SARS-CoV-2 po předvídatelných mutačních stopách

SARS-CoV-2 po předvídatelných mutačních stopách

Nová výzkumná studie z University of Nebraska – Lincoln ve skutečnosti odhalila, že anomálie vyskytující se u infekce SARS-CoV-19 způsobující COVID-2 se zdají běžet v domácnosti - nebo přinejmenším v kategorii nejnebezpečnějších lidských koronavirů bytosti.

Po porovnání velmi raného pokroku SARS-CoV-2 a jeho nejbližších blízkých, betakoronavirů, skupina Nebraska zjistila, že anomálie SARS-CoV-2 se odehrávají v zásadě ve stejných oblastech, a to jak geneticky, tak strukturálně.

Mutační podobnosti mezi SARS-CoV-2 a také jeho prekurzory, sestávajícími z člověka infikujícího SARS-CoV-1 a také MERS-CoV, by mohly pomoci oznámit předpovědi přesně toho, jak bude infekce způsobující COVID jistě pokračovat v pokroku, vědci tvrdili.

"Problémem pohledu pouze na jeden virus najednou je to, že ztratíte les pro stromy," tvrdila Katherine LaTourrette, doktorandka v programu Complex Biosystems v Nebrasce. "Při pohledu na tento celkový obraz jsme byli schopni předpovědět mutační povaha SARS-CoV-2. “

"Tím se dostáváme k těmto otázkám: Budou vakcíny dlouhodobě účinné?" Které varianty se budou plížit? Potřebujeme ten posilovací zásah? Budou očkovaní lidé nakaženi podruhé? “

"S největší pravděpodobností udeříš do toho býčího oka"

Dědičný kód infekce stanoví jeho schopnost kontaminovat buňky a také je vést k vytvoření ještě více duplikátů sebe sama. Tento kód zahrnuje základní látky nebo nukleotidy, přičemž anomálie se odehrávají kdekoli, kde tyto nukleotidy získají, odečtou nebo vymění navzájem. Mnoho anomálií má malý nebo žádný výsledek, podobně jako pokus o hacknutí podrobného hesla transformací jednoduše jedné osobnosti pravděpodobně přestane fungovat.

Pokud však infekce nabídne dostatek příležitostí, nakonec odhalí anomálie nebo anomálie, které mění nastavení jejích architektonických kloubů, nebo aminokyselin, které jsou dostatečné k tomu, aby jí pomohly mnohem lépe napadat buňky a také reprodukovat - výhody, které jí pomáhají překonat různé další stresy. V některých situacích může zcela nový stres navíc odvrátit imunitní akce smíchané s existujícími injekcemi, což vyžaduje růst zcela nových injekcí, aby se proti nim chránilo.

LaTourrette a také její poradce Hernan Garcia-Ruiz byly hektické kontrastní mutační vzorce v průběhu infekcí, které napadly různé organické království - rostliny - když udeřila pandemie SARS-CoV-2. Vědci k tomu vyhodnotili části sekvenované DNA ze stejných oblastí na genomech všech infekcí v dané kategorii. Hledali zejména jednobodové anomálie: úseky, ve kterých se skutečně transformoval jeden nukleotid. Jejich identifikací skupina zkoumala, zda se konkrétní anomálie objeví v průběhu asociovaných rostlinných infekcí, poté mapovala tyto anomálie na užitečné úpravy aminokyselin v infekcích.

"Mnohokrát mají vědci specifický rostlinný virus, který studují," prohlásila LaTourrette. "Vědí to opravdu dobře." Ale naše otázka byla: Celkový obraz, co ten rod dělá? Víme, že variace není náhodná. Hromadí se v konkrétních oblastech genomu a tyto oblasti jsou (někdy) v celém rodu konzistentní. Ty mají tendenci být oblastmi důležitými pro věci, jako je adaptace hostitele - v zásadě oblasti, které se budou muset neustále měnit, aby se společně s hostitelem vyvíjely. “

"Takže když došlo k COVID-19, mysleli jsme si, že si můžeme stáhnout (betacoronavirové) sekvence a spustit je potrubím a zjistit, kde se tato variace vyskytuje."

