Interações entre o genoma de hospedeiros e dos vírus que os

54º Congresso Brasileiro de Genética
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Resumos do 54º Congresso Brasileiro de Genética • 16 a 19 de setembro de 2008
Bahia Othon Palace Hotel • Salvador • BA • Brasil
www.sbg.org.br - ISBN 978-85-89109-06-2
Interações entre o genoma de hospedeiros
e dos vírus que os infectam: evidência
de adaptação do uso de códons em
famílias de vírus e sua relação com o uso
de códons em seus hospedeiros
Lobo, FP1; Mota, BE2; Macedo, AM1; Pena, SDJ1; Machado, CR1; Franco, GR1
Departamento de Bioquímica e Imunologia, Universidade Federal de Minas Gerais
2
Departamento de Microbiologia, Universidade Federal de Minas Gerais
1
Palavras-chave: genômica comparativa, uso de códons, interação vírus-hospedeiro
A redundância observada no código genético gera a existência de códons sinônimos. Esperar-se-ia que, na ausência
de pressões seletivas, a sua freqüência seria aproximadamente a mesma em um dado genoma. Entretanto, organismos
distintos usualmente utilizam preferencialmente um ou poucos códons sinônimos, fenômeno este conhecido como viés
no uso de códons. Atualmente, duas hipóteses são propostas para explicar este fenômeno: otimização da tradução e viés
genômico intrínseco (como um conteúdo elevado de GC, por exemplo). Vírus são caracterizados pela obrigatoriedade
da maquinaria da célula hospedeira para seu ciclo. Este fenômeno permite supor que estes organismos estariam sujeitos
ao viés de otimização de tradução observado em suas espécies hospedeiras, uma vez que vírus que sofram mutações
para os códons mais utilizados pela célula hospedeira seriam favorecidos por seleção natural. Genomas virais também
estão sujeitos a pelo menos dois vieses genômicos intrínsecos: diminuição do uso esperado de dinucleotídeos CpG
(viés causado pelo sistema imune); e diminuição na freqüência de citosinas (viés causado pela desaminação espontânea
gerando uracila). Para o nosso conhecimento, nenhum estudo que correlacionasse o uso de códons em vírus ao de seus
hospedeiros e/ou aos vieses genômicos já descritos para estes foi realizado em larga escala, o que nos levou a realizar
este estudo. Para este trabalho, seqüências genômicas de 132 espécies de vírus e seus 14 hospedeiros foram obtidas do
banco de dados RefSeq e, para cada uma destas, foi calculada a métrica “RSCU” (“Relative sinonimous codon usage”),
a qual é definida como a freqüência observada do códon “j” no genoma “x” dividida pela freqüência esperada do códon
“j”. Para a análise da correlação de uso de códons entre os diferentes organismos, o índice de correlação de Spearman
(ρ) foi calculado a partir da métrica RSCU e utilizado como medida de distância para o agrupamento hierárquico
dos organismos. Para a análise dos vieses intrínsecos do genoma dos vírus, as freqüências esperadas e observadas dos
códons contendo o dinucleotídeo CpG ou citosinas na terceira base foram calculadas e comparadas através de testes
qui-quadrado. Em todas as famílias de vírus analisadas observou-se ao menos um dos vieses esperados para os vírus,
em diversas intensidades. Análises de correlação positiva associaram os vieses genômicos observados ao tamanho do
genoma dos vírus, sugerindo que genomas maiores são mais sujeitos ao viés de diminuição do motivo CpG e de
desaminação de citosinas. Diversas espécies de vírus apresentaram uso de códons significativamente mais próximo ao
de seus hospedeiros do que ao de outros vírus filogeneticamente relacionados, o que sugere fortemente a hipótese de
otimização da tradução entre vírus e, assim, a interação entre o genoma destes e o de seus hospedeiros.
Apoio: FAPEMIG, CAPES, CNPq.