Tecnologia Científica

Estudo identifica novo gene oculto no vírus COVID-19
A equipe de pesquisa identificou ORF3d, um novo gene de sobreposição no SARS-CoV-2 que tem o potencial de codificar uma proteína que é mais longa do que o esperado apenas pelo acaso.
Por American Museum of Natural History - 10/11/2020


Pixabay 

Os pesquisadores descobriram um novo gene "oculto" no SARS-CoV-2 - o vírus que causa o COVID-19 - que pode ter contribuído para sua biologia única e potencial pandêmico. Em um vírus que tem apenas cerca de 15 genes no total, saber mais sobre esse e outros genes sobrepostos - ou "genes dentro dos genes" - pode ter um impacto significativo em como combatemos o vírus. O novo gene é descrito hoje na revista eLife .

"A sobreposição de genes pode ser uma das maneiras pelas quais os coronavírus evoluíram para se replicar com eficiência, impedir a imunidade do hospedeiro ou se transmitirem", disse o autor Chase Nelson, pesquisador de pós-doutorado da Academia Sinica em Taiwan e cientista visitante no Museu americano de história natural. "Saber que genes sobrepostos existem e como eles funcionam pode revelar novos caminhos para o controle do coronavírus , por exemplo, por meio de drogas antivirais."

A equipe de pesquisa identificou ORF3d, um novo gene de sobreposição no SARS-CoV-2 que tem o potencial de codificar uma proteína que é mais longa do que o esperado apenas pelo acaso. Eles descobriram que esse gene também está presente em um coronavírus pangolim previamente descoberto, talvez refletindo perdas ou ganhos repetidos desse gene durante a evolução do SARS-CoV-2 e vírus relacionados. Além disso, o ORF3d foi identificado de forma independente e demonstrou elicitar uma forte resposta de anticorpos em pacientes com COVID-19, demonstrando que a proteína do novo gene é produzida durante a infecção humana.

"Ainda não sabemos sua função ou se há significado clínico", disse Nelson. "Mas prevemos que é relativamente improvável que esse gene seja detectado por uma resposta de células T, em contraste com a resposta de anticorpos. E talvez isso tenha algo a ver com como o gene foi capaz de surgir."

À primeira vista, os genes podem parecer linguagem escrita no sentido de que são feitos de cadeias de letras (nos vírus de RNA, os nucleotídeos A, U, G e C) que transmitem informações. Mas, embora as unidades da linguagem (palavras) sejam discretas e não se sobreponham, os genes podem ser sobrepostos e multifuncionais, com informações criptografadas, dependendo de onde você começa a "ler". Genes sobrepostos são difíceis de detectar, e a maioria dos programas de computador científicos não foi projetada para localizá-los. No entanto, eles são comuns em vírus. Isso ocorre em parte porque os vírus de RNA têm uma alta taxa de mutação, então eles tendem a manter sua contagem de genes baixa para prevenir um grande número de mutações. Como resultado, os vírus desenvolveram uma espécie de sistema de compressão de dados em que uma letra em seu genoma pode contribuir para dois ou até três genes diferentes.

"A falta de genes sobrepostos nos coloca em risco de ignorar aspectos importantes da biologia viral", disse Nelson. "Em termos de tamanho do genoma, o SARS-CoV-2 e seus parentes estão entre os vírus de RNA mais longos que existem. Portanto, eles são talvez mais propensos a 'truques genômicos' do que outros vírus de RNA."

Antes da pandemia, enquanto trabalhava no Museu como Gerstner Scholar em Bioinformática e Biologia Computacional, Nelson desenvolveu um programa de computador que rastreia genomas em busca de padrões de mudança genética que são exclusivos de genes sobrepostos. Para este estudo, Nelson juntou-se a colegas de instituições como a Technical University of Munich e a University of California, Berkeley, para aplicar este software e outros métodos à riqueza de novos dados de sequência disponíveis para SARS-CoV-2. O grupo tem esperança de que outros cientistas investiguem o gene que descobriram no laboratório para definir sua função e possivelmente determinar qual papel ele pode ter desempenhado no surgimento do vírus pandêmico.

 

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