Estudio del grado de adaptación de los virus de la familia Orthomyxoviridae al genoma de su hospedero el salmón, salmo salar

Abstract

La frecuencia de uso de codones en el genoma viral controla varios procesos como la eficiencia traduccional y el plegamiento de proteínas. El patrón de frecuencias de uso de codones es característico para cada organismo y está en directa relación con el pool de tRNAs. Esto se traduce en que genes que codifican para proteínas con alto nivel de expresión acumulan codones de uso frecuente. Como el nivel de expresión de las proteínas está en directa relación con el metabolismo celular, y este con la historia evolutiva del organismo, se estima que la importancia metabólica de las proteínas codificadas pueden actúa como fuerza de selección en la secuencia génica a través de las mutaciones silentes. Para que los virus puedan cumplir adecuadamente su ciclo infectivo, enfrentan el desafío de expresar sus proteínas dentro del hospedero, adaptando su genoma para así poder expresar adecuadamente sus proteínas y replicarse exitosamente. En Chile el virus ISA (anemia infecciosa del salmón) ha sido causante de grandes pérdidas económicas en las salmoneras del sur del país. De este modo se busca saber cuál es el grado evolutivo y de adaptación del virus a su hospedero y analizar si existe alguna afinidad evolutiva de parte del virus hacia la utilización de vías metabólicas de su hospedero el salmón (salmo salar). El grado de adaptación evolutiva y de eficiencia de traducción puede ser estimado bioinformáticamente utilizando el uso relativo de codones sinónimos (RSCU), el índice TW, y el índice de adaptación del codón (CAI). En las proteínas virales de ISA se realizó el cálculo de estos índices, el cual fue comparado con los otros valores de los mismos índices con respecto a otros miembros de la familia Orthomixoviridae. Para una adecuada contextualización con el metabolismo de sus respectivos hospederos también se realizó el cálculo los índices TW, CAI y RSCU de las proteínas del respectivo hospedero, las cuales fueron previamente clasificadas en: procesos biológicos, función molecular y componente celular mediante la herramienta GeneOntology./ABSTRACT: The frequency in the use of codons in the viral genome controls several processes like translational efficiency and protein folding. The pattern of frequencies of use of codons is haracteristic for every organism and is in direct relation with the pool of tRNAs. This translate in that genes tha codify for proteins with a high level of expression acumulate codons of frequent use. As the level of expression of proteins is in direct relation to the cellular metabolism, and the lather with the evolutive history of the organism, its stimated that the metabolic importance of the codified proteins can act like a force of selection in the nucleotic sequence trough silent mutations. For viruses be able to adequately accomplish their infective cycle, they face the challenge of express their proteins inside the host, adapting their genome in order to express adequately their proteins and replicate succesfully. In Chile, ISA virus has caused large economic losses in the industries of salmon in the south of the country. Thus seeks knowing which is the evolutive degree and of adaptation of the virus to his hosts and analyze if exists any evolutional affinity of the virus towards the use of metabolics paths of his host, the salmon. The degree of evolutionary adaptation and efficiency in translation can be bioinformatic estimated using the Relative Synonyms Codon Usage (RSCU), the TW index, and the Codon Adaptation Index (CAI). In the viral proteins of ISA, these calculations were made, which was compared with the same indexes respect to other members of Orthomyxoviridae family. For an adequate contextualization with the metabolism of their respective hosts, we also calculated the indexes TW, CAI and RSCU of the proteins of theirs respective hosts, which were previously classified in: biological processes, molecular functions and cellular components through the bioinformatic tool GeneOntology.