¿Por qué los retrovirus contienen dos moléculas de ARN idénticas?

Las preguntas de “por qué” a menudo son bastante complicadas en biología; a veces podemos responder con confianza, a veces podemos agitar a mano, pero muchas veces lo mejor que podemos hacer es decir “esto es lo que sucede, y este es el mecanismo detrás de esto, no sabemos por qué es así, pero hacer “. Por así decirlo. Para esta pregunta en particular, tenemos algunas ideas sobre ‘por qué’, pero hasta cierto punto son especulativas. Sin embargo, el cómo es bastante sencillo.

Las dos moléculas de ARN forman un dímero a través de un “complejo de besos”, donde cada molécula forma estructuras secundarias en bucle que se unen entre sí, produciendo un dímero de ARN no covalente. No sabemos con certeza por qué todos los retrovirus hacen esto, pero hay un par de razones probables.

Primero, parece ser importante para empaquetar el ARN en la cápside: puede hacer mutantes que empaquetan solo ARN monomérico, pero no empaquetan ARN tan bien como el tipo salvaje. El motivo de dimerización y la señal de empaquetamiento casi siempre se superponen, y se cree que el empaquetamiento y la dimerización ocurren al mismo tiempo; es posible que requerir dimerización mejore la especificidad del empaque también: hay un montón de ARN celular flotando y desea evitar el empaque.

En segundo lugar, durante la transcripción inversa, la polimerasa salta con frecuencia de una molécula de ARN a la otra, lo que conduce a la recombinación entre las dos cadenas. En raras ocasiones, esto permite la recombinación entre diferentes cepas virales si infectan la célula, pero lo más importante es que hace que el genoma viral sea mucho más resistente al daño. Los ARN virales empaquetados a menudo terminan fragmentados, lo que debería matar al virus. Sin embargo, la polimerasa viral puede ‘saltar’ esas interrupciones al cambiar de un ARN a otro. Esto también permite la complementación de mutaciones letales en los ARN virales; por ejemplo, si un ARN tiene una mutación que inactiva el gen pol, pero env de tipo salvaje, y el otro tiene una mutación que inactiva el env, pero su pol está bien, las dos moléculas pueden recombinarse para producir un genoma completamente infeccioso.

Aquí hay una buena revisión de acceso abierto:

Dimerización y empaque de ARN retrovíricos: qué, cómo, cuándo, dónde y por qué

Un retrovirus es un tipo de virus de ARN que contiene la enzima transcriptasa inversa, que permite que su información genética se integre en el ADN del huésped. Los retrovirus tienen un genoma que consta de dos moléculas de ARN, que pueden ser idénticas o no, a partir de las cuales codifican el ADN. El genoma del retrovirus se inserta en el ADN de una célula huésped con la ayuda de una enzima integrasa.

El proceso de transcripción de ARN a ADN, que se realiza mediante transcriptasa inversa, se conoce como transcripción inversa y hace que los retrovirus sean su nombre. Clásicamente, según un dogma central de la biología molecular, se pensaba que la transcripción solo ocurría de ADN a ARN, y luego a proteínas.

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