Los genomas de los coronavirus son moléculas de ARN monocatenario de sentido positivo con una región no traducida (UTR) en el extremo 5' que se denomina 5' UTR . La 5′UTR es responsable de importantes funciones biológicas, como la replicación viral , la transcripción [1] y el empaquetado. [2] La UTR 5′ tiene una estructura secundaria de ARN conservada , pero los diferentes géneros de coronavirus ( alfa , beta , gamma y deltacoronavirus ) tienen diferentes características estructurales que se describen a continuación.
Los primeros 150 a 200 nucleótidos dentro de la UTR 5' de los alfacoronavirus están altamente estructurados y se ha demostrado que se conservan a nivel estructural. Se predice que las UTR 5 ′ contienen tres bucles de vástago conservados : [3]
Aguas abajo de SL4 se encuentra SL5 , que se superpone con el primer ORF del genoma viral. Los tres bucles terminales de SL5 contienen una secuencia conservada 5′-UUCCGU-3′y se cree que actúan como señal de empaquetado. [2]
Al igual que en el alfacoronavirus, los primeros 150 a 200 nucleótidos dentro de la 5' UTR del betacoronavirus están altamente estructurados y contienen tres bucles de tallo conservados (SL1, SL2 y SL4).
El SARS-CoV y el BCoV tienen un vástago-bucle adicional, llamado SL3 , que contiene la secuencia TRS-L en su región de bucle. [4] Esto es crucial para la síntesis de sgRNA durante la replicación viral. Sin embargo, según las predicciones, SL3 no es estable en otros Betacoronavirus como MHV .
Al igual que otros sarbecovirus, se prevé que la UTR 5 ′ del SARS-CoV-2 consistirá en cuatro bucles de tallo distintos, a saber, SL1, SL2, SL3 y SL4. Además, hay presente una estructura más grande, SL5 , que incluye los primeros ORF de la poliproteína pp1a . Tenga en cuenta que SL3 suele estar presente en los coronavirus del SARS, pero no necesariamente se conserva entre otros betacoronavirus. [5]
La 5' UTR de los gammacoronavirus es similar a la 5' UTR de los alfa y betacoronavirus, ya que también contienen tres hélices denominadas SL1, SL2 y SL4. Además, en un subconjunto de gammacoronavirus se observa un tercer tallo en bucle, SL3 . SL1 y SL2 tienen impactos importantes en el nivel de replicación viral, mientras que se supone que SL4 desempeña un papel como "espaciador" durante el cambio de plantilla de la síntesis de sgRNA.
La 5′UTR de los deltacoronavirus es similar a las 5′UTR de los alfa y betacoronavirus, ya que también contienen tres hélices denominadas SL1, SL2 y SL4. Las predicciones muestran un cuarto tallo-bucle conservado ( SL3 ) entre SL2 y SL4, a veces observado también en los betacoronavirus y gammacoronavirus. SL3 suele exponer la secuencia TRS-L en la región del bucle.