Když to udělali, LaTourrette a také její spolupracovníci zjistili, že údajný špičkový zdravý protein, který vyčnívá z betacoronavirů a také vylučuje jejich vstup přímo do hostitelských buněk navázáním na receptory zvnějšku, se rychle mění ve všech uznávaných betacoronavirech, sestávajících z SARS-CoV- 2.

Navzdory auditu pouze 17% genomu SARS-CoV-2 má „hyper-variabilní“ spike zdravý protein ve skutečnosti až dosud shromážděno přibližně 50% úplných anomálií infekce, odhalili vědci. Tyto anomálie vznikají ve velmi stejných oblastech genomu a také ve velmi stejných podjednotkách zdravého proteinu s hroty, jaké mají dnes v různých různých betacoronavirech.

"Všechny naše analýzy ukázaly, že právě tam se ta variace děje," tvrdila LaTourrette. "Nezáleželo na tom, kdy jsme se na to podívali, na jakou variantu jsme se podívali - klíčový protein byl klíč."

Skupina navíc skončila, jak mají různí další virologové, že zdravý protein špice SARS-CoV-2 je neuspořádaný - že zatímco její aminokyseliny jsou nastaveny do stejného základního designu, tento design má to, co LaTourrette nazvala „nějaká kroutící se místnost“ přejít přímo do několika různých nastavení. To je problém, tvrdila, za to, že jeho architektonická přizpůsobivost s největší pravděpodobností poskytuje také nějaký užitečný otřesový prostor.

"Lidé mohou mít mírně odlišné buněčné receptory, od člověka k člověku," tvrdila LaTourrette. "Takže musíte mít receptor (protein s hroty), který dokáže tyto malé posuny pojmout." Pokud by to bylo velmi objednané a nemohlo by se to posunout, pak by to nemohlo nakazit každého. Ale díky této flexibilitě je to mnohem lepší virus. “

"V zásadě je tato oblast hyper-variabilní a je flexibilní." Takže je to dvojitá whammy. “

Tyto vysoké kvality jistě zůstanou, aby se SARS-CoV-2 stal úžasným protivníkem, který vyžaduje bdělost, která by odvrátila přímou budoucnost, tvrdila LaTourrette. Ale pochopení jeho staminas, které transformační pozadí různých jiných betacoronavirů může fungovat jako rozumný pohled do budoucnosti, musí pomoci virologům a také vakcinologům plánovat podle potřeby.

Při vývoji SARS-CoV-2 bude možná nutné, aby vakcíny pokračovaly v cílení na odlišný zdravý protein, ale mluvení s mutačními vzory betacoronavirů může vědcům pomoci při projekci, které názvy domén zdravého proteinu jsou nejpravděpodobnější a také nejpravděpodobnější. A to by mohlo umožnit mnohem snadněji zasáhnout přemístitelný cíl, tvrdila LaTourrette.

"Pokud zavřeš oči, když vrháš šipku na terč, může to jít kamkoli," prohlásila. "Ale při pohledu na ostatní druhy (betacoronavirus) máte představu, kde je pravděpodobné, že přistanou." A je pravděpodobnější, že zasáhnete toho býčího oka. “

Ačkoli se LaTourrette ve skutečnosti v současné době vrátila zpět do království rostlin, tvrdila, že možnost přizpůsobit svou práci takové tlačné funkci potvrdila potěšení pokaždé, když spokojenost zůstala v krátké nabídce.

"Pro nás byl přechod k (přechodu) z rostlin na koronaviry skutečně pozitivním způsobem, jak ukázat, že si můžete vzít svoji vědu a své znalosti a můžete je použít ve prospěch společnosti," tvrdila LaTourrette. "Viděli jsme několik opravdu skvělých příkladů v uplynulém roce a půl skupin, které provedly tento posun."

"I když je to velmi obtížná doba a je tu spousta těžkostí, myslím si, že je opravdu pozitivní vidět vědce scházet se a být schopni společně přispět k dosažení cíle."

LaTourrette a také Garcia-Ruiz, spolupracovník učitele rostlinné patologie v Nebraska Center for Virology, provedli výzkumnou studii se současnou magisterkou Natalie Holste, doktorandkou Rosalbou Rodriguez-Peñan a také Raquel Arruda Leme, vědkyní z Brazílie.