Uma mutação é uma alteração na sequência de bases de DNA ou RNA em um genoma. Algumas mutações ocorrem durante a replicação do genoma devido a erros cometidos pelas enzimas de polimerase que replicam DNA ou RNA. Ao contrário da DNA polimerase, a RNA polimerase é propensa a erros porque não é capaz de “rever” o seu trabalho. Vírus com genomas constituídos por RNA, como o HIV, acumulam mutações mais rapidamente do que vírus com genomas constituídos por DNA. Como a mutação e a recombinação fornecem a matéria-prima para a evolução adaptativa, os vírus constituídos por RNA podem evoluir rapidamente resistência a fármacos antivirais.

Comparar Mutações Permite-nos Reconstruir a Evolução

Um grande objetivo na biologia moderna é revelar a história evolutiva comparando sequências de genomas. Uma aplicação prática importante dessas análises é o estudo da evolução dos vírus causadores de doenças. O sequenciamento do genoma tornou-se tão rápido e barato que agora é possível investigar as origens e evolução contínua dos vírus durante um surto de doença.

Por exemplo, em 2013, uma nova estirpe de influenza aviária chamada H7N9 surgiu na China e causou doenças respiratórias graves em humanos. Comparando as mutações em vírus isolados de humanos e várias espécies de aves, os investigadores foram capazes de mostrar que o ancestral desta estirpe de gripe provavelmente teve origem em populações Chinesas de patos domésticos antes de ter sido transmitido para galinhas. A estirpe ancestral posteriormente recombinou com outros vírus de aves para gerar a estirpe H7N9 que infectou humanos. Estas análises identificaram os mercados de aves vivas como a provável fonte de infeções humanas. Além disso, enquanto investigavam a evolução da estirpe H7N9, os investigadores encontraram uma estirpe adicional de gripe aviária que provavelmente pode infectar humanos. Este trabalho demonstra como as análises evolutivas das mutações podem fornecer informações críticas aos epidemiologistas durante uma epidemia.