El extremo 3' UTR del genoma de los flavivirus es un potenciador del inicio de la traducción viral.

Alfredo Berzal-Herranz, Beatriz Berzal-Herranz, Sara Esther Ramos-Lorente and Cristina Romero-López.

International Journal of Molecular Sciences, agosto 2022

RESUMEN

Los virus dependen de la maquinaria celular para sintetizar sus proteínas, y han desarrollado diferentes mecanismos que les permiten competir con los mRNA celulares para acceder a ella. El género Flavivirus es un gran grupo de virus de RNA de cadena sencilla y polaridad positiva que incluye varios patógenos humanos importantes, como los virus del Nilo Occidental (WNV), Dengue (DENV) o Zika (ZIKV). El genoma de los flavivirus porta una estructura cap de tipo 1 en su extremo 5’, necesaria para el principal mecanismo de iniciación de la traducción. Se ha demostrado que varios miembros del género también utilizan un mecanismo de traducción independiente de cap. El presente trabajo aporta pruebas de que el extremo 5’ no traducible (UTR) del WNV también promueve un mecanismo de iniciación de la traducción independiente de cap en células de mamíferos y de insectos, lo que refuerza la hipótesis de que ésta podría ser una estrategia general de inicio de traducción de los flavivirus. Al igual que se ha descrito para otros flavivirus, mostramos que este mecanismo depende de la presencia del extremo 3’ UTR del genoma viral. Los resultados también muestran que la 3’ UTR del genoma del WNV potencia la traducción dependiente de cap. Curiosamente, el extremo 3’ UTR del genoma de WNV puede ser sustituido por el de otros flavivirus manteniéndose el efecto potenciador de la traducción, lo que sugiere que dicho efecto no se debe a un mecanismo molecular que implica interacciones directas RNA-RNA. Además, la supresión de elementos estructurales específicos del extremo 3’ UTR del genoma de WNV conduce a un aumento de la traducción dependiente e independiente de cap. Estos hallazgos sugieren que el extremo 3’ UTR está involucrado en la regulación precisa del inicio de la traducción.

Figura:Esquema representativo del ciclo replicativo del WNV. Se muestra un esquema general del proceso de infección celular de los flavivirus, incluyendo el mecanismo propuesto de entrada en la célula, traducción del genoma, replicación, ensamblaje de nuevas partículas virales y su salida al medio extracelular. Ampliado se muestra un esquema representativo del RNA genómico del WNV, en el que se destacan los principales elementos estructurales de los extremos no traducibles, 5’ y 3’ UTRs. En el mismo se señalan las principales conclusiones de nuestro  trabajo: el genoma de WNV también puede utilizar un mecanismo de inicio de traducción independiente de cap; el extremo 3’ UTR del genoma actúa como potenciador de la traducción dependiente e independiente de cap; hemos identificado elementos estructurales del extremo 3’ UTR que regulan diferencialmente el inicio de traducción viral, sugiriendo la existencia de un proceso complejo de regulación de la síntesis de proteínas virales ejercido por el extremo 3’ UTR del genoma del virus.

https://www.mdpi.com/1422-0067/23/15/8604