Número efetivo de códons utilizados (Nc) e conteúdo GC

Quanto à variação dos valores de mediana do Nc (52,9685 - 56,876), observamos pouco viés para de utilização do número efetivo de códons sinônimos, uma vez que tais viéses seriam caracterizados por valores de Nc abaixo de 40 (BELALOV; LUKASHEV, 2013).

O menor valor encontrado para o Nc foi para o gene M do ciclo aéreo (47,718), enquanto os maiores valores de Nc (61) foram encontrados para o gene M do ciclo aéreo e genes P de ambos os ciclos

É interessante observar que os valores de Nc iguais a 61 indicam total ausência de viés para a utilização de códons sinônimos, o que significa que os gene M do ciclo aéreo e genes P de ambos os ciclos utilizam todos os códons sinônimos possíveis para a síntese de aminoácidos (59 códons) (WRIGHT, 1990; BELALOV; LUKASHEV, 2013; BRANDÃO, 2013).

Os valores de Nc encontrados mostram que todos os genes do RABV, seja no ciclo aéreo ou terrestre, utilizam muitos ou até mesmo todos os códons sinônimos para codificar um mesmo aminoácido. Apesar de todos os genes do RABV utilizarem pelo menos dois códons sinônimos para codificar um mesmo aminoácido, as análises de RSCU indicam que alguns códons sinônimos são utilizados preferencialmente no ciclo aéreo e/ou no ciclo terrestre do RABV (Quadro 16). Isto pode estar relacionado às pressões de seleções para a eficiência da tradução das proteínas e manutenção da estrutura e função do RNAm relacionada a posição de diferentes códons sinônimos em sua molécula (COLEMAN et al., 2008; LAURING et al., 2012; BELALOV; LUKASHEV, 2013)

Em organismos procariontes existe uma relação inversamente proporcional entre Nc e expressão gênica, sendo que os genes mais expressos nestes organismos apresentam os menores valores de Nc quando comparados aos valores de Nc encontrados para os genes de menor expressão. Em eucariotos esta relação entre Nc e expressão gênica não foi encontrada. (WRIGHT, 1990). Porém, deve-se lembrar de que a expressão gênica do RABV é controlada também por fatores intrínsecos do próprio RABV, como propriedades inerentes a RNA- polimerase RNA dependente e a a própria estrutura do genoma, como por exemplo, o tamanho das regiões intergênicas (FINKE et al., 2000; SCHNELL et al., 2010).

Quando se analisa do ponto de vista da teoria dos sistemas a interação entre o RABV e um tecido ou células eucariontes infectada, o que se observa é sistema complexo e adaptativo

eucarionte, e desta forma espera-se que os resultados encontrados para os valores de Nc do RABV sigam os padrões de seus hospedeiros.

Uma comparação gráfica do Nc vs GC3 fornece uma visualização da relação do uso preferencial de códons sinônimos com vieses mutacionais ou seleção natural . Na hipótese de ausência de seleção, o gene em questão estaria sujeito a restrições causadas pelo conteúdo GC3, e os pontos no gráfico estariam em cima da curva, sendo os pontos fora da curva, indicativos de Nc relacionado à seleção natural (WRIGHT, 1990; BRANDÃO, 2013).

Sendo assim podemos observar que para os genes G e L (Figuras 11E e 11F), todas as amostras analisadas, nos ciclos aéreo e terrestre tem o seu Nc fora da curva GC3, mostrando provavelmente que o número efetivo de códons utilizados nestes genes do RABV foi moldado via seleção natural.

Para o gene N, a maioria absoluta das amostras apresentou esta mesma relação entre Nc e seleção natural, com exceção aparentemente de uma amostra circulante no ciclo terrestre. Destacadamente, observou-se pouca sobreposição das distribuições de Nc vs GC3 para o gene N, sendo que as diferenças nos conteúdos GC3 encontradas para este gene nos ciclos aéreo e terrestre poderiam explicar esta diferença de padrão na distribuição Nc vs GC3 entre os ciclos (Figura 11B e Quadro 15).

No gene P observamos que apenas amostras do ciclo aéreo se localizaram sobre a curva da frequência do conteúdo GC3, indicando os prováveis vieses mutacionais correlacionados ao conteúdo CG3 ao Nc encontrado para estas amostras de RABV.

Já para o gene M, encontramos amostras do ciclo aéreo e terrestre sobrepostas a curva do conteúdo GC3, sugerindo que este seria o gene do RABV em ambos os ciclos com a maior correlação entre Nc e vieses mutacionais.

Diante do exposto pode-se sugerir que para ambos os ciclos do RABV, a seleção natural apresenta um papel fundamental para os altos valores de Nc encontrados para todos os genes, principalmente N, G e L.

Pode-se também relacionar os resultados obtidos para os altos valores de Nc encontrados para todos os genes nos ciclos aéreo e terrestre do RABV aos resultados encontrados nas análises do regime de seleção atuante em cada gene. Os valores de Nc sugerem a grande utilização de códons sinônimos o que estaria relacionado à grande quantidade de códons em ambos os ciclos do RABV que se mostraram sob seleção purificadora.

Com relação ao ciclo aéreo, para os genes P, M e L foi encontrada significância estatística para os maiores valores de mediana de NC encontrados em relação ao ciclo

terrestre, o que pode ser relacionado aos maiores valores de dN-dS para estes genes no ciclo aéreo em relação ao ciclo terrestre, indicando novamente uma provável maior robustez genética do ciclo aéreo em relação ao ciclo terrestre (DRAGHI et al., 2010; LAURING et al., 2012; WASIK; TURNER, 2013).

5.8.3 Uso relativo de códons sinônimos (RSCU)

Como observado no quadro 16, encontraram-se diferenças estatisticamente significativas (p < 0,05) entre a proporção dos códons preferidos utilizados pelos cinco genes do RABV de acordo com o ciclo analisado. Isto demonstra que embora os cinco genes dos RABV dos ciclos aéreo e terrestre utilizem mais de um códon sinônimo para a tradução de seus aminoácidos, sua frequência de utilização não é mesma para cada gene em ambos os ciclos, existindo códons preferidos e preteridos dependendo do ciclo do RABV analisado.

Como já discutido, restrições relativas a manutenção da estrutura da molécula de RNAm, seleção para a otimização da tradução de proteínas e a correlação com o conjunto de RNAs transportadores mais utilizados pela célula hospedeira estão em teoria atuando nos processo adaptativos que levara a esta divergência na proporção da utilização de códons sinônimos entre os RABV dos ciclos aéreo e terrestre (JENKINS; HOLMES, 2003; TULLER et al., 2010; LAURING et al., 2012).

5.9 DIVERSIDADE GENÉTICA CALCULADA ATRAVÉS DA DISTÂNCIA