La capacidad de codificación del virus SARS-Co-2

Yaara Finkel et al. Nature. Enero de 2021

El trabajo pone de manifiesto que el genoma del virus productor de la COVID-19 lleva información genética para un número de proteínas mayor del que se pensaba. Así lo demuestran los autores con un estudio detallado de esta información genética, tanto por procedimientos bioinformáticos como mediante trabajo experimental de aislamiento de ARNs mensajeros del virus que están siendo traducidos en proteínas en las células durante la infección.

Hace un año que se conoció la secuencia de las casi 30.000 bases que integran la cadena de ARN del virus productor de la COVID-19, es decir su genoma completo. De la valoración bioinformática de dicha secuencia se deducían la existencia en la misma de 14 posibles marcos de lectura para la síntesis de 14 proteínas. Por comparación con la secuencia de otros coronavirus muy conocidos, se identifican con claridad las regiones que corresponden a proteínas estructurales así como las necesarias para la multiplicación del virus.

Entre las primeras están la famosa proteína S (que origina la espícula) así como las proteínas E, M y N que aportan la estructura de la cápsida y la envoltura víricas. La multiplicación del virus depende de los sistemas enzimáticos para la replicación del RNA, codificados por los dos primeros marcos de lectura (ORF1a y ORF1b) de su genoma.

Sin embargo, la existencia de seis de las proteínas previstas por estos análisis computacionales, en concreto las denominadas 3a, 6, 7a, 7b, 8 and 10 y NC_045512, no ha sido demostrada experimentalmente. En este trabajo se ha llevado a cabo una nueva exploración bioinformática de todos los posibles elementos del genoma de SARS-CoV-2. Igualmente se han aislado y estudiado las moléculas de los ARN mensajeros unidos a ribosomas (mensajeros traducidos en proteínas)  en distintos momentos de la infección de las células por parte del virus.

Con ello, los autores presentan un mapa de alta resolución del genoma de SARS-CoV-2, basado en la realización de perfiles ribosómicos, que les lleva a identificar 23 marcos de lectura (ORFs) que hasta ahora no estaban anotados. Los hallazgos incluyen ORFs arriba de la cadena que deben constituir elementos regulatorios, así como varios ORFs internos en el marco de los ORFs , que dan lugar a péptidos truncados en el extremo N-terminal, así como otros fuera de marco que deben generar nuevos péptidos.

Igualmente, se observa que ARNs mensajeros víricos no se traducen en proteínas con más intensidad que los de la célula hospedadora, lo que indica que el dominio de la multiplicación vírica sobre la multiplicación celular, durante el proceso infeccioso, se debe al elevado nivel de la transcripción del RNA vírico. El virus toma el control de la célula, por tanto, por su velocidad de multiplicación.

El nuevo paisaje de la codificación genética del virus productor de la COVID-19 debe propiciar un mejor conocimiento de sus funciones, del que se ha de seguir una identificación más precisa de “dianas” farmacológicas para combatirlo, así como unas bases mejores para la inmunización mediante vacunas.

Fuente: The coding capacity of SARS-CoV-2 | Nature