Efecto de la recombinación genética intrasubtipo en la evolución de GEN ENV en el virus de inmunodeficiencia humana-1

Abstract

"RESUMEN El VIH-1 tiene la tasa de recombinación más alta reportada para cualquier entidad biológica, y este proceso contribuye en gran medida a la variabilidad del genoma viral. Aunque la recombinación puede ocurrir en todo el genoma, se ha reportado que existe un punto de alta frecuencia de recombinación ubicado en el gen env, que codifica las proteínas de superficie gp120 y gp41. Dado que la recombinación ocurre en cada ciclo de transcripción inversa, su detección depende de la frecuencia de superinfecciones o coinfecciones con virus genéticamente distinguibles en una población. El objetivo de este trabajo ha sido analizar el efecto de la recombinación genética intrasubtipo en la evolución del gen env en el virus de inmunodeficiencia humana-1 Las secuencias se obtuvieron de la base de datos de VIH de Los Alamos, usando como criterios que la secuencias Env estuvieran completas, y se tratara de virus que circularon en dos regiones en un período de 4 años consecutivos, para maximizar la probabilidad de detección de recombinación. Posteriormente, las secuencias se analizaron con VIH-TRACE para identificar grupos de transmisión. Posteriormente se usó RAPR para detectar eventos de recombinación dentro de cada grupo y finalmente se realizaron análisis de detección de selección natural, de diversidad, presencia de epítopes CTL, y de sitios de glicosilación y predicciones de uso de correceptor comparando las secuencias recombinantes y no recombinantes. Se lograron identificar 70 clusters de transmisión pertenecientes a Estados Unidos y Alemania, y se analizaron aquellos con más de 20 secuencias. Con estos datos se calculó que la frecuencia de recombinación intrasubtipo era de 13.4 eventos de recombinación por genoma. Además, se encontró que las secuencias recombinantes tienden a ser más variables, tener más sitos de glicosilación, y lo que podría indicar que la recombinación podría contribuir al escape de sistema inmune del VIH. ABSTRACT. VIH-1 has the highest recombination rate reported, and this process greatly contributes to the variability of the viral genome. Although recombination can occur throughout the genome, the presences of a recombination hotspot located in the gene env, which encodes for the surface proteins gp120 and gp41, has been reported. Since recombination events occur at each reverse transcription cycle its detection depends on the frequency of superinfections or coinfections with genetically distinct viruses in a population. The aim of this study was to analyze the effect of intra-subtype genetic recombination on the evolution of the env gen in the human immunodeficiency virus-1. To this end sequence data was gathered from Los Alamos VIH Databases, with the following criteria: full Env sequences from two geographical regions collected in four consecutive years. Subsequently, the data sets were analyzed with VIH-TRACE to identify transmission groups. RAPR was then used to detect recombination events within each group, and analysis of natural selection detection, diversity, CTL epitope detection, glycosylation site detection, and co-receptor analysis were performed between recombinant and nonrecombinant sequences. In this analysis more than 70 transmission groups were identified, which corresponded to sequences from the United States and Germany. Data sets with more than 20 sequences were analyzed for recombination, estimating a recombination rate of 13.4 recombination events per genome for 417 recombinant sequences. Additionally, the diversity a number of glycosilation site is larger in recombinant sequences suggesting a role for recombination in immune escape".