Preparación del virus del Ébola: ¿Para qué sirven cada uno de sus genes?

Los virus del Ébola se dividen en el género Ebolavirus y comprenden cinco tipos, cada uno con un cierto grado de letalidad en los seres humanos. De acuerdo a Organización Mundial de la Salud (OMS) ya Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) (dos)Estas tasas oscilan entre el 90% para la especie del virus del Ébola de Zaire y el 0% para el virus del Ébola de Taï Forest o el virus del Ébola de Reston. Las otras dos especies, el virus del Ébola de Sudán y el virus del Ébola de Bundibugyo, tienen tasas de mortalidad humana del 53% y 27%, respectivamente.

El brote actual de ébola es causado por una cepa de la especie de ébolavirus de Zaire, que es precisamente la más mortífera. De acuerdo a un estudio multicéntrico El primer caso de este brote, publicado en el New England Journal of Medicine, se registró en la localidad de Meliandou, Guinea Conakry. Se sospecha que la primera víctima, un niño de 2 años, ingirió fruta contaminada con una especie de murciélago que sirve como reservorio animal de este virus. A partir de este niño, que murió el 6 de diciembre de 2013, el virus se propagó a otros miembros de la familia hasta que se propagó a personas de otras ciudades vecinas a partir de febrero de 2014. Y de ahí, a los datos que conocemos hoy, más de 7.500 casos entre Guinea Conakry, Liberia, Sierra Leona, Nigeria, Senegal, Estados Unidos y España, aunque estos tres últimos países suman un caso cada uno. Un total de 3400 muertos y contando.

El virus del Ébola del Zaire y los virus del Ébola en general tienen la particularidad de que su material genético está formado por ácido ribonucleico (ARN) y no por ácido desoxirribonucleico (ADN) como en el ser humano. También es un virus de ARN monocatenario negativo. Con esta técnica, queremos decir que su material genético consiste en una molécula de ARN monocatenario (monocatenario) que es (negativa) complementaria al ARN mensajero. En resumen, este ARN es inútil para la síntesis de proteínas a menos que se haya convertido previamente en ARN monocatenario positivo. Este último se traduce finalmente en proteínas en los ribosomas de las células humanas infectadas, que son los componentes moleculares que componen el virus.

En la siguiente imagen podemos ver una representación esquemática de un virión o una unidad estructural viral con sus principales proteínas, que se encuentran en el sitio de la Instituto Suizo de Bioinformática

¿Cómo puede ser tan virulento este virus con tan pocos genes? Pues bien, lo cierto es que con tan solo siete genes es posible parasitar la maquinaria metabólica de la célula humana a su favor y bloquear la respuesta inmune específica de la respuesta viral. Para comprender mejor la función de cada uno de los genes del genoma del virus del Ébola de Zaire, utilizaré la secuencia de la cepa aislada del paciente “Kissidougou-C15”. Esta persona enferma fue un hombre que murió en el Hospital Kissidougou (Guinea Conakry) el 8 de marzo de 2014. La secuencia genética de esta cepa consta de unos 19.000 pares de bases, contiene siete genes que contienen la información de 7 proteínas y una región promotora que se utiliza para propagar el genoma viral. Además, una de estas proteínas se sintetiza como un precursor inmaduro, a partir del cual se elaboran dos proteínas maduras con la ayuda de otra proteína presente en las células humanas. Además, el virus del Ébola de Zaire contiene una región llamada LTR, que es necesaria para que se replique el material genético viral. A continuación, se muestra el genoma de la cepa “Kissidougou-C15” con sus genes (flechas verdes) y sus proteínas (flechas azules). Tenga en cuenta que la proteína llamada “GP” se sintetiza en forma de un precursor inactivo que se muestra en naranja (rayo) hacer clic para ampliar la imagen):

Vemos que el número de genes necesarios para que el virus se transmita de persona a persona es notablemente pequeño, principalmente a través del contacto directo de fluidos con la mucosa personal infectada de una persona sana y en las etapas avanzadas de la enfermedad. ¿Para qué sirve cada uno de estos genes? Empecemos de izquierda a derecha según la ilustración anterior.

  • Gene NP. A partir de este gen se sintetiza la proteína NP o nucleoproteína, cuya función es formar una cápsula protectora del ARN genómico, lo que también permite empaquetarlo y encogerlo.
  • Gene VP35. Contiene la información de la proteína del mismo nombre que, junto con la ARN polimerasa, forma la maquinaria que facilita la multiplicación del número de copias del ARN genómico, es decir, su replicación.
  • Gene VP40. Codifica la llamada proteína de la matriz y es, con mucho, el más ampliamente expresado de los siete genes del virus del Ébola. Por un lado, esta proteína controla la estructura de los restantes componentes del virión y forma una especie de matriz o capa protectora. Esta proteína también controla el escape de partículas virales de la célula infectada, ya que puede penetrar específicamente la membrana plasmática, que finalmente se integra en la estructura final del virión como una envoltura.
  • Gen GP. Codifica la proteína precursora GP, a partir de la cual se fabrican otras dos proteínas, sGP y ssGP, ambas secretadas hacia la membrana plasmática. Dos moléculas de la proteína sGP y una molécula de la proteína ssGP forman el receptor funcional del virión, que participa tanto en la unión como en la internalización del virus en las células sanas.
  • Gene VP30. Codifica el factor de transcripción VP30 y es importante para reiniciar el proceso de replicación del material genético y así obtener millones de copias del ARN de una sola partícula de virus.
  • Gene VP24. Codifica una proteína asociada a la membrana y parece ser la clave de la letalidad de este virus, ya que es responsable de evitar la reacción defensiva del sistema inmunológico. Aunque se está investigando este punto, la proteína VP24 sería la responsable de bloquear las vías de señalización intracelular que son responsables de la activación inmune en presencia de una invasión viral por la producción de moléculas llamadas interferones. Si el lector desea más información técnica, puede consultarlos. referencia.
  • Gen L. Una de las proteínas más importantes del virus en la codificación de la ARN polimerasa, es decir, la proteína responsable de la síntesis y replicación del ARN viral.
  • Siete genes y ocho proteínas responsables de una de las epidemias más mortíferas conocidas por los seres humanos, un organismo con un contenido de genes y proteínas significativamente mayor. Estudiar y comprender el mecanismo de acción molecular de estas proteínas, así como su interacción con nuestras propias moléculas, permitirá en el futuro encontrar una cura para una enfermedad para la que actualmente no existen tratamientos que la curen.

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