¿Qué tipos de virus pueden alterar permanentemente el genoma?

Los retrovirus se integran en los cromosomas del huésped como parte de su estrategia de replicación. Pero resulta que hay muchos otros virus incorporados en los genomas. Esos son errores. O bien la maquinaria de replicación viral o (más probablemente) la maquinaria de replicación del anfitrión confundió las dos partes y copió la secuencia viral en el genoma del huésped. Es un evento muy raro, por supuesto, porque hay muchos sistemas de comprobación de errores que se supone que previenen este tipo de cosas. Pero, por otro lado, hay muchos, muchos virus y muchos, muchos hosts con muchas, muchas generaciones en las que esto podría suceder. Como resultado, casi todas las familias de virus están representadas en los genomas de algún huésped.

No necesita una integrasa o enzima de restricción: cuando una célula detecta un fragmento de ADN lineal de doble cadena, automáticamente detecta los extremos libres y sin cubierta (las proteínas se unen a él y provocan que se produzcan los eventos de señalización). Dado que el ADN lineal sin recubrimiento (no recubierto de proteína) nunca se encuentra normalmente en la célula (aunque los cromosomas son lineales, terminan en telómeros, bucles estructurados que están unidos a proteínas), la célula detecta esto como “algo malo”, asume que se ha producido una ruptura de doble cadena de ADN cromosómico, y de inmediato se pone en acción.

Dado que el ADN es el depósito de información genética que codifica todo el ARN y las proteínas que determinan cómo debe regularse y funcionar una célula, lo más importante que puede hacer una célula es preservar su integridad genómica, por lo que su respuesta automática a la detección de ADN roto es para tratar de reparar lo que ve como la ruptura, uniendo el ADN libre al ADN cromosómico.

Esta es la razón por la cual los genomas de vertebrados contienen tanto ADN viral: la integración del ADN libre es la reacción inmediata de una célula para detectarlo, a fin de asegurarse de que no se pierda ningún material genético. Si no es realmente parte del genoma, la célula no puede notar la diferencia, por lo que el ADN simplemente se integra de todos modos: el costo de perder un ADN potencialmente importante es demasiado grande para que la célula no lo haga, y generalmente supera cualquier posible desventaja de integrar ADN no nativo (por ejemplo, viral). Por lo tanto, como dice Ian, todos los virus se pueden integrar en el genoma.

Sin embargo, si el ADN viral se inserta en un exón o región reguladora del ADN, puede alterar el gen (ya sea la regulación de, por ejemplo, su expresión o la región codificante del gen mismo), y esto puede conducir al cáncer, esta es la razón por la cual el uso de virus para insertar genes como parte de la terapia genética ha llevado al cáncer en algunos ensayos clínicos realizados hasta el momento.

(Hay una respuesta competitiva donde la célula puede reconocer el ADN viral e intenta cortarlo, pero como la mayoría del ADN natural está compuesto por las mismas 4 bases, por lo general no puede distinguir la diferencia, y la respuesta I ‘descrito anteriormente tiene prioridad por la razón que he indicado.)