Regulación de la tasa de mutación en virus de dna

Resumen

Los virus de DNA son extremadamente abundantes en todos los ecosistemas pero tradicionalmente se ha pensado que su grado de diversidad genética y adaptabilidad es mucho menor que el de los virus de RNA al presentar tasas de mutación inferiores. La tasa de mutación de algunos virus de DNA puede llegar a ser mil veces superior que la de su hospedador, incluso cuando el virus utiliza la polimerasa de la célula huésped para la replicación. A pesar de ello, existe muy poca información sobre las tasas de mutación de los virus de DNA. Es muy probable que una de las razones sea que las tecnologías de secuenciación de nueva generación (NGS), en muchos casos, presentan tasas de error que son órdenes de magnitud superiores a las tasas de mutación que desean ser estimadas. En consecuencia, las únicas tasas de mutación estimadas que se encuentran actualmente disponibles se basan en la anotación de fenotipos asociados a mutaciones conocidas, normalmente restringidas a un número pequeño de nucleótidos. Sin embargo, los recientes avances que están experimentando las NGS han permitido el aumento de su fiabilidad en varios órdenes de magnitud. Concretamente, una nueva técnica llamada secuenciación dúplex (DS) ha mostrado una mejora en la precisión de alrededor de cuatro órdenes de magnitud en comparación con los otros métodos de NGS convencionales. Uno de los objetivos de esta tesis doctoral consiste en el estudio de la aparición de mutaciones espontaneas utilizando DS para determinar la tasa de mutación de nuestro virus de DNA modelo, el Adenovirus humano tipo 5 (HAdV5). Por otro lado, las tasas de mutación en virus no dependen únicamente de la fidelidad de las polimerasas utilizadas durante la replicación sino también de otros factores como el daño en el DNA o la eficiencia de reparación del genoma. El sistema de reparación de DNA celular (DDR) es un sistema altamente eficiente encargado de restaurar tanto los errores que se han originado durante la replicación así como de reparar el DNA dañado. El desarrollo de estrategias por parte de los virus para evadir estos sistemas de reparación del DNA daría como resultado un aumento de la frecuencia de mutación. Numerosos estudios han demostrado previamente la interacción entre virus de DNA eucariotas y la DDR. Sin embargo, las posibles consecuencias de esta interacción virus-hospedador sobre la tasa de mutación del virus se desconocen. El acceso a la DDR justificaría las bajas tasas de mutación observadas en virus de DNA al mismo tiempo que también explicaría las diferencias observadas entre virus de RNA y DNA. Para abordar esta cuestión, recurrimos a la herramienta de evolución experimental utilizando células no tumorales y al uso de inhibidores químicos para la supresión de las serina/treonina quinasas que modulan las tres principales rutas de la DDR. Finalmente, se recurrió a la DS para estudiar la diversidad genética resultante en el genoma del virus.