Detección bioinformática de nuevos agentes subvirales de RNA circular con ribozimas

Abstract

[ES] Las ribozimas son biomoléculas enzimáticas cuyo centro catalítico está compuesto exclusivamente de ácido ribonucleico (RNA). Las ribozimas pequeñas de autocorte son una familia de ribozimas que se caracterizan por tener en común un pequeño tamaño y hallarse dispersas en los genomas de organismos de todos los reinos, incluyendo agentes subvirales de RNA circular de plantas (viroides) y animales (virus Delta de la hepatitis humana). Las zoonosis víricas han tenido un gran impacto en la salud humana, siendo un ejemplo notable la pandemia COVID-19 actualmente en curso causada por el coronavirus SARS-CoV-2. La identificación y caracterización del viroma de la Tierra es un paso fundamental en la lucha frente a futuras pandemias virales, y el objetivo del siguiente trabajo se centró en la búsqueda bioinformática de nuevos genomas virales de RNA circular en datos de secuenciación masiva obtenidos de diversos orígenes biológicos. Para ello, se analizaron 26 colecciones de datos metagenómicos y metatranscriptómicos procedentes de la base de datos Sequence Read Archive mediante la herramienta bioinformática Infernal con la finalidad de identificar la presencia de contigs conteniendo pequeñas ribozimas pertenecientes a secuencias de virus de RNA circular tipo Delta virus. Además, se emplearon herramientas informáticas predictivas para conocer la estructura secundaria de sus RNAs y la secuencia de las proteínas que codifican. Esta búsqueda exhaustiva condujo a la identificación de 126 elementos de RNA circular en total, de los cuales 37 pertenecerían virus tipo Delta, 39 a agentes tipo viroide y 50 en los que se agruparían elementos nuevos de genoma circular con ribozimas aún por caracterizar.

[EN] Ribozymes are enzymatic biomolecules whose catalytic center is composed exclusively of ribonucleic acid (RNA). Small self-cleaving ribozymes are a family of ribozymes characterized by a common small size and dispersed in the genomes of organisms from all kingdoms, including circular RNA subviral agents from plants (viroids) and animals (human hepatitis Delta virus). Viral zoonoses have had a major impact on human health, a notable example being the currently ongoing COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2 coronavirus. The identification and characterization of the Earth virome is a fundamental step in the fight against future viral pandemics, and the aim of the following work focused on the bioinformatic search for novel circular RNA viral genomes in massive sequencing data obtained from diverse biological sources. For this purpose, 26 metagenomic and metatranscriptomic data collections from the Sequence Read Archive database were analyzed using the Infernal bioinformatics tool in order to identify the presence of contigs containing small ribozymes belonging to Delta virus-type circular RNA virus sequences. In addition, predictive computational tools were used to know the secondary structure of their RNAs and the sequence of the proteins they encode. This exhaustive search led to the identification of 126 circular RNA elements in total, of which 37 belong to Delta-like viruses, 39 to viroid-like agents and 50 in which new circular genomes with ribozymes that have not yet been characterized are grouped.