Το SARS-CoV-2 ακολουθεί προβλέψιμα μεταλλακτικά βήματα

Το SARS-CoV-2 ακολουθεί προβλέψιμα μεταλλακτικά βήματα

Νέα ερευνητική μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα - το Λίνκολν αποκάλυψε στην πραγματικότητα ότι οι ανωμαλίες που εμφανίζονται στη μόλυνση SARS-CoV-19 που προκαλούν το COVID-2 φαίνεται να εμφανίζονται στο νοικοκυριό - ή τουλάχιστον στην κατηγορία των κοροναϊών που είναι πιο επικίνδυνες για τον άνθρωπο όντα.

Έχοντας αντιπαραβάλλει την πολύ πρώιμη πρόοδο του SARS-CoV-2 έναντι εκείνων των πιο αγαπημένων του, των βητακορωνών, η ομάδα της Νεμπράσκα ανακάλυψε ότι οι ανωμαλίες SARS-CoV-2 συμβαίνουν ουσιαστικά στις ίδιες περιοχές, τόσο γενετικά όσο και δομικά.

Οι μεταλλακτικές ομοιότητες μεταξύ του SARS-CoV-2 και επίσης των προδρόμων του, που αποτελούνται από τον άνθρωπο που μολύνει το SARS-CoV-1 και επίσης το MERS-CoV, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ενημέρωση των προβλέψεων για το πώς η μόλυνση που προκαλεί το COVID θα παραμείνει σίγουρα σε εξέλιξη, ισχυρίστηκαν οι επιστήμονες.

«Το πρόβλημα του να βλέπεις μόνο έναν ιό τη φορά είναι ότι χάνεις το δάσος για τα δέντρα», ισχυρίστηκε η Katherine LaTourrette, διδακτορική μαθητής στο πρόγραμμα Complex Biosystems στο Νεμπράσκα «Κοιτάζοντας αυτή τη μεγάλη εικόνα, μπορέσαμε να προβλέψουμε μεταλλακτική φύση του SARS-CoV-2. "

«Αυτό γίνεται σε αυτά τα ερωτήματα: Τα εμβόλια θα είναι αποτελεσματικά μακροπρόθεσμα; Ποιες παραλλαγές πρόκειται να γλιστρήσουν; Χρειαζόμαστε αυτό το ενισχυτικό πλάνο; Τα εμβολιασμένα άτομα θα μολυνθούν για δεύτερη φορά; "

«Πιθανότατα να χτυπάς αυτό το ταύρο»

Ο κληρονομικός κώδικας μιας λοίμωξης καθιερώνει την ικανότητά του να μολύνει κύτταρα και επίσης να τους καθοδηγεί να δημιουργήσουν ακόμη περισσότερα διπλά. Αυτός ο κώδικας περιλαμβάνει βασικές ουσίες ή νουκλεοτίδια, με ανωμαλίες που συμβαίνουν οπουδήποτε τα εν λόγω νουκλεοτίδια λαμβάνονται, αφαιρούνται ή ανταλλάσσονται μεταξύ τους. Πολλές ανωμαλίες έχουν ελάχιστο ή καθόλου αποτέλεσμα, ομοίως ότι η προσπάθεια χακαρίσματος ενός λεπτομερούς κωδικού πρόσβασης μετατρέποντας απλώς μια προσωπικότητα πιθανότατα θα σταματήσει να λειτουργεί.

Όμως, προσφέροντας επαρκείς ευκαιρίες, μια μόλυνση θα ανακαλύψει τελικά μια ανωμαλία ή ανωμαλίες που αλλάζουν τη δημιουργία των αρχιτεκτονικών αρθρώσεων ή αμινοξέων, επαρκή για να το βοηθήσουν πολύ καλύτερα κύτταρα επίθεσης και επίσης αναπαραγωγή - οφέλη που την βοηθούν να αντισταθμίσει διάφορα άλλα στρες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα ολοκαίνουργιο άγχος μπορεί επιπλέον να αποτρέψει τις ανοσολογικές δράσεις που αναμιγνύονται από υπάρχουσες ενέσεις, απαιτώντας την ανάπτυξη ολοκαίνουργιων ενέσεων για προστασία έναντι αυτού.

Η LaTourrette και επίσης ο σύμβουλός της, Hernan Garcia-Ruiz, ήταν ταραχώδεις αντίθετες μεταλλακτικές μορφές σε όλες τις λοιμώξεις που επιτίθενται σε διάφορα οργανικά βασίλεια - φυτά - όταν έπληξε η πανδημία SARS-CoV-2. Για να το κάνουν αυτό, οι επιστήμονες αξιολόγησαν τμήματα αλληλουχούμενου DNA από πανομοιότυπες περιοχές στα γονιδιώματα όλων των λοιμώξεων σε μια κατηγορία. Έψαχναν ειδικά για ανωμαλίες ενός σημείου: τμήματα στα οποία μόνο ένα νουκλεοτίδιο είχε πραγματικά μεταμορφωθεί. Αναγνωρίζοντάς τα, η ομάδα εξέτασε εάν εμφανίστηκαν συγκεκριμένες ανωμαλίες σε όλες τις σχετιζόμενες φυτικές μολύνσεις, μετά από αυτήν τη χαρτογράφηση αυτών των ανωμαλιών σε χρήσιμες ρυθμίσεις αμινοξέων στις λοιμώξεις.

«Πολλές φορές, οι ερευνητές έχουν ένα συγκεκριμένο φυτικό ιό που μελετούν», ισχυρίστηκε ο LaTourrette. «Το γνωρίζουν πολύ καλά. Αλλά η ερώτησή μας ήταν: Μεγάλη εικόνα, τι κάνει το γένος; Γνωρίζουμε ότι η παραλλαγή δεν είναι τυχαία. Συσσωρεύεται σε συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος και αυτές οι περιοχές (μερικές φορές) είναι συνεπείς σε ολόκληρο το γένος. Αυτές τείνουν να είναι περιοχές σημαντικές για πράγματα όπως η προσαρμογή του κεντρικού υπολογιστή - βασικά, περιοχές που θα πρέπει να συνεχίσουν να αλλάζουν προκειμένου να συνεχίσουν να εξελίσσονται με τον οικοδεσπότη τους.

"Έτσι, όταν συνέβη το COVID-19, σκεφτήκαμε, λοιπόν, μπορούμε να κατεβάσουμε τις ακολουθίες (betacoronavirus) και να τις τρέξουμε μέσω του αγωγού και να δούμε πού συμβαίνει η παραλλαγή."

Όταν το έκαναν, η LaTourrette και οι συνεργάτες της ανακάλυψαν ότι η υποτιθέμενη ακίδα υγιή πρωτεΐνη, η οποία προεξέχει από τους βητακοραναίους και επίσης αποκρύπτει την είσοδό τους απευθείας στα κύτταρα ξενιστές δεσμεύοντας με υποδοχείς εξωτερικά, αλλάζει γρήγορα σε όλους τους αναγνωρισμένους βητακοροναίους, που αποτελούνται από SARS-CoV 2.

Παρά τον έλεγχο μόνο για το 17% του γονιδιώματος SARS-CoV-2, η «υπερμεταβλητή» υγιής πρωτεΐνη ακίδα έχει συγκεντρώσει μέχρι τώρα περίπου το 50% των πλήρων ανωμαλιών της λοίμωξης, αποκάλυψαν οι επιστήμονες. Αυτές οι ανωμαλίες εμφανίζονται στις ίδιες περιοχές του γονιδιώματος, καθώς επίσης και στις ίδιες υπομονάδες της ακίδα με την υγιή πρωτεΐνη, όπως έχουν σε κάθε διαφορετικό ιό betacoronavirus μέχρι σήμερα.

«Όλες οι αναλύσεις μας έδειξαν ότι εκεί ακριβώς συμβαίνει η παραλλαγή», ισχυρίστηκε ο LaTourrette. «Δεν είχε σημασία όταν το κοιτάξαμε, ποια παραλλαγή κοιτάξαμε - η πρωτεΐνη ακίδα ήταν το κλειδί."

Η ομάδα έληξε επιπλέον, όπως έχουν και διάφοροι άλλοι ιολόγοι, ότι η υγιής πρωτεΐνη του άκρου SARS-CoV-2 είναι διαταραγμένη - ότι ενώ τα αμινοξέα της δημιουργούνται ακριβώς στον ίδιο βασικό σχεδιασμό, αυτό το σχέδιο έχει αυτό που ο LaTourrette ονόμασε «κάποιο δωμάτιο κουνάει» για να μετακινηθείτε δεξιά σε λίγες διάφορες ρυθμίσεις. Αυτό είναι πρόβλημα, ισχυρίστηκε, θεωρώντας ότι η αρχιτεκτονική προσαρμοστικότητα του παρέχει πιθανότατα και χρήσιμο χώρο ανακίνησης.

«Οι άνθρωποι μπορεί να έχουν ελαφρώς διαφορετικούς κυτταρικούς υποδοχείς, από άτομο σε άτομο», ισχυρίστηκε ο LaTourrette. «Έτσι λοιπόν πρέπει να έχετε έναν υποδοχέα (spike protein) που μπορεί να φιλοξενήσει αυτές τις μικρές βάρδιες. Εάν ήταν πολύ διαταγμένο και δεν μπορούσε να μετατοπιστεί, τότε ίσως δεν θα μπορούσε να μολύνει όλους. Αλλά έχοντας αυτήν την ευελιξία, είναι ένας πολύ καλύτερος ιός. "

«Βασικά, αυτή η περιοχή είναι υπερμεταβλητή και είναι ευέλικτη. Είναι λοιπόν το διπλό whammy. "

Αυτές οι υψηλές ιδιότητες θα παραμείνουν σίγουρα για να κάνουν το SARS-CoV-2 έναν φοβερό αντίπαλο που απαιτεί επιφυλακή για να αποφύγει το άμεσο μέλλον, ισχυρίστηκε ο LaTourrette. Αλλά η κατανόηση των αντοχών της, την οποία το μετασχηματιστικό υπόβαθρο διαφόρων άλλων βητακοροναϊών μπορεί να λειτουργεί ως μια λογική ματιά του μέλλοντος αυτού, πρέπει να βοηθήσει τους ιολόγους και επίσης τους εμβολιολόγους να σχεδιάσουν όπως απαιτείται.

Τα εμβόλια μπορεί να χρειαστεί να προχωρήσουν στοχεύοντας την ξεχωριστή υγιή πρωτεΐνη, καθώς αναπτύσσεται το SARS-CoV-2, αλλά μιλώντας με τα μεταλλακτικά πρότυπα των βητακοροναϊών μπορεί να βοηθήσουν τους επιστήμονες να προβάλουν ποια ονόματα τομέων της υγιούς πρωτεΐνης είναι τα περισσότερα και επίσης το λιγότερο πιθανό να αλλάξουν. Και αυτό μπορεί να κάνει έναν στόχο μετεγκατάστασης πολύ πιο εύκολο να χτυπήσει, ισχυρίστηκε ο LaTourrette.

«Αν κλείσεις τα μάτια σου όταν ρίχνεις ένα βελάκι σε ένα dartboard, θα μπορούσε να πάει οπουδήποτε», ισχυρίστηκε. «Αλλά κοιτάζοντας τα άλλα είδη (betacoronavirus), έχετε μια ιδέα για το πού είναι πιθανό να προσγειωθεί. Και είναι πιο πιθανό να χτυπήσετε το μάτι του ταύρου. "

Αν και η LaTourrette επέστρεψε στην ουσία στο βασίλειο των φυτών, ισχυρίστηκε ότι η δυνατότητα προσαρμογής της δουλειάς της σε μια τέτοια ώθηση επιβεβαιώνεται ευχάριστη κάθε φορά που η ικανοποίηση παρέμεινε σε σύντομο εφοδιασμό.

«Για εμάς, η μετάβαση από (φυτά) σε φυτά σε κοροναϊούς ήταν ένας πολύ θετικός τρόπος να δείξουμε ότι μπορείτε να πάρετε την επιστήμη και τις γνώσεις σας και ότι μπορείτε να την εφαρμόσετε προς όφελος της κοινωνίας», ισχυρίστηκε ο LaTourrette. «Έχουμε δει μερικά πραγματικά υπέροχα παραδείγματα τα τελευταία ενάμισι χρόνια ομάδων που κάνουν αυτή τη μετατόπιση."

«Ακόμα κι αν είναι μια πολύ δύσκολη στιγμή, και υπάρχει πολλή δυσκολία, νομίζω ότι είναι πραγματικά θετικό να βλέπουμε τους επιστήμονες να ενώνονται και να μπορούν να συνεισφέρουν σε ένα σκοπό μαζί».

Ο LaTourrette και επίσης ο Garcia-Ruiz, αναπληρωτής δάσκαλος της παθολογίας των φυτών στο Κέντρο ιολογίας της Νεμπράσκα, πραγματοποίησαν την ερευνητική μελέτη με την τρέχουσα μεταπτυχιακή τάξη Natalie Holste, τη διδακτορική μαθητή Rosalba Rodriguez-Peñan και επίσης τον Raquel Arruda Leme, έναν επιστήμονα από τη Βραζιλία.