimos y no sinónimos, y el hecho de que la selección positiva tienda a presentarse de manera episódica. Sin embargo, parece haber diferencias en el grado de conservación de las propiedades bioquímicas de estas proteínas".