LA TEMPERATURA A LA CUAL REPLICAN LOS VIRUS… ¿ES REFLEJADA POR LA ESTRUCTURA DEL RNA? MARCH, AGUSTÍN¹; GUTSON, DANIEL¹; COMBINA, MAXIMILIANO¹; RABINOVICH, ROBERTO² FUDEPAN CNRS Engineering Health

Objetivos Determinar propiedades in-sílico del RNA viral en función de la temperatura. –Dado un genoma RNA viral: ∆G(T) nucleótidos_apareados(T) –Objeto de estudio: Genomas de virus RNA que replican a distintas temperaturas Desarrollar un toolkit para cálculo masivo de estas propiedades

Casos de estudio Se comparó estas propiedades del ARN viral en: BUNYAVIRIDAE: –UN GENERO QUE REPLICA SOLO EN VERTEBRADOS –TRES GENEROS QUE REPLICAN EN VERTEBRADOS Y ARTROPODOS –UN GÉNERO QUE REPLICA EN VEGETALES Y ARTROPODOS PICORNAVIRIDAE: –DOS GENEROS REPLICAN EN EL MISMO HUESPED PERO DISTINTOS ORGANOS (Enterovirus y Rhinovirus) ARENAVIRIDAE (Porque tiene fragmentos de distinta polaridad)

MFold (vers datos del 2.3) GeneBank Ad-hoc toolkit –Invocación masiva de MFold Rango de temperaturas Genómico, antigenómico –Cómputo de resultados Localización de zonas de interés Consideración de todas las estructuras subóptimas –Generación de tablas Por cada temperatura, y por cada zona de interés: –∆G, # nuc apareados, ss-score Materiales y Métodos

Hasta ahora Junin Junin Candid Andes Dobrava Puumala Bunyamwera Oropouche La Crosse Crimean-Congo Dugbe Uukuniemi Rift Valley Punta Toro Impatiens necrotic spot virus poliovirus tipo 2 Human rhinovirus B … y contando

∆G asociado al plegamiento Caso típico Genómico Antigenómico

Observaciones Esta meseta se encontró en: Arenaviridae Todos los generos de Bunyaviridae (incluso tospovirus que replica en insectos y vegetales) En Picornaviridae (tanto en enterovirus como rhinovirus)

Puumala

Andes

Oropouche Qué pasó acá???

Dubge

Rift valley

Las diferencias en ∆G entre genómico y no génomico no son un carácter de genero En TODOS (menos Oropouche) los virus estudiados se presenta una meseta en la curva ∆G (T) alrededor de 37º – Aparente meseta (de mayor pendiente) alrededor de 21ºC en algunos virus En algunos virus, se desaparean más los nucleótidos de la zona no codificante que de la codificante, al aumentar la temperatura Resultados

Discusión Se podrá hablar de un ´perfil termodinámico´ que sirva para especular a qué temperaturas replica, en función de la pendiente de ∆G(T) ? (“mecanismo de adaptación”?) Cómo se logra la meseta, en términos estructurales? Cuál es el costo estructural por mantenerse constante en estas zonas? Se podrá hablar de un ´costo termodinámico en pos de un beneficio biológico´? O bien, será una característica ancestral del RNA, que NO tiene que ver con las características biológicas del virus? Qué pasó con Oropouche?

Más Trabajo MÁS CASOS, MÁS GENES: evaluar virus que infectan peces, bacterias, … –Acceso automático al Genbank –Filtrar x mínimos y máximos de la “derivada” de ∆ G(T) Análisis estructural detallado Cálculo de ∆∆ G de regiones (no soportado por MFold) Promedio de nucleótidos apareados pesado por K eq  (nuc_apa(T,i) * Keq(T,i) ) prom_nuc_apa(T) =  ( Keq(T,i) )

Gracias! El toolkit será OpenSource Help Wanted! –Voluntarios –Propuestas –Ensayos de laboratorio Adaptación de parámetros termodinámicos para otras temperaturas