Les génomes de la plupart des organismes sont basés sur l'ADN. Cependant, certains virus, comme ceux qui causent la grippe et le VIH, ont des génomes à base d'ARN. En général, les génomes d'ARN viral sont beaucoup plus sujets aux mutations que ceux basés sur l'ADN. Cette distinction est importante parce que les virus à base d'ARN ont développé à plusieurs reprises une résistance aux médicaments. Les taux de mutations dans les virus à ARN sont importants parce que ces virus causent un bilan terrible en termes de ressources humaines. mort et maladie. La grippe et le VIH, par exemple, sont causés par des virus avec des génomes à base d'ARN. Le taux de mutation élevé signifie qu'ils peuvent évoluer rapidement résistance à de nouveaux médicaments. Toute population donnée de ces virus est très diversifiée sur le plan génétique. Cela rend très difficile pour les scientifiques de développer des vaccins contre la grippe, par exemple. Parce que le génome du virus de la grippe est diversifié, les scientifiques doivent souvent combiner des vaccins pour plusieurs souches virales. Et parce que le génome du virus de la grippe change constamment, les vaccins efficaces pendant une saison de grippe pourraient être inefficaces le suivant.

Les taux de mutation plus élevés dans les virus à ARN font qu'ils évoluent rapidement et pourrait développer une résistance aux médicaments plus facilement que les virus à base d'ADN. Les taux de mutation moyens dans les virus à ARN sont estimés à environ 100 fois plus élevés que ceux des virus à ADN. Ce taux est particulièrement élevé parce que les virus à ADN n'ont pas les mécanismes de réparation de l'ADN sophistiqués trouvés dans les cellules humaines et autres animaux. Les enzymes qui se produisent dans les virus à ARN et participent à la copie des génomes viraux sont une des principales raisons de cette différence. Ces enzymes n'ont pas les capacités intégrées pour reconnaître les dommages à l'ADN que les enzymes ont dans la plupart des organismes.

Uracile et Thymine

Une autre différence intéressante entre les mutations de l'ARN et de l'ADN concerne les bases thymine, cytosine et uracile. , généralement représenté par T, C et U dans le code ADN. L'ADN utilise la thymine, tandis que l'ARN utilise plutôt l'uracile. La cytosine peut parfois se transformer spontanément en uracile. Dans l'ADN, cette erreur sera détectée car l'ADN ne contient habituellement pas d'uracile; la cellule a des enzymes qui peuvent reconnaître et réparer la substitution. Dans l'ARN, cependant, ce type d'erreur ne peut être détecté car l'ARN contient habituellement à la fois des bases de cytosine et d'uracile. Ainsi, certaines mutations sont moins susceptibles d'être reconnues et réparées dans les virus à ARN, et le taux de mutation augmente.

Rétrovirus

Les rétrovirus, une autre classe de virus connus pour leurs taux de mutation élevés, sont les causes du VIH et d'autres maladies graves. Ces virus prennent leur génome à base d'ARN, l'utilisent pour fabriquer de l'ADN dans une cellule hôte et utilisent le nouvel ADN pour répliquer davantage d'ARN viral. Ce processus est sujette aux erreurs et entraîne un taux de mutation anormalement élevé. Le VIH, par exemple, a un taux de mutation de 3,4 x 10 ^ -5 erreurs par paire de base chaque fois que son génome passe par ce processus. Les rétrovirus ont des taux de mutation plus élevés que la plupart des autres virus, y compris d'autres virus à ARN. En conséquence, il est difficile de développer des traitements efficaces et durables contre les maladies virales à ARN, car ils développent une résistance si rapidement.