SARS-CoV-2 mengikuti jejak mutasi yang dapat diramalkan

SARS-CoV-2 mengikuti jejak mutasi yang dapat diramalkan

Kajian penyelidikan baru dari University of Nebraska – Lincoln sebenarnya telah mendedahkan bahawa anomali yang berlaku pada jangkitan SARS-CoV-19 yang menyebabkan COVID-2 nampaknya berlaku di rumah tangga– atau paling tidak kategori koronavirus yang paling berbahaya bagi manusia makhluk.

Setelah membezakan kemajuan SARS-CoV-2 yang sangat awal berbanding dengan orang yang paling disayanginya, betacoronavirus, kumpulan Nebraska mendapati bahawa anomali SARS-CoV-2 berlaku di kawasan yang sama pada dasarnya, baik secara genetik dan juga struktur.

Kemiripan mutasi di antara SARS-CoV-2 dan juga pendahulunya, yang terdiri daripada SARS-CoV-1 yang menjangkiti manusia dan juga MERS-CoV, dapat membantu memberitahu ramalan tentang bagaimana jangkitan penyebab COVID pasti akan terus maju, para saintis mendakwa.

"Masalah melihat hanya satu virus pada satu masa adalah anda kehilangan hutan dari pokok-pokok," kata Katherine LaTourrette, seorang murid doktoral dalam program Kompleks Biosystem diNebraska "Dengan melihat gambaran besar ini, kami dapat meramalkan sifat mutasi SARS-CoV-2. "

"Itu masuk ke pertanyaan berikut: Apakah vaksin akan efektif dalam jangka panjang? Varian mana yang akan digunakan? Adakah kita memerlukan penggera itu? Adakah orang yang diberi vaksin akan dijangkiti kali kedua? "

'Anda kemungkinan besar akan menyerang mata lembu itu'

Kod keturunan jangkitan membuktikan keupayaannya untuk mencemari sel dan juga membimbing mereka untuk membuat lebih banyak pendua itu sendiri. Kod itu merangkumi bahan asas, atau nukleotida, dengan anomali berlaku di mana sahaja nukleotida tersebut disertakan, dipotong atau ditukar antara satu sama lain. Banyak anomali mempunyai hasil yang sedikit atau tidak, sama seperti percubaan untuk menggodam kata laluan terperinci dengan mengubah satu keperibadian kemungkinan akan berhenti berfungsi.

Tetapi dengan menawarkan peluang yang mencukupi, jangkitan akhirnya akan menemui anomali atau anomali yang mengubah pembentukan sendi seni bina, atau asid amino, cukup untuk menolong sel serangan yang lebih baik dan juga menghasilkan semula - faedah yang membantunya mengatasi pelbagai tekanan lain. Dalam beberapa keadaan, tekanan yang baru dapat mencegah tindakan imun yang dicampurkan dengan suntikan yang ada, yang memerlukan pertumbuhan suntikan baru untuk melindungi berbanding dengan itu.

LaTourrette dan juga penasihatnya, Hernan Garcia-Ruiz, mempunyai corak mutasi yang sangat kontras sepanjang jangkitan yang menyerang pelbagai kerajaan organik - tumbuhan - ketika wabak SARS-CoV-2 melanda. Untuk melakukannya, para saintis menilai bahagian DNA yang diuraikan dari kawasan yang sama pada genom semua jangkitan dalam satu kategori. Mereka mencari terutamanya anomali satu titik: bahagian di mana satu nukleotida sebenarnya telah berubah. Dengan mengenal pasti mereka, kumpulan itu meneliti apakah terdapat anomali tertentu sepanjang jangkitan tumbuhan yang berkaitan, setelah itu memetakan anomali tersebut kepada penyesuaian asid amino yang berguna dalam jangkitan.

"Sering kali, para penyelidik mempunyai virus tumbuhan tertentu yang mereka pelajari," kata LaTourrette. "Mereka tahu betul. Tetapi persoalan kami adalah: Gambaran besar, apa yang dilakukan oleh genus? Kami tahu bahawa variasi tidak rawak. Ia terkumpul di kawasan tertentu dari genom, dan kawasan-kawasan tersebut (kadang-kadang) konsisten di seluruh genus. Kawasan tersebut cenderung menjadi bidang penting bagi hal-hal seperti penyesuaian host - pada dasarnya, kawasan yang perlu terus berubah agar dapat terus berkembang bersama host mereka. "

"Oleh itu, ketika COVID-19 berlaku, kami fikir, kami boleh memuat turun urutan (betacoronavirus) dan menjalankannya melalui saluran paip dan melihat di mana variasi itu berlaku."

Ketika mereka melakukannya, LaTourrette dan rakan-rakannya mendapati bahawa protein sihat yang diharapkan, yang keluar dari betacoronavirus dan juga menyembunyikan masuknya ke sel inang dengan mengikat reseptor secara luaran, berubah dengan cepat di seluruh semua betacoronavirus yang dikenali, yang terdiri daripada SARS-CoV- 2.

Walaupun hanya mengaudit 17% genom SARS-CoV-2, protein sihat lonjakan 'hiper-variabel' sebenarnya hingga kini mengumpulkan sekitar 50% dari anomali lengkap jangkitan, para saintis mengungkapnya. Anomali tersebut timbul di kawasan genom yang sama, dan juga sub-unit protein sihat yang sama, seperti yang terdapat pada setiap jenis betacoronavirus lain hingga kini.

"Semua analisis kami menunjukkan bahawa di situlah variasi terjadi," LaTourrette mendakwa. "Tidak menjadi masalah ketika kami melihatnya, varian apa yang kami perhatikan — protein lonjakan adalah kunci."

Kelompok ini juga berakhir, seperti yang dinyatakan oleh pelbagai ahli virologi lain, bahawa protein sihat SARS-CoV-2 tidak teratur - bahawa sementara asid aminonya disusun tepat ke dalam reka bentuk asas yang sama, reka bentuk itu mempunyai apa yang disebut LaTourrette sebagai "beberapa bilik bergoyang" untuk bergerak ke dalam sedikit pelbagai persediaan. Itu masalah, dia mendakwa, menganggap bahawa kemampuan senibina itu juga memberikan ruang gegaran yang berguna.

"Manusia mungkin mempunyai reseptor sel yang sedikit berbeza, dari orang ke orang," dakwa LaTourrette. “Oleh itu, anda mesti mempunyai reseptor (spike protein) yang dapat mengakomodasi pergeseran kecil itu. Sekiranya ia sangat teratur, dan tidak dapat beralih, maka mungkin tidak dapat menjangkiti semua orang. Tetapi dengan mempunyai kelenturan itu, ia adalah virus yang jauh lebih baik. "

“Pada asasnya, kawasan ini berubah-ubah dan sangat fleksibel. Jadi ini adalah whammy berganda. "

Kualiti tinggi itu pasti akan menjadikan SARS-CoV-2 musuh yang hebat yang menuntut agar berjaga-jaga untuk menangkal masa depan secara langsung, kata LaTourrette. Tetapi memahami staminanya, yang latar belakang transformatif dari pelbagai betacoronavirus lain dapat berfungsi sebagai intipan masa depan yang masuk akal, perlu membantu ahli virologi dan juga ahli vaksin merancang jika perlu.

Vaksin mungkin perlu terus menyasarkan protein sihat lonjakan yang berbeza ketika SARS-CoV-2 berkembang, tetapi bercakap dengan corak mutasi betacoronavirus mungkin membantu saintis memproyeksikan nama domain protein sihat yang paling dan juga yang paling mungkin berubah. Dan itu mungkin menjadikan sasaran pemindahan jauh lebih mudah untuk menyerang, kata LaTourrette.

"Sekiranya anda menutup mata ketika melempar anak panah ke papan dart, ia boleh pergi ke mana saja," katanya. "Tetapi dengan melihat spesies (betacoronavirus) yang lain, anda dapat mengetahui di mana kemungkinan ia akan mendarat. Dan anda lebih cenderung memukul mata lembu itu. "

Meskipun LaTourrette sebenarnya telah kembali ke kerajaan tanaman, dia menyatakan kemungkinan untuk menyesuaikan pekerjaannya dengan fungsi mendorong yang disahkan menyenangkan setiap kali ketika kepuasan tetap dalam persediaan singkat.

"Bagi kami, masuk ke (peralihan) dari tumbuhan ke koronavirus adalah cara yang sangat positif untuk menunjukkan bahawa anda dapat menggunakan sains dan pengetahuan anda, dan anda dapat menerapkannya untuk kepentingan masyarakat," kata LaTourrette. "Kami telah melihat beberapa contoh yang sangat hebat dalam satu setengah tahun terakhir kumpulan membuat pergeseran itu."

"Walaupun ini adalah masa yang sangat sukar, dan ada banyak kesulitan, saya rasa sangat positif untuk melihat para saintis berkumpul dan dapat menyumbang bersama."

LaTourrette dan juga Garcia-Ruiz, guru bersekutu patologi tumbuhan di Nebraska Center for Virology, melakukan kajian penyelidikan dengan graduan master Natalie Holste, murid doktoral Rosalba Rodriguez-Peñan dan juga Raquel Arruda Leme, seorang saintis dari Brazil